【基本情報対策】IPアドレスとサブネットマスク

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1. 2026年11月 IPアドレスとサブネットマスク 基本情報技術者試験 対策 #12 赤神青空
2. ▪TCP と前回のクイズの答えは「C」 UDP は、トランスポート層のプロトコル 前回のクイズ TCPとUDPが属する、 OSI基本参照モデルの層はどれ？ TCPとUDPは、 トランスポート層のプロトコル A 物理層 ケーブルや電気信号など、ビットを送る層 B ネットワーク層 IPの層で、宛先までの経路を選ぶ C トランスポート層 TCPとUDPはトランスポート層のプロトコル 答えは C 今ココ おさらい D アプリケーション層 HTTPやDNSなど、TCPやUDPの上で動くプロトコルの層 2/14
3. ▪IPアドレス・サブネットマスクと、VPC 今回の話 の設計 ① IPアドレスとマスク 32ビット‧AND‧CIDR表記 ② ホストの数と NAT 2のn乗−2‧プライベート ③ 実務では VPC とサブネットの設計 今回いちばん持ち帰ってほしいこと マスクのビット数から、ネットワークの範囲とホストの数が決まる 今ココ はじめに 3/14
4. ▪上位がネットワーク部、下位がホスト部 IPv4アドレスは32ビット . 8ビット . 8ビット . 8ビット 8ビット 8ビット × 4 ＝ 32ビット。8ビットずつ 10進数にして、点で区切って書く ネットワーク部（上位26ビット） ホスト部（下位6ビット） ネットワーク部：どのネットワークか ∕ ホスト部：そのネットワークの中の、どの機器か どこで区切るかは、サブネットマスクで決まる（この例は上から26ビット） 今ココ IPアドレス 4/14
5. ▪マスクとサブネットマスクとAND AND を取ると、ネットワーク部が取り出せる IPアドレス . .. サブネットマスク . . . AND の結果 . .. マスクは、ネットワーク部の26ビットが 1、ホスト部の6ビットが 0 上と下の、両⽅が 1 のビットだけが 1 になる（AND） ホスト部が全部 0 になったアドレス ＝ ネットワークアドレス（192.168.1.128） 今ココ サブネットマスク 5/14
6. ▪マスクのCIDR表記 1 の数を、/ の後ろに書く . . . . . . 1 が 26 個 / 192.168.1.128/26 は「ネットワークアドレス 192.168.1.128、マスク 255.255.255.192」と同じ意味 アドレスクラス（以前の区切り⽅） クラスA：上位 8ビットがネットワーク部 クラスB：上位16ビットがネットワーク部 クラスC：上位24ビットがネットワーク部 今ココ サブネットマスク CIDR（Classless Inter Domain Routing） クラスを使わずに区切る 区切る位置を、1ビット単位で選べる 例：/26、/20 6/14
7. ▪ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを除く 割り当てられるホストの数 192.168.1.128/26：ホスト部は 6ビット → 2の6乗 ＝ 64個のアドレス . ネットワークアドレス ホスト部が全部 0 ホストに割り当てられる：.129〜.190 . ブロードキャストアドレス ホスト部が全部 1（全部の機器あて） 2の6乗 − 2 ＝ 62 ホスト部が n ビットなら 2のn乗 − 2。/24 なら 2の8乗 − 2 ＝ 254 今ココ ホストの数 7/14
8. ▪組織の中で使うアドレスと、インターネットで使うアドレス プライベートIPアドレス プライベートIPアドレスの範囲 .../ 10.0.0.0 〜 10.255.255.255 . ../ 172.16.0.0 〜 172.31.255.255 グローバルIPアドレス インターネットで使うアドレス 世界の中で重ならないように割り当てられる プライベートIPアドレス . ../ ほかの組織と重なってもよい そのままでは、インターネットとやり取りできない 組織の中で、申請せずに使える → 境⽬で、グローバルIPアドレスに付け替える（NAT） 192.168.0.0 〜 192.168.255.255 今ココ NAT 8/14
9. ▪境目で、送信元のアドレスを付け替える NATとIPマスカレード（NAPT） 家や社内（プライベート） PC . .. PC . .. NAT（ネットワークアドレス変換） 192.168.1.10 → 203.0.113.5 送信元のアドレスを付け替える 戻りの通信は、逆に付け替えて中へ返す 今ココ NAT ルーター 外側 203.0.113.5 送信元 203.0.113.5 Web サーバー （インターネット） IPマスカレード（NAPT） 192.168.1.10:50000 → 203.0.113.5:61001 192.168.1.11:50000 → 203.0.113.5:61002 ポート番号も付け替えるので、 1つのグローバルIPアドレスを複数台で使える 9/14
10. ▪VPC のVPCとサブネットの設計 CIDR を、サブネットに切り分ける VPC . . . / パブリックサブネット 10.0.0.0/24（256個） （65,536個） 例：AZ つ × パブリック‧プライベート パブリックサブネット 10.0.1.0/24（256個） NAT ゲートウェイ プライベートサブネット 10.0.10.0/24（256個） 今ココ 実務では プライベートサブネット 10.0.11.0/24（256個） VPC の CIDR /16 〜 /28 から選ぶ プライベートIPアドレスの範囲 から選ぶのがおすすめ（AWS） インターネット 図は AZ ごとに置く NAT ゲートウェイの例 プライベートサブネットから外へ出る ときは、NAT ゲートウェイで アドレスとポート番号を付け替える 外から始まる接続は受け付けない 10/14
11. ▪/24 でも、使えるのは サブネットごとに5つ予約される 251 個 10.0.0.0/24 で予約されるアドレス アドレス ... ... ... ... ... 使い道 ネットワークアドレス VPC ルーター⽤ DNS ⽤ 将来のための予約 ブロードキャストアドレス 10.0.0.1〜10.0.0.3 は AWS が予約。VPC はブロードキャストに対応していない 今ココ 実務では 使えるアドレスの数 CIDR 全部 試験の式 AWS / / / , , , 試験の式：2のn乗 − 2 AWS：全部 − 5 /28 だと、使えるのは 11 個だけ 試験の式より、さらに 3 つ少ない 11/14
12. ▪重ならないように、余裕を持って決める CIDRは、あとから広げにくい 決めた CIDR ブロックの⼤きさは、あとから変えられない ⾜りなくなったら、別の CIDR ブロックを追加する（追加にも条件がある） つなぐ相⼿と、範囲を重ねない 別の VPC や社内のネットワークとつなぐとき、範囲が重なっていると困ることがある サービスが使う範囲も避ける 例：172.17.0.0/16 は SageMaker AI などが使うので、VPC には使わないようにと AWS のドキュメントにある 今ココ 実務では 12/14
13. ▪マスクのビット数から、範囲とホストの数が決まる まとめ マスクと AND で、ネットワーク部を取り出す マスク 試験の計算では、ホストの数は 2のn乗 − 2 計算 VPC の CIDR は、余裕を持って決める 実務 /26 なら上から26ビット。CIDR表記は、マスクの 1 の数を / の後ろに書く n はホスト部のビット数。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを除く AWS はサブネットごとに5つ予約する。決めた⼤きさは、あとから変えられない 今ココ まとめ 13/14
14. ▪一度止めて考えてみてください。答え合わせは次回の冒頭で 今回のクイズ 192.168.1.0/26 のサブネットで、ホストに割り当てられるアドレスはいくつ？ A 62 今ココ まとめ B 64 C 30 D 254 14/14