サブネット計算の考え方 – CIDR、ネットマスク、利用可能 IP 数を整理する

ネットワークエンジニアであれば、IPv4 のサブネット計算は何度も行うことになります。ただ、毎回 2 進数に戻して考えるというより、実際にはよく使うパターンとブロックサイズを頭の中で扱っていることが多いと思います。

この記事では、サブネット計算を暗記だけにせず、CIDR、サブネットマスク、ブロックサイズ、利用可能 IP 数の関係として整理します。

サブネット計算で見るべきもの

サブネット計算で混乱しやすいのは、いくつかの話が同時に出てくるからです。まずは、次の4つを分けて考えると整理しやすくなります。

• マスク長: /24 や /28 のような CIDR 表記
• サブネットマスク: 255.255.255.0 や 255.255.255.240 のような表記
• ブロックサイズ: そのサブネットが何個の IP アドレスを含むか
• 利用可能 IP 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いたホスト数

特に重要なのは、ブロックサイズです。ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、次のサブネットの境界は、ブロックサイズがわかると一気に見えやすくなります。

よく使う CIDR と利用可能 IP 数

まずは、実務でよく出てくる /24 から /30 までを押さえると十分です。

CIDR	サブネットマスク	総 IP 数	利用可能 IP 数	4th Octet の刻み
/24	255.255.255.0	256	254	256
/25	255.255.255.128	128	126	128
/26	255.255.255.192	64	62	64
/27	255.255.255.224	32	30	32
/28	255.255.255.240	16	14	16
/29	255.255.255.248	8	6	8
/30	255.255.255.252	4	2	4

/24 は 256 個の IP アドレスを含み、一般的な LAN セグメントでよく使われます。/28 なら 16 個単位、/30 なら 4 個単位です。

通常の IPv4 サブネットでは、先頭がネットワークアドレス、最後がブロードキャストアドレスになるため、利用可能 IP 数は総 IP 数から 2 を引いて考えます。

ブロックサイズで考える

サブネット計算を簡単にするには、256 - サブネットマスクの値 でブロックサイズを見るのが実用的です。たとえば /28 は 255.255.255.240 なので、4th Octet は 256 - 240 = 16 の刻みになります。

• /25: 256 - 128 = 128
• /26: 256 - 192 = 64
• /27: 256 - 224 = 32
• /28: 256 - 240 = 16
• /29: 256 - 248 = 8
• /30: 256 - 252 = 4

つまり、192.168.10.0/28 なら、サブネットの境界は .0, .16, .32, .48 のように 16 ずつ進みます。

オクテットとマスク値の関係

8 ビット境界ではない /19 や /26 が苦手な場合は、どのオクテットで区切っているのかを見るとわかりやすいです。

マスク値	1st Octet	2nd Octet	3rd Octet	4th Octet
0	/8	/16	/24	/32
128	/9	/17	/25	–
192	/10	/18	/26	–
224	/11	/19	/27	–
240	/12	/20	/28	–
248	/13	/21	/29	–
252	/14	/22	/30	–
254	/15	/23	/31	–
255	/16	/24	/32	–

たとえば /19 は 3rd Octet の 224 に対応します。つまりサブネットマスクは 255.255.224.0 です。この場合、3rd Octet は 256 - 224 = 32 の刻みで進みます。

計算例: 192.168.10.16/28

サブネットマスク

/28 は 255.255.255.240 です。

ブロックサイズ

256 - 240 = 16 なので、4th Octet は 16 ずつ区切られます。

範囲

• ネットワークアドレス: 192.168.10.16
• 利用可能 IP: 192.168.10.17 から 192.168.10.30
• ブロードキャストアドレス: 192.168.10.31
• 次のサブネット: 192.168.10.32/28

/28 は総 IP 数が 16 個なので、通常のホスト用途では利用可能 IP 数は 14 個です。

計算例: 192.168.32.0/19

サブネットマスク

/19 は 255.255.224.0 です。

ブロックサイズ

3rd Octet が 224 なので、256 - 224 = 32 です。つまり、3rd Octet は 0, 32, 64, 96 のように 32 ずつ進みます。

範囲

• ネットワークアドレス: 192.168.32.0
• 利用可能 IP: 192.168.32.1 から 192.168.63.254
• ブロードキャストアドレス: 192.168.63.255
• 次のサブネット: 192.168.64.0/19

/19 はホスト部が 13 ビットなので、総 IP 数は 2^13 = 8192 個です。通常の利用可能 IP 数は 8192 - 2 = 8190 個です。

クラス A/B/C は現在の設計では主役ではない

クラス A、クラス B、クラス C という言い方は、歴史的なクラスフルネットワークの文脈では意味があります。ただ、現在の設計では CIDR を前提に考えるのが基本です。

192.168.0.0 だからクラス C、というような説明だけで止まってしまうと、/23 や /27 のような現実の設計を扱いにくくなります。実務では、クラス名よりも CIDR、マスク長、ブロックサイズで考える方が自然です。

サブネット計算でよくある間違い

• 総 IP 数と利用可能 IP 数を混同する
• ネットワークアドレスをホストに割り当てようとする
• ブロードキャストアドレスをホストに割り当てようとする
• /24 以外の境界を 4th Octet だけで考えてしまう
• CIDR ではなくクラス A/B/C だけで判断しようとする

特に /19 や /21 のように 3rd Octet で区切るサブネットでは、4th Octet だけを見ていると範囲を間違えます。どのオクテットの値が変化しているのかを見ることが重要です。

参考書籍

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まとめ

サブネット計算は、2 進数を毎回すべて書き出さなくても、CIDR、サブネットマスク、ブロックサイズの関係を押さえるとかなり楽になります。

特に、256 - マスク値 でブロックサイズを見る考え方は実用的です。あとは、そのブロックの先頭がネットワークアドレス、最後がブロードキャストアドレス、その間が利用可能 IP であると考えれば、多くの IPv4 サブネットは整理できます。