「IPクラスとサブネットマスクってどういう仕組みなんだろう？」「ネットワークを分ける方法がよく分からない…」
そう思う方もいるかもしれません。
IPアドレスの構造やサブネットマスクの役割は、一見難しそうに見えますが、基本を押さえれば意外と簡単に理解できるんです。
この記事では、IPクラスとサブネットマスクの基礎知識、仕組みの詳細、そして初心者が押さえるべきポイントを分かりやすく解説します。
本記事のテーマ
【初心者向け】IPクラスとサブネットマスクの仕組みを徹底解説！
1. IPクラスとは？基本概念を解説
IPアドレスの基本構造
IPアドレスは、ネットワーク上のデバイスを一意に識別するための番号です。IPアドレスは32ビットで構成されており、通常「192.168.0.1」のように4つの10進数（オクテット）に分割されて表記されます。
このアドレスは大きく2つの部分に分かれており、ネットワーク部分とホスト部分が存在します。それぞれの役割を理解することが、IPアドレスを正しく活用する第一歩です。
IPアドレスの各部分とその役割
- ネットワーク部分
ネットワーク全体を識別するために使用されます。同じネットワーク部分を持つデバイスは同一ネットワークに属します。 - ホスト部分
ネットワーク内の個々のデバイス（ホスト）を識別します。ホスト部分はユニークである必要があります。
IPクラスの種類
IPアドレスはその規模や用途に応じてクラスA、B、C、D、Eに分類されますが、日常的に使用されるのは主にA、B、Cの3種類です。これらのクラスは、ネットワーク部分とホスト部分の長さに基づいて異なります。
クラスA、B、Cの特徴と使用例
- クラスA
大規模なネットワーク向けで、最初の8ビットがネットワーク部分に割り当てられます。
例:「10.0.0.0」から始まるアドレスが該当します。 - クラスB
中規模なネットワーク向けで、最初の16ビットがネットワーク部分に割り当てられます。
例:「172.16.0.0」から始まるアドレスが該当します。 - クラスC
小規模なネットワーク向けで、最初の24ビットがネットワーク部分に割り当てられます。
例:「192.168.0.0」から始まるアドレスが該当します。
IPクラスの仕組みと割り当ての基準
IPアドレスのクラスは、最初のオクテットの値によって判別されます。
- クラスA: 1～126
- クラスB: 128～191
- クラスC: 192～223
これらの範囲は、ネットワークの規模や目的に基づいて合理的に設計されています。たとえば、クラスAは大企業や政府機関、クラスCは家庭や小規模なオフィスでよく利用されます。
2. サブネットマスクの役割と仕組み
サブネットマスクの定義と役割
サブネットマスクは、IPアドレスをネットワーク部分とホスト部分に分割するための仕組みです。サブネットマスクがあることで、1つのネットワークを複数のサブネットに分けることが可能になります。
ネットワーク部とホスト部の分割方法
- ネットワーク部
サブネットマスクの「1」に対応する部分がネットワーク部を示します。 - ホスト部
サブネットマスクの「0」に対応する部分がホスト部を示します。
例として、「255.255.255.0」というサブネットマスクを使用すると、最初の24ビットがネットワーク部、残りの8ビットがホスト部を表します。これにより、1つのネットワーク内で最大254台のホストが利用可能になります。
サブネットマスクの計算方法
サブネットマスクの計算は、ネットワークの規模や必要なホスト数に基づいて行われます。IPアドレスを効率的に利用するためには、正確な計算が重要です。
ビット演算を用いた計算例
たとえば、「192.168.1.0/24」というCIDR表記の場合：
- サブネットマスクは「255.255.255.0」。
- 可能なホスト数は 2^(32−24) − 2 = 254。
- サブネット数を増やす場合、ホスト数が減少します。
このように、ビット演算を活用することで、ネットワーク全体を正確に管理できます。
サブネットマスクの活用例
サブネットマスクは、小規模オフィスや大規模企業のネットワーク管理に幅広く活用されています。
- 小規模オフィス
ネットワークを部署ごとに分けるために使用。 - 大規模企業
各拠点や部門ごとにサブネットを分割してセキュリティを強化。
さらに、動的IPアドレスを割り当てるDHCPと組み合わせることで、ネットワークの効率を高めることができます。
3. IPクラスとサブネットマスクの関連性
IPクラス別のサブネットマスク設定例
IPクラスとサブネットマスクは密接に関連しており、各クラスにはデフォルトのサブネットマスクが設定されています。このデフォルト値を理解することで、ネットワーク構築時の基礎知識が身につきます。
デフォルトサブネットマスクの値
- クラスA: 255.0.0.0（/8）
- クラスB: 255.255.0.0（/16）
- クラスC: 255.255.255.0（/24）
たとえば、クラスAの「10.0.0.0」では、デフォルトでネットワーク部分が最初の8ビットに設定されます。これを基にして、さらに細かくサブネットを分割することも可能です。
ネットワークの効率化における両者の関係
IPクラスとサブネットマスクを組み合わせることで、ネットワークのリソースを効率的に活用することができます。
- 大規模ネットワーク
クラスAやクラスBのIPアドレスを利用し、サブネットマスクで細分化することで、不要なIPアドレスの浪費を防ぎます。 - 小規模ネットワーク
クラスCアドレスを利用し、シンプルな設定で運用が可能。
また、サブネットマスクを使用することで、異なる部門間のトラフィックを分離し、セキュリティと効率性を向上させることができます。
4. 初心者が押さえておくべきネットワーク分割のポイント
ネットワーク分割の目的と利点
ネットワーク分割は、効率的なネットワーク運用とセキュリティ向上のために欠かせない手法です。サブネットを作成することで、トラフィックを分散させ、ネットワークの混雑を防ぎます。また、セキュリティ上の脅威を最小限に抑える効果もあります。
主な利点は以下の通りです：
- トラフィックの管理
各サブネット間での通信を制限することで、ネットワーク全体の負荷を軽減します。 - セキュリティの向上
不要なアクセスを制限し、特定のエリアを保護できます。 - スケーラビリティの向上
ネットワークを段階的に拡張しやすくなります。
IPアドレスとサブネットマスクを正しく設定する方法
初心者がネットワーク分割を正確に行うには、IPアドレスとサブネットマスクの設定をミスなく行うことが重要です。
ミスを防ぐための3つの注意点
- 計画を立てる
使用するデバイスの数や通信要件に基づいて、適切なサブネットマスクを選択します。 - CIDR表記を活用する
「192.168.1.0/24」のようにCIDR表記を使用することで、ネットワーク設計を簡素化できます。 - ツールを活用する
サブネット計算ツールを使用して、計算ミスを防ぎます。これにより、正確なネットワーク設計が可能になります。
さいごに
ここまで読んで下さり誠にありがとうございます！
個人的に分かりにくかった所を調べてまとめてみました！意味が違ったりしたらすみません。
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