サブネットマスクとは何ですか

サブネット マスクは、IP アドレスの一部をマスクしてネットワーク ID とホスト ID を区別し、IP アドレスが LAN 上にあるのか WAN 上にあるのかを示すために使用される 32 ビット アドレスです。 。サブネット マスクは、IP アドレスのどのビットがホストが配置されているサブネットを識別するか、どのビットがホストのビット マスクを識別するかを示すことができます。サブネット マスクは単独で存在できず、IP アドレスと組み合わせて使用​​する必要があります。

このチュートリアルの動作環境: Windows 7 システム、Dell G3 コンピューター。

サブネット マスクとは何ですか?

サブネット マスクは、ネットワーク マスク、アドレス マスク、サブネット マスクとも呼ばれ、次の目的で使用されます。 IP アドレスのどのビットがホストが配置されているサブネットを識別し、どのビットがホストのビット マスクを識別します。サブネット マスクは単独で存在できず、IP アドレスと組み合わせて使用​​する必要があります。

サブネット マスクは、IP アドレスの一部をマスクしてネットワーク ID とホスト ID を区別し、IP アドレスが LAN 上にあるのか WAN 上にあるのかを示すために使用される 32 ビット アドレスです。 。

サブネットマスクとは、IPv4アドレスリソース不足を背景としたIPアドレス割り当て問題を解決するために生み出された仮想IP技術で、A、B、Cの3種類のアドレスをいくつかのサブネットに分割します。これにより、IP アドレス割り当ての効率が大幅に向上し、IP アドレス リソースが不足している状況が効果的に解決されます。一方、企業のイントラネット内のネットワークをより適切に管理するために、ネットワーク管理者はサブネット マスクを使用して、大企業の内部ネットワークをより小規模なサブネットに人為的に分割し、3 層スイッチのルーティング機能を使用します。サブネットの相互接続を実現し、ネットワーク ブロードキャスト ストームやネットワーク ウイルスなどの多くのネットワーク管理問題を効果的に解決します。

ほとんどのネットワークの教科書では、サブネット マスクの機能は一般に、論理演算によって IP アドレスをネットワーク ID (Net.ID) とホスト ID (Host.ID) に分割するものとして説明されています。同じネットワーク ID を持つネットワーク間では、ルーティングなしで通信できます。

RFC950 の定義によれば、サブネット マスクは、ネットワーク アドレスに対応するすべてのビットが 1 に設定され、ホスト アドレスに対応するすべてのビットが 0 に設定される 32 ビットの 2 進数です。サブネット マスクは、アドレスのどの部分がネットワーク アドレスで、どの部分がホスト アドレスであるかをルーターに伝えます。これにより、ルーターは、IP アドレスがこのネットワーク セグメントに属しているかどうかを正確に判断して、ルーティングを正しく実行できるようになります。ネットワーク上では、データは IP アドレス指定に基づいてある場所から別の場所に送信されます。論理的に言えば、これは 2 段階のプロセスです。最初のステップは、IP からホストが属しているネットワークを見つけることです。これは、この人がどのコミュニティに属しているかを見つけるのと似ています。2 番目のステップは、IP からネットワーク内のホストの場所を見つけることです。これは、ホストを見つけるのと似ています。コミュニティの中の人。

サブネット マスクの設定は、特定の規則に従う必要があります。バイナリ IP アドレスと同様に、サブネット マスクは 1 と 0 で構成され、1 と 0 は連続しています。サブネット マスクの長さも 32 ビットです。左側はネットワーク ビットで、2 進数「1」で表され、1 の数はネットワーク ビットの長さに等しく、右側はホスト ビットです。 2 進数「0」で表され、0 の数はホストのビット長と等しくなります。この目的は、元のネットワーク セグメント番号を変更せずにマスクと IP アドレスの間でビット単位の AND 演算を実行するときに、元のホスト番号をカバーするために 0 を使用することです。また、サブネット内のホストの数は、 0 ビットの数 (2) ホスト番号は -2 乗されます。ホスト番号がすべて 1 の場合はネットワークのブロードキャスト アドレスを表し、すべて 0 の場合はネットワークのネットワーク番号を表すためです。ネットワーク。これらは 2 つの特別なアドレスです)。サブネット マスクは、ネットワークが正常に動作できるように、ホストが配置されているサブネットと他のサブネットの間の関係を示すことができます。

サブネット マスクの機能

サブネット マスクは 32 ビット アドレスであり、IP アドレスと組み合わせて使用​​されるテクノロジです。これには 2 つの主な機能があります。1 つは、ネットワーク ID とホスト ID を区別するために IP アドレスの一部をシールドすることと、IP アドレスがローカル エリア ネットワーク上にあるのかリモート ネットワーク上にあるのかを示すことです。 2 つ目は、大規模な IP ネットワークをいくつかの小さなサブネットワークに分割するために使用されます。

サブネットの使用は、IP の無駄を減らすことです。インターネットの発展に伴い、数百ものネットワークを持つネットワークもあれば、数個しか持たないネットワークも増え、大量の IP アドレスが無駄になるため、サブネットを分割する必要があります。サブネットを使用すると、ネットワーク アプリケーションの効率を向上させることができます。

コンピュータのサブネット マスクを通じて 2 台のコンピュータが同じネットワーク セグメントに属しているかどうかを判断する方法は、コンピュータの 10 進数の IP アドレスとサブネット マスクを 2 進数形式に変換し、2 進数の AND ) 計算を実行することです (結果はすべて 1 になります) 1、不完全な 1 の結果は 0)、結果が同じであれば、2 台のコンピュータは同じネットワーク セグメントに属します。

ネットワーク アドレスとホスト アドレスを宣言します

サブネット マスクは IP アドレスと組み合わせて使用​​する必要があります。表 1 は、一般的に使用されるネットワーク クラス A、B、および C の IP アドレスのデフォルトのサブネット マスク間の 2 進数と 10 進数の対応を示しています。サブネット マスクの作業プロセスは次のとおりです。32 ビットのサブネット マスクとバイナリ形式の IP アドレスに対してビット単位の論理 AND 演算を実行してネットワーク アドレスを取得し、サブネット マスクのバイナリの非結果と IP アドレスを結合します。 2 値の論理 AND 演算が実行され、得られた結果がホスト アドレスになります。たとえば、192.168.10.11 AND 255.255.255.0、結果は 192.168.10.0 になります。これは、IP アドレスがネットワーク 192.168.10.0 に属し、そのホスト番号が 11、つまり、このネットワーク内のホスト番号 11 であることを意味します。

サブネットの分割

サブネット マスク メカニズムは、サブネットを分割する方法を提供します。その機能は、ネットワーク上のトラフィックを削減し、IP アドレスを保存し、管理を容易にし、物理ネットワーク自体の特定の問題を解決することです。サブネットマスクでサブネットを分割すると、サブネット内での通信は可能ですが、サブネットを越えた通信はできなくなりますので、サブネット間の通信にはルーターを使用し、静的ルーティング情報を正しく設定する必要があります。サブネットを分割するには、サブネット分割構造のルールに従う必要があります。 IPアドレスの桁数を増やしてネットワークアドレスを表現すると同時に、1を連続して使用してホストアドレスを表現する桁数を減らすことです。例えば、IPアドレスが130.39.37.100、ネットワークアドレスが130.39.37.0、サブネットアドレスが130.39.37.0、サブネットマスクが255.255.255.0で、ネットワークアドレス部とサブネット識別部が「1」に相当し、ホスト識別部は「0」に相当します。 CIDR を使用すると、130.39.37.100/24 として表現されます。これは、IP アドレス/マスク長です。 3バイト目の255に相当する8ビットのバイナリ値は、ネットワークアドレス部に貸与されるホストアドレスの桁数であり、サブネットを分割する桁数となります。

#例

1, 255.255.255.0

サブネット マスクは、連続した 1 つの It で構成されます。連続する1はネットワークアドレス、連続する0はホストアドレスを表し、サブネットの容量は0の数（サブネット内のホストのIPアドレス範囲）で計算できます。まず、デフォルトのサブネット マスク 255.255.255.0 がどのようにサブネットを分割するかを見てみましょう。このサブネット マスクの 2 進数は、24 個の 1 と 8 個の 0 で構成されます。8 個の 0 は、サブネット マスクで分割されたサブネットを表します。サブネット容量は 256 です。 (2 の 8 乗)。これは、192.168.1.0-255 がすべて同じサブネット内にあることを意味します。各サブネットの最初の IP アドレスが指定されているため、これら 256 個のアドレスのうち使用可能なアドレスは 254 個だけです。はネットワーク セグメント アドレスです。最後の IP アドレスはブロードキャスト アドレスですが、どちらも使用できません。例: ネットワーク セグメント 192.168.1.0 の場合、サブネット マスクが 255.255.255.0 に設定されている場合、192.168.1.1 ～ 192.168.1.254 が使用可能な IP アドレスです。IP アドレスがこの範囲に設定されている場合、コンピュータは次のアドレスに接続できます。普通にお互い。

2, 255.255.255.252

もちろん、上記はデフォルトの状況であり、最も単純な状況です。次に、サブネット マスク 255.255.255.252 がサブネットをどのように分割するかを分析します。サブネット マスクを 30 個の 1 と 2 個の 0 にバイナリ変換すると、各サブネットには 4 つの IP アドレス (2 の 2 乗) しか存在しないことになります。アドレス セグメント 192.168.1.0-255 は 64 個のサブネットに分割できます。最初のサブネットのアドレス範囲は 192.168.1.0 ～ 192.168.1.3、2 番目のサブネットのアドレス範囲は 192.168.1.4 ～ 192.168.1.7 などとなります。各サブネットの最初と最後の IP アドレスは使用できず、使用できる IP アドレスは 2 つだけです。つまり、サブネット マスクが 255.255.255.252 に設定されている場合、サブネットには 2 台のコンピュータしか収容できず、正常に接続するには 2 台のコンピュータの IP が同じサブネット内にある必要があります。たとえば、1 台のコンピュータの IP 設定はコンピュータは 192.168.1.10 であり、他のコンピュータの IP は 192.168.1.9 に設定する必要があります。

サブネット分割の実戦

上記の 2 つの例を通して、読者はサブネット マスクの役割を理解する必要があります。実践的な例で、今の学習結果をテストします。小規模な会社には、管理、研究開発、マーケティング、アフターセールスの 4 つの部門があります。各部門には 40 台のコンピュータが会社の LAN スイッチに接続されています。192.168.1.0 ネットワーク セグメント上で部門ごとにサブネットを分割する場合は、サブネット マスクどのように設定すればよいですか?また、各サブネットのアドレス範囲はどれくらいですか?

192.168.1.0 ネットワーク セグメントには合計 256 個のアドレスがあり、4 つのサブネットに分割されています。各サブネットには 64 個のアドレスが必要です。64 は 2 の 6 乗で、サブネット マスクは 6 つの 0 で終わる必要があります。 26 個の 1 と 6 個の 0 で構成され、1 で完成し、10 進数に変換すると 255.255.255.192 になります。各サブネットには合計 64 個の IP アドレスがあり、先頭と末尾をトリミングした後、使用可能なアドレスは 62 個のみとなり、最初のサブネットが使用可能になりますIP アドレス範囲は 192.168.1.1-62、2 番目のサブネットの利用可能な IP アドレス範囲は 192.168.1.65-126、3 番目のサブネットの利用可能な IP アドレス範囲は 192.168.1.129-190、 4 番目のサブネット 範囲は 192.168.1.193 ～ 254 です。会社の各部門のコンピュータは 3 の IP アドレス範囲に従って設定されます。すべてのコンピュータのサブネット マスクは 255.255.255.192 に設定する必要があります。設定完了後では、各部門のコンピュータは正常にネットワーク接続できますが、異なる部門間のコンピュータは直接接続できません。

関連知識の詳細については、FAQ 列をご覧ください。

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