IPサブネット計算

ネットワークアドレス = IPアドレス ∧ マスク、使用可能ホスト数 = 2^(32 − プレフィックス長) − 2

IPアドレス

入力するIPv4アドレス。32ビットの数として扱う

マスク

サブネットマスク。先頭からプレフィックス長ぶんのビットが1

ネットワークアドレス

ホスト部のビットをすべて0にしたアドレス

プレフィックス長

スラッシュの後ろの数。0から32まで

1行目がサブネット分割のすべてです。ネットワークアドレスはアドレスとマスクのANDをとったもの、ブロードキャストアドレスは同じANDでホスト部のビットを1にしたものです。この2つを引けば使用可能なホスト数になります。2行目はその近道で、/0から/30までのすべてのプレフィックスで成り立ちます。例外はポイントツーポイント用の/31と/32で、この2つではネットワークアドレスとブロードキャストアドレスが予約されないため、近道の式では数え落とします。この計算ツールはそこにRFC 3021の規則を当てています。

1. 家庭内ネットワークを192.168.1.10/24として入力

   1. プレフィックス長は24なので、マスクは1が24個、そのあとに0が8個：255.255.255.0
   2. アドレスのホスト部を消す：192.168.1.10 AND 255.255.255.0 = 192.168.1.0。これがネットワークアドレス
   3. 今度はホスト部を立てる：192.168.1.0 OR 0.0.0.255 = 192.168.1.255。これがブロードキャストアドレス
   4. ホストの範囲はその間すべて：192.168.1.1〜192.168.1.254
   5. 数える：2^8 = 256個、予約された2つを引いて254個が使用可能 ✓

   入力した.10はブロック内のホストアドレスなので、1行目の答えにはなりません。ブロックを指すのはネットワークアドレスのほうです。

2. ポイントツーポイントリンク、172.16.5.1/30

   1. /30はホスト部に2ビット残るので、ブロックは2^2 = 4個、マスクは255.255.255.252
   2. ネットワークアドレス：172.16.5.1 AND 255.255.255.252 = 172.16.5.0
   3. ブロードキャスト：172.16.5.0にホスト部3ビットを立てた値を足して172.16.5.3
   4. 使用可能な2つは172.16.5.1と172.16.5.2。例のアドレスはルーター側の端点 ✓

   アドレスを2つ無駄にする最小のブロックです。ルーター同士をつなぐリンクはちょうど2つあれば足りるので、/31が生まれました。

3. /24を/26で分割する。192.168.1.130/26として入力

   1. /26はホスト部に6ビット残る：2^6 = 64個、マスクは255.255.255.192
   2. 172.16.5.1は別のブロック。130を2進数で書くと上位2ビットは10になり、/26はその2ビットだけを残すので130 AND 192 = 128
   3. したがってネットワークアドレスは192.168.1.0ではなく192.168.1.128。/26のブロックは最後のオクテットが64の倍数の位置から始まる
   4. ブロードキャスト：192.168.1.128 + 63 = 192.168.1.191
   5. 使用可能：64 − 2 = 62個、.129から.190まで ✓

   目で見て間違えやすい計算です。/26ではブロックの境目が0、64、128、192になるので、.130は/24の第3の区画に入ります。最初の区画ではありません。

4. 公開された1台のホスト、8.8.8.8/32

   1. /32はすべてのビットをネットワーク部として残すので、マスクは255.255.255.255、ブロックはアドレス1個
   2. すべて1のマスクとANDをとっても何も変わらない：ネットワークアドレスは8.8.8.8
   3. 立てるホスト部のビットがないので、ブロードキャストアドレスも同じアドレスになる
   4. アドレスは1個で、それが使用可能。RFC 3021と同じ考え方で、/32のホスト数は2^0 − 2 = −1ではなく1になる ✓

   /32は、経路表やファイアウォール規則で1台のホスト経路を書くときの表記です。ワイルドカードマスクは0.0.0.0になり、これは1つのアドレスに一致させたいファイアウォールがちょうど必要とする値です。

この計算ツールが扱うのはIPv4だけです。IPv6アドレスは128ビット幅で、同じ算術には収まらず、ホスト数の規則も別物です。/64は2^64個のアドレスを持つので、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを引くことに意味がありません。IPv6を入力すると、近い値でごまかさずにエラーとして返します。また、ここでは古典的なサブネット分割の模型を前提にしています。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを予約とし、その間をホストの範囲とする数え方で、これはRFC 950が定めたもので、現在もほぼすべてのネットワークがこのとおりです。特別な用途向けに別のプレフィックス長の流儀も存在します。ブロックの種別は、今日の時点のIANAの特殊用途アドレスレジストリに基づいています。このレジストリは実際に更新されるので、このページを書いたあとに予約されたブロックはグローバルとして表示されます。

ネットワークアドレスの求め方を教えてください

アドレスとサブネットマスクのANDをとります。192.168.1.10/24ならマスクは255.255.255.0で、2進数では1が24個、そのあとに0が8個並びます。ANDをとると最後のオクテットが消えて192.168.1.0になります。ブロードキャストアドレスも同じANDですが、ホスト部のビットを0ではなく1にするので192.168.1.255です。その間がすべて使用可能なホストの範囲です。

/26の使用可能なホスト数はいくつですか

62個です。/26はホスト部に6ビット残るのでブロックは2^6 = 64個のアドレスになり、そこからネットワークアドレスとブロードキャストアドレスの2つが取られます。同じ規則で、/24は254個、/25は126個、/27は30個です。これが当てはまらないプレフィックスは2つだけで、/31は2個、/32は1個です。

プライベートアドレスになる範囲はどこですか

RFC 1918に載っている3つのブロックです：10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16。これらは公共のインターネットでは経路制御されないので、同じ番号を使う別のネットワークとつながる必要がないかぎり、どの組織でも自由に使えます。似ていてもプライベートではないブロックもあります。100.64.0.0/10は通信事業者の網内で使う共有アドレス空間、169.254.0.0/16はDHCPが失敗した機器が自分に割り当てるリンクローカルです。

ワイルドカードマスクとは何ですか。サブネットマスクとどう違いますか

サブネットマスクをビットごとに反転したものです。/24ならマスクは255.255.255.0、ワイルドカードは0.0.0.255です。Ciscoのアクセスリストや一部のファイアウォール規則はワイルドカードで書き、インターフェースの設定にはマスクそのものを使うため、このページでは両方を表示します。2つを足すと必ず255.255.255.255になるので、片方が分かればもう片方も分かります。

/31の使用可能なホストが0個ではなく2個なのはなぜですか

RFC 3021がそのプレフィックスだけ規則を変えたためです。/31はアドレスを2つ持ち、古い数え方では片方がネットワークアドレス、もう片方がブロードキャストアドレスとして予約され、端点をちょうど2つ必要とするリンクに何も残りません。RFCはポイントツーポイントリンクでは両方をホストとして扱うと定め、現在のルーターもそのとおりに動き、この計算ツールもそう表示します。

IPv6にも使えますか

使えません。使えるふりもしません。IPv6アドレスは128ビット幅なので、ここで使っている32ビット整数では同じ算術ができませんし、ホスト数の規則も性質が違います。/64は2^64個のアドレスを含み、そこから2を引くような数ではありません。IPv6のプレフィックスを入力すると、誤った答えではなく形式エラーを返します。IPv6版は独自の出力を持つ別のページになるべきものです。

• IPv4 Special-Purpose Address Registry — IANA
• RFC 1918: Address Allocation for Private Internets — IETF
• RFC 3021: Using 31-Bit Prefixes on IPv4 Point-to-Point Links — IETF
• インターネット用語1分解説～CIDRとは～ — JPNIC（一般社団法人日本ネットワークインフォメーションセンター）