はじめに
このドキュメントでは、ホストおよびサブネット内で IP アドレスがどのように使用されるかについて説明します。
前提条件
要件
このドキュメントに関する固有の要件はありません。
使用するコンポーネント
このドキュメントの内容は、特定のソフトウェアやハードウェアのバージョンに限定されるものではありません。
このドキュメントの情報は、特定のラボ環境にあるデバイスに基づいて作成されました。このドキュメントで使用するすべてのデバイスは、クリアな（デフォルト）設定で作業を開始しています。本稼働中のネットワークでは、各コマンドによって起こる可能性がある影響を十分確認してください。
表記法
ドキュメント表記の詳細は、『テクニカルティップスのフォーマット表記とその他の内容』を参照してください。
背景説明
IP アドレスは、ネットワーク部とホスト部の 2 つの部分で構成される長さ 32 ビットのアドレスです。ネットワーク アドレスはネットワークを識別し、ネットワークに接続するすべてのデバイスで共通です。ホスト（またはノード）アドレスは、ネットワークに接続する特定のデバイスを識別します。IPアドレスは通常、ドット付き10進表記で表され、32ビットが4つのオクテットに分割されます。各オクテットは 10 進形式で表現され、小数点で区切られます。IPアドレスの詳細については、「新規ユーザのためのIPアドレスと一意のサブネットの設定」を参照してください。
クラス
IPアドレスのクラスは次のとおりです。
-
クラスA：最初のオクテットはネットワークアドレスを表し、最後の3オクテットはホスト部です。最初のオクテットが 1 から 126 までの IP アドレスは、クラス A アドレスです。0はデフォルトアドレスの一部として予約され、127は内部ループバックテスト用に予約されています。
-
クラスB：最初の2つのオクテットがネットワークアドレスを表し、最後の2つのオクテットがホスト部です。最初のオクテットが 128 から 191 までの範囲のアドレスは、すべてクラス B アドレスです。
-
クラスC：最初の3つのオクテットがネットワークアドレスを表し、最後のオクテットがホストを表します。最初のオクテット範囲が 192 から 223 までであればクラス C アドレスです。
-
クラス D：マルチキャストに使用されます。マルチキャスト IP アドレスの最初のオクテットは 224 から 239 の範囲になります。
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クラス E：今後の利用のために予約済みで、最初のオクテットが 240～255 の範囲のアドレスが含まれます。
サブネット化とテーブル
概念として、サブネット化はサブネットと呼ばれるより小さな部分にネットワークを分割します。これはIPアドレスのホスト部からビットを借りて行われます。これにより、ネットワークアドレスをより効率的に使用できます。サブネット マスクは、アドレスのうち、ネットワークの識別に使用する部分とホストの部分を定義します。
次の表は、主要なネットワークをサブネット化するためのすべての可能な方法を示し、それぞれの場合に有効なサブネットとホストの数を示しています。
テーブルは 3 つあり、アドレスの各クラスに対応しています。
-
テーブルの 1 列目は、サブネット化実行のために、アドレスのホスト部分から取り入れるビットの数を示します。
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2 列目 は、その結果生じるサブネット マスクをドット付き 10 進フォーマットで示します。
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3 列目は、有効なサブネットの数を示しています。
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4 列目は、各サブネットで許容される、有効なホストの数を示します。
-
5 列目はサブネット マスクのビット数を示します。
クラス A ホスト/サブネット テーブル
Class A
Number of
Bits Borrowed Subnet Effective Number of Number of Subnet
from Host Portion Mask Subnets Hosts/Subnet Mask Bits
------- --------------- --------- ------------- -------------
1 255.128.0.0 2 8388606 /9
2 255.192.0.0 4 4194302 /10
3 255.224.0.0 8 2097150 /11
4 255.240.0.0 16 1048574 /12
5 255.248.0.0 32 524286 /13
6 255.252.0.0 64 262142 /14
7 255.254.0.0 128 131070 /15
8 255.255.0.0 256 65534 /16
9 255.255.128.0 512 32766 /17
10 255.255.192.0 1024 16382 /18
11 255.255.224.0 2048 8190 /19
12 255.255.240.0 4096 4094 /20
13 255.255.248.0 8192 2046 /21
14 255.255.252.0 16384 1022 /22
15 255.255.254.0 32768 510 /23
16 255.255.255.0 65536 254 /24
17 255.255.255.128 131072 126 /25
18 255.255.255.192 262144 62 /26
19 255.255.255.224 524288 30 /27
20 255.255.255.240 1048576 14 /28
21 255.255.255.248 2097152 6 /29
22 255.255.255.252 4194304 2 /30
23 255.255.255.254 8388608 2* /31
クラス B ホスト/サブネット テーブル
Class B Subnet Effective Effective Number of Subnet
Bits Mask Subnets Hosts Mask Bits
------- --------------- --------- --------- -------------
1 255.255.128.0 2 32766 /17
2 255.255.192.0 4 16382 /18
3 255.255.224.0 8 8190 /19
4 255.255.240.0 16 4094 /20
5 255.255.248.0 32 2046 /21
6 255.255.252.0 64 1022 /22
7 255.255.254.0 128 510 /23
8 255.255.255.0 256 254 /24
9 255.255.255.128 512 126 /25
10 255.255.255.192 1024 62 /26
11 255.255.255.224 2048 30 /27
12 255.255.255.240 4096 14 /28
13 255.255.255.248 8192 6 /29
14 255.255.255.252 16384 2 /30
15 255.255.255.254 32768 2* /31
クラス C ホスト/サブネット テーブル
Class C Subnet Effective Effective Number of Subnet
Bits Mask Subnets Hosts Mask Bits
------- --------------- --------- --------- --------------
1 255.255.255.128 2 126 /25
2 255.255.255.192 4 62 /26
3 255.255.255.224 8 30 /27
4 255.255.255.240 16 14 /28
5 255.255.255.248 32 6 /29
6 255.255.255.252 64 2 /30
7 255.255.255.254 128 2* /31
サブネットの例
クラス A テーブル内の最初のエントリ（/10 のサブネット マスク）はサブネット化のため、ネットワークのホスト部分から 2 ビット（左端のビット）を借り、この 2 ビットにより 4 つ（22）の組み合わせ、つまり 00、01、10、11 があります。これらはそれぞれサブネットを表すことができます。
Binary Notation Decimal Notation
-------------------------------------------------- -----------------
xxxx xxxx. 0000 0000.0000 0000.0000 0000/10 ------> X.0.0.0/10
xxxx xxxx. 0100 0000.0000 0000.0000 0000/10 ------> X.64.0.0/10
xxxx xxxx. 1000 0000.0000 0000.0000 0000/10 ------> X.128.0.0/10
xxxx xxxx. 1100 0000.0000 0000.0000 0000/10 ------> X.192.0.0/10
これら 4 つのサブネットのうち、00 と 11 は、それぞれサブネット ゼロ、オール 1 サブネットと呼ばれます。Cisco IOS®ソフトウェアリリース12.0よりも前では、インターフェイスにサブネットゼロを設定するにはip subnet-zero、グローバルコンフィギュレーションコマンドが必要でした。Cisco IOSソフトウェアリリース12.0では、ip subnet-zeroがデフォルトで有効になっています。オール1サブネットとサブネットゼロの詳細については、「サブネットゼロとすべて1サブネットの設定」を参照してください。
注:3列目に示すように、サブネット0とオール1のサブネットは有効なサブネット数に含まれます。
ホスト部は2ビットを失ったため、ホスト部は（最後の3オクテットのうち）22ビットのみを保持できます。つまり、完全なクラスAネットワークが4つのサブネットに分割（またはサブネット化）され、各サブネットは222のホストを持つことができます(4194304)。オール0のホスト部分はネットワーク番号そのものであり、オール1のホスト部分はそのサブネットのブロードキャスト用に予約されています。これにより、4列目に示すように、実効ホスト数は4194302(222 - 2)になります。このルールの例外はアスタリスク（*）でマークが付いている 31 ビットのプレフィックスです。
IPv4ポイントツーポイントリンクでの31ビットプレフィクスの使用
RFC 3021では、ポイントツーポイントリンクでの31ビットプレフィクスの使用について説明しています。この方法だと、IP アドレスのホスト ID 部分用に 1 ビットが残ります。通常、すべてゼロのホスト ID はネットワークまたはサブネットを表すために使用され、すべて 1 のホスト ID はダイレクト ブロードキャストを表すために使用されます。31ビットのプレフィクスを使用すると、0のホストIDは1つのホストを表し、1のホストIDはポイントツーポイントリンクの他のホストを表します。
ローカル リンク（制限付き）のブロードキャスト（255.255.255.255）は 31 ビットのプレフィックスでも引き続き使用できます。ただし、ダイレクト ブロードキャストは 31 ビットのプレフィックスでは使用できません。ほとんどのルーティング プロトコルではマルチキャスト、制限付きブロードキャスト、またはユニキャストが使用されるため、これは実際には問題にはなりません。
注：シスコの社内サイト、ツール、および情報にアクセスできるのは、登録ユーザのみです。
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