応用情報技術者 2012年 春期 午前2 問34

サブネット集約【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 各ネットワークの範囲を確認する
   • 192.168.0.0/23 → 192.168.0.0～192.168.1.255
   • 192.168.2.0/23 → 192.168.2.0～192.168.3.255
2. 連続しているかを確認する
   • 上記2つは連続しており、合わせると192.168.0.0～192.168.3.255になる。
3. 共通のプレフィックス長を求める（境界を探す）
   • 範囲のサイズは4つの連続した /24ブロックに相当 → 必要なホストビット数は $32-22=10$ ビット → プレフィックスは /22。
4. ネットワークアドレスがアライン（境界）しているか確認
   • /22の第3オクテットの単位は $256-252=4$（つまり0,4,8,…）。192.168.0.0は第3オクテット0で4の倍数なので有効な /22ネットワークアドレス。従って192.168.0.0/22が集約先。

選択肢別の誤答解説

• ア：192.168.0.0/22
  • 正しい。範囲は192.168.0.0～192.168.3.255で、両方の /23を包含する。
• イ：192.168.1.0/22
  • 誤り。/22のネットワークアドレスは第3オクテットが4の倍数でなければならず、1は不適切（192.168.1.0は192.168.0.0/22のホストアドレスの一つに過ぎない）。したがって「192.168.1.0/22」という表記はネットワーク境界として整合しない。
• ウ：192.168.1.0/23
  • 誤り。192.168.1.0/23の範囲は192.168.1.0～192.168.2.255で、元の二つの /23（.0/23と .2/23）を両方包含しない（.0/23の一部を含まない）。
• エ：192.168.3.0/23
  • 誤り。192.168.3.0/23の範囲は192.168.3.0～192.168.4.255で、192.168.0.0/23を含まないし、そもそも集約になっていない。

よくある誤解

• ネットワークアドレスは任意に設定できると思い込む
  • プレフィックス長に応じてネットワークアドレスは特定の境界（例えば /22は第3オクテットが0,4,8,…）に合わせる必要があります。
• 範囲の端点を見誤る（例：/23の範囲計算ミス）
  • /23は512アドレス（例：192.168.0.0～192.168.1.255）。連続ブロックを合わせるときに開始オクテットの倍数条件を忘れると誤答しやすいです。

補足コラム

• /22のアドレス数は $2^{32-22}=2^{10}=1024$ アドレスで、使用可能ホストは通常1022（ネットワークとブロードキャストを除く）です。
• 一般的な集約（サマリールート）の手順は「各ネットワークを2進表記にして左から共通のビット長を見つける」→「その共通長が集約プレフィックス」。ネットワークアドレスは共通ビット以降をすべて0にします。
• 実務ではルーティングテーブルを減らすためにサブネット集約（スーパーネット化）を行いますが、不要な集約は誤配信や到達不能を招くことがあるため注意が必要です。

import ipaddress

nets = [ipaddress.ip_network('192.168.0.0/23'),
        ipaddress.ip_network('192.168.2.0/23')]
supernet = ipaddress.collapse_addresses(nets)  # 集約可能なブロックを返す
print(list(supernet))  # -> [IPv4Network('192.168.0.0/22')]

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