応用情報技術者 2023年 秋期 午前2 問34

サブネットワークの算出【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. サブネットマスクをオクテットごとに書く：255.255.252.0
   第三オクテット（252）の2進表記は 11111100（8ビット表記）。
2. IPアドレスの第三オクテット 123 を8ビットで表す：01111011
3. 1〜2バイト目はそのまま使用、3バイト目はマスクとAND演算を行い、4バイト目は0にする。
   • 第三バイトのAND演算：01111011 (123) AND 11111100 (252) = 01111000 (120)
4. 各オクテットを組み合わせてネットワークアドレスを得る：172.30.120.0

• 第三オクテットのブロック幅は $256-252=4$。よって第三オクテットは 0,4,8,...,120,124,... のように4刻みの境界を持ち、123 は 120〜123 のブロックに含まれる。

選択肢別の誤答解説

• ア: 172.30.3.0
  第三オクテットが 3 になっており、/22 ブロック（第三オクテットが4刻み）に合致しません。3 はブロック境界（0,4,8,...）ではないため誤りです。
• イ: 172.30.120.0
  正しい。上記の通り 123 AND 252 = 120 となり第四オクテットは0にするためネットワークアドレスは 172.30.120.0 です。
• ウ: 172.30.123.0
  第三オクテットをそのまま使い、第四オクテットだけ0にした形です。マスクが第三オクテットにもネットワークビットを含むため、第三オクテットに対してもAND演算を行わなければならず誤りです。
• エ: 172.30.252.0
  第三オクテットが 252 になっていますが、これはマスクの値を第三オクテットと誤認した結果か、別のネットワーク境界を想定したものです。実際のネットワークは 120 であり不適切です。

よくある誤解

• マスクが 255.255.252.0 のとき第三オクテットはそのままネットワーク部ではないと誤解する。実際は第三オクテット上位6ビットがネットワーク部であり、必ずAND演算を行う必要があります。
• AND演算の2進表記で先頭の0を省略してしまう（例：'1111000' と記載）。8ビット表記（01111000）のように先頭0も明示すると誤解を避けられます。
• サブネットマスクの値（252など）を「IPとして無効」などと誤って言う。252はマスクのオクテット値として有効であり、単にビットマスクの意味を持ちます。

補足コラム

• CIDR表記では 255.255.252.0 は /22 に相当します。ネットワーク長は22ビット、ホストビット数は 32−22＝10 ビットです。
  • ホスト数（理論値）: $2^{10}=1024$（うち通常のユース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を除くため使用可能ホストは $1024-2=1022$ となります）。
• ブロードキャストアドレスの求め方：ネットワークアドレス 172.30.120.0 に対してホストビットをすべて1にすると 172.30.123.255 になります（第三オクテットは120〜123の範囲）。

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