エンベデッドシステムスペシャリスト 2020年午前2 問14

問題文

クラスBのIPアドレスで255.255.255.0のサブネットマスクを用いたとき、同一サブネット内で設定可能なホストアドレス数は最大で幾つか。

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ア：126

イ：254（正解）

ウ：65,534

エ：16,777,214

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サブネットマスク 255.255.255.0 は、先頭から24ビットがネットワーク部であることを示します。ホスト部は残りの8ビットです。

8ビットで表せるアドレスは

2^{8} = 256

個ですが、そのうちネットワークアドレスとブロードキャストアドレスは、通常のホストには割り当てられません。したがって、設定可能なホストアドレス数は

256 - 2 = 254

個です。

よって、正しいのはイです。クラスBという情報だけでホスト部を16ビットと判断せず、指定されたサブネットマスクからホスト部のビット数を求めます。

ア：126
ホスト部が7ビットの場合のホスト数です。たとえば、サブネットマスクが /25 なら、 $2^{7} - 2 = 126$ 個です。
イ：254
ホスト部が8ビットなので、 $2^{8} - 2 = 254$ 個です。問題の条件に合います。
ウ：65,534
ホスト部が16ビットの場合のホスト数です。クラスBの標準的なサブネットマスク /16 を使った場合の値ですが、この問題では /24 が指定されています。
エ：16,777,214
ホスト部が24ビットの場合のホスト数です。クラスAの標準的なサブネットマスク /8 に相当する値です。

クラスBなら必ずホスト部は16ビットだと思う
クラスBの標準的なサブネットマスクは /16 ですが、問題で別のサブネットマスクが指定されている場合は、そのマスクを使って計算します。
ホスト部のビット数だけでなく、ネットワークアドレスなどもホストに使えると思う
通常のIPv4サブネットでは、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスをホストに割り当てられません。そのため、計算結果から2を引きます。
255.255.255.0 の数値をそのままホスト数と結び付ける
サブネットマスクは、ネットワーク部とホスト部を区別するための値です。まずホスト部のビット数を求めます。

255.255.255.0 はCIDR表記で /24 です。IPv4アドレスは全体で32ビットなので、ホスト部は

32 - 24 = 8

ビットとなります。

一般に、ホスト部が

h

ビットのサブネットで設定できるホストアドレス数は、次の式で求めます。

2^{h} - 2

Q. なぜ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のですか？
A. ネットワークアドレスはサブネット自体を識別するために、ブロードキャストアドレスはサブネット内の全ホストへの通信に使うためです。

Q. クラスBであることは、計算に関係しないのですか？
A. この問題では、ホスト数の計算には指定されたサブネットマスクを使います。クラスBの情報だけから /16 と決めつけないことがポイントです。

関連キーワード: サブネットマスク、ホスト部、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、CIDR表記

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