エンベデッドシステムスペシャリスト 2025年午前2 問13

問題文

IPv4のネットワーク192.168.128.0/24が、四つのサブネットに分割されているとき、このネットワークに接続される機器に付与できるIPアドレスの総数は幾つか。ここで、アドレスの“/24”はネットワーク部が24ビットであることを表す。

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選択肢

ア：246

イ：248（正解）

ウ：254

エ：256

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サブネット分割時の利用可能IP数【午前2解説】

正解の理由

イの248個が正解です。

192.168.128.0/24を四つのサブネットに分割するには、サブネットを識別するためにホスト部から2ビットを使います。したがって、各サブネットのプレフィックス長は/26となり、ホスト部は6ビットです。

各サブネットには

2^{6} = 64

個のIPアドレスがあります。ただし、各サブネットでネットワークアドレスとブロードキャストアドレスは機器に割り当てられないため、割り当て可能なアドレスは

64 - 2 = 62

個です。

四つのサブネット全体では、

62 \times 4 = 248

個を機器に割り当てられます。

解法ステップ

四つに分割するために必要なビット数を求めます。 $2^{2} = 4$ なので、ホスト部から2ビットを借ります。
プレフィックス長を求めます。/24に2ビットを加えるため、各サブネットは/26です。
各サブネットのホスト部のビット数を求めます。 $32 - 26 = 6$ ビットです。
1サブネット当たりの割り当て可能数を求めます。 $2^{6} - 2 = 62$ 個です。
四つ分を合計します。 $62 \times 4 = 248$ 個です。

選択肢別の誤答解説

ア：246
各サブネットで割り当てられないアドレスを正しく数えていない場合に生じる誤りです。1サブネット当たり62個なので、全体では248個です。
イ：248
1サブネット当たりの割り当て可能数62個を、四つ分合計した値です。
ウ：254
分割前の/24全体で割り当て可能な数です。四つに分割した後は、各サブネットでネットワークアドレスとブロードキャストアドレスが必要になります。
エ：256
/24に含まれるIPアドレスの総数です。ネットワークアドレスやブロードキャストアドレスも含むため、機器に割り当てられる数とは異なります。

よくある誤解

/24のIPアドレス総数256個を、そのまま機器に割り当てられる数と考えてしまいます。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスは割り当てられません。
四つに分割しても、分割前と同じ254個を割り当てられると考えてしまいます。サブネットごとに、割り当てられないアドレスが二つずつあります。
サブネット数を求めるために借りた2ビットを、ホスト部のビット数に含めてしまいます。各サブネットのホスト部は6ビットです。

補足コラム

このネットワークを四つの/26サブネットに分けると、アドレス範囲は次のようになります。

192.168.128.0/26：機器に割り当て可能な範囲は192.168.128.1〜192.168.128.62
192.168.128.64/26：機器に割り当て可能な範囲は192.168.128.65〜192.168.128.126
192.168.128.128/26：機器に割り当て可能な範囲は192.168.128.129〜192.168.128.190
192.168.128.192/26：機器に割り当て可能な範囲は192.168.128.193〜192.168.128.254

各サブネットの先頭がネットワークアドレス、末尾がブロードキャストアドレスです。

FAQ

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は割り当てられないのですか？

ネットワークアドレスはサブネット自体を示し、ブロードキャストアドレスはサブネット内の全機器への通信に使われるためです。

四つに分割するとき、なぜ2ビットを使うのですか？

サブネットを識別するビットが

n

ビットなら、作成できるサブネット数は

2^{n}

個です。四つを作るには、

2^{2} = 4

となる2ビットが必要です。

関連キーワード: IPv4、サブネットマスク、CIDR、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス

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