基本情報技術者 2016年 秋期 午前（科目A） 問33

IPv4アドレス割り振り：サブネットマスク255.255.255.240で同一サブネット判定【午前2 解説】

要点まとめ

• 結論：255.255.255.240 はプレフィックス長 /28（最下位オクテットのブロック幅16）で、同一ブロック内なら同一サブネットになります。
• 根拠：ブロック幅は $256-240=16$。ネットワークは下位オクテットが 0,16,32,48… の区間で分かれ、各区間に 16 アドレス（うち14はホスト）含まれます。
• 差がつくポイント：各 IP の最下位オクテットを 16 で割って切り捨てた結果（つまり $\lfloor x/16\rfloor \times 16$）が一致するかを即座に確認するとミスが減ります。

正解の理由

よくある誤解

• サブネットマスクを「ホスト数だけ」で判断してしまい、ブロック境界（例：16の倍数）を見落とすことがあります。
• 各オクテットを個別に見る癖で、ネットワーク計算をビット単位で確認せずに誤答する場合があります。
• 「.0 と .255 の扱い」など旧来のルールを混同し、ブロードキャスト／ネットワークアドレスの扱いを誤解することがあります。

解法ステップ

1. サブネットマスク 255.255.255.240 をプレフィックス長に変換：/28（下位ビット数 4）。
2. ブロック幅を計算：$256-240=16$。サブネットは最下位オクテットで 0,16,32,48,... の区間。
3. 各 IP の最下位オクテットをブロック幅で切り捨て（$\lfloor x/16\rfloor \times 16$）してネットワークアドレスを求める。
4. 2 つのネットワークアドレスが一致すれば同一サブネット、異なれば異サブネット。

選択肢別の誤答解説

• ア: 192.168.1.14 と 192.168.1.17 — 14 は 0〜15 ブロック（ネットワーク 192.168.1.0）、17 は 16〜31 ブロック（192.168.1.16）で異サブネット。
• イ: 192.168.1.17 と 192.168.1.29 — 両方とも 16〜31 ブロックに属し、ネットワークは 192.168.1.16 で一致するため同一サブネット（正解）。
• ウ: 192.168.1.29 と 192.168.1.33 — 29 は 16〜31 ブロック（192.168.1.16）、33 は 32〜47 ブロック（192.168.1.32）で異サブネット。
• エ: 192.168.1.33 と 192.168.1.49 — 33 は 32〜47 ブロック（192.168.1.32）、49 は 48〜63 ブロック（192.168.1.48）で異サブネット。

補足コラム

• /28（255.255.255.240）のサブネットごとのアドレス分布：各サブネットは 16 アドレスを持ち、ネットワークアドレス（最初）とブロードキャスト（最後）を除く 14 が利用可能なホスト数です。
  例：192.168.1.16/28 → ネットワーク 192.168.1.16、ホスト 192.168.1.17〜192.168.1.30、ブロードキャスト 192.168.1.31。
• 実務では CIDR 表記（/28）を使うと計算やドキュメントが簡潔になります。
• すばやい判定方法：下位オクテット同士にサブネットマスクの下位オクテット（この場合 240 を）ビット演算（AND）して比較すればネットワーク一致を判定できます。

def same_subnet(ip1, ip2, mask='255.255.255.240'):
    import ipaddress
    n1 = ipaddress.IPv4Network(f"{ip1}/{mask}", strict=False)
    n2 = ipaddress.IPv4Network(f"{ip2}/{mask}", strict=False)
    return n1.network_address == n2.network_address

print(same_subnet('192.168.1.17', '192.168.1.29'))  # True
print(same_subnet('192.168.1.14', '192.168.1.17'))  # False

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