情報処理安全確保支援士 2015年 春期 午前2 問19

サブネットマスク決定【午前2解説】

正解の理由

解法ステップ

1. 必要なサブネット数 16 に対して、$2^n\ge 16$ を満たす最小の $n$ を求める。$2^4=16$ より $n=4$。
2. 元ネットワークが /24（ホスト部は8ビット）なので、ホスト部から $n=4$ ビットを借用して新しいプレフィックスは $/24+4=/28$。
3. /28 をドット10進表記に変換する。最終オクテットは上位4ビットが1なので 11110000₂ = 240 → 255.255.255.240。
4. 各サブネットのアドレス幅は $2^4=16$、利用可能ホストは $16-2=14$。

選択肢別の誤答解説

• ア: 255.255.255.192
  • これは /26 に相当。/24 から借用したビット数は 2 ビット（「2ビット借用」）。生成されるサブネット数は $2^2=4$ で、16個には足りません。各サブネットのホスト部は6ビット残り、利用可能ホスト数は $2^6-2=62$（アドレス数64）。
• イ: 255.255.255.224
  • これは /27 に相当。/24 から借用したビット数は 3 ビット（「3ビット借用」）。サブネット数は $2^3=8$ で、16個には足りません。各サブネットの利用可能ホスト数は $2^5-2=30$（アドレス数32）。
• ウ: 255.255.255.240
  • これは /28 に相当。/24 から借用したビット数は 4 ビット（「4ビット借用」）。サブネット数は $2^4=16$ で要件に合致します。各サブネットの利用可能ホスト数は $2^4-2=14$。
• エ: 255.255.255.248
  • これは /29 に相当。/24 から借用したビット数は 5 ビット（「5ビット借用」）。サブネット数は $2^5=32$ と要件を超過します。各サブネットの利用可能ホスト数は $2^3-2=6$（アドレス数8）。

よくある誤解

• 「借用ビット」と「残るホストビット」を混同する：借用ビットは元のホスト部（/24なら8ビット）からサブネット用に転用するビット数で、残るホストビットは 8 − 借用ビットです。
• 必ずしも $2^n$ がちょうど等しくなる必要はない：必要なサブネット数に対して $2^n\ge$ 必要数 となる最小の n を使う（余ることは許容される）。
• 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数から差し引くのを忘れる：実利用可能ホストはアドレス数から常に 2 を引く（例外的な設定を除く）。

補足コラム

• プレフィックス長から最後のオクテットの値を求める簡単な公式：最後のオクテットの値 = $256-2^{(8-\text{最後のオクテットの1の数})}$。例：/28 は最後のオクテットに1が4個 → $256-2^4=240$。
• 実務では VLSM（可変長サブネットマスク）を使って、用途に応じたサイズのサブネットを割り当てることでIP資源を節約できます。
• 具体的な/28 サブネットの一例：192.168.1.0/28、192.168.1.16/28、192.168.1.32/28 … と16ずつ増加します（最後は 192.168.1.240/28）。

import ipaddress
net = ipaddress.ip_network("192.168.1.0/24")
subnets = list(net.subnets(new_prefix=28))
for s in subnets:
    print(s)

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