第4章 その1

IPv4アドレスとサブネット

問題集の図や読み上げで把握が難しい部分などを補足します。
対象ページ：93から152
対象問題：1から32

問題1

対象ページ：114と115

解答の図を説明します。2つの図があります。

114ページの図は、IPアドレスが、ネットワーク部とホスト部の2つで構成されていることが表現されています。PDFをテキスト変換した場合、図は「【IPアドレス】」から「ネットワーク部ホスト部」までの3行です。

IPアドレスは、先頭側がネットワーク部、後尾側がホスト部で構成されますが、それぞれのサイズは変動します。全体のサイズは32ビットで固定です。

115ページの図は、IPアドレスが4つの区切りになることを説明しています。
PDFをテキスト変換した場合、図は「【ドット区切り10進数表記の例】」から「172. 16. 15. 35」までの行です。

IPアドレスを32ビットの2進数でそのまま表現すると判読が難しいです。例えば、「10101100000100000000111100100011」のようになります。
これを、オクテット単位（1オクテット＝8ビット）で区切りと以下のように、4つの区切りになります。

• 第1オクテット：10101100
• 第2オクテット：00010000
• 第3オクテット：00001111
• 第4オクテット：00100011

そして、この2進数をそれぞれ10進数に変換すると「172.16.15.35」のように把握しやすくなります。
この例のIPの場合、オクテットの対応は以下になります。2進数と同じ区切りです。

• 第1オクテット：172
• 第2オクテット：16
• 第3オクテット：15
• 第4オクテット：35

問題2

対象ページ：116

解答の「答え」と表を説明します。
PDFをテキスト変換した場合、答えは「2. クラスA：1?126 クラスB：128?191 a P94」と「クラスC：192?223 クラスD：224?239」の2行です。表は「【第1オクテットの範囲】」から「D 11100000 ～ 111001111 224 ～ 239」までの行です。

問題2の「答え」部分がテキスト変換時、一部誤変換します。
「答え」は、各クラスごとに１つずつ、計4つあり、以下になります。

• クラスA：1から126
• クラスB：128から191
• クラスC：192から223
• クラスD：224から239

解答の表は以下のとおりです。クラスAからDについて、第1オクテットの範囲を2進数と10進数にわけて記載されています。

クラス	2進数	10進数
A	00000001 ～ 01111110	1 ～ 126
B	10000000 ～ 10111111	128 ～ 191
C	11000000 ～ 11011111	192 ～ 223
D	11100000 ～ 11101111	224 ～ 239

問題4

対象ページ：117

解答の図を説明します。
PDFをテキスト変換した場合、図は「【グローバルアドレスとプライベートアドレス】」から「インターネット」までの行です。

プライベートアドレスとグローバルアドレスが用途別に割り当てられている様子が表現されています。
図ではルータを境に、内部ネットワークでプライベートアドレスが利用されています。一方、グローバルアドレスは、インターネット側で利用されています。

問題10

対象ページ：117

解答の表を説明します。
PDFをテキスト変換した場合、表は「【IPアドレスのクラス】」から「クラスC N N N H ※ N：ネットワーク部　H：ホスト部」までの行です。

この表で、各クラスフルのIPアドレスがどのオクテット部分でネットワーク部とホスト部になるかがわかります。表中のNは、ネットワーク部、Hはホスト部を表します。

オクテット	第1	第2	第3	第4
クラスA	N	H	H	H
クラスB	N	N	H	H
クラスC	N	N	N	H

問題11

対象ページ：122

解答の図を説明します。図は2つあります。

1つ目の図は、ルータを中心に、ルータのインターフェースごとに、各サブネットが接続された様子が表現されています。
PDFをテキスト変換した場合、1つ目の図は「【サブネットワーク】」から「サブネット2」までの3行です。

2つ目の図は、IPアドレスが先頭からネットワーク部、サブネット部、ホストの3つで構成されています。サイズは全体で32ビットです。
PDFをテキスト変換した場合、1つ目の図は「【3階層のIPアドレス】」から「ネットワーク部 サブネット部 ホスト部」までの3行です。

問題12

対象ページ：122

PDFのテキスト変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「【デフォルトのサブネットマスク（ナチュラルマスク）】」から「ネットワーク部ホスト部」（3つ目）までの行です。

サブネット化していない各クラスのネットワークがどの部分でネットワーク部とホスト部に分かれるか、説明しています。

• クラスAのサブネットマスクは、10進数では、255.0.0.0。2進数は、11111111.00000000.00000000.00000000です。このうち、1の部分、つまり、最初の11111111がネットワーク部で、残りの3つの00000000がホスト部です。
• クラスBも同様に、サブネットマスクの10進数は、255.255.0.0。2進数は、11111111.11111111.00000000.00000000。1の部分、つまり、前半の2つの11111111がネットワーク部で、後半の2つの00000000がホスト部です。
• クラスCも同様に、サブネットマスクの10進数は、255.255.255.0。2進数は、11111111.11111111.11111111.00000000。1の部分、つまり、最初から3つの11111111がネットワーク部で、最後の00000000がホスト部です。

問題13

対象ページ：123

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「サブネット数＝2s（sはサブネットワーク部のビット数）」と「ホストアドレス数＝2h－2（hはホスト部のビット数）」の2行です。

「サブネット数＝2s（sはサブネットワーク部のビット数）」行の2sは、2のs乗（2^S)です。
同様に、「ホストアドレス数＝2h－2（hはホスト部のビット数）」行の2hは、2のh乗（2^h)です。

対象ページ：123

解答の図などを説明します。
PDFをテキスト変換した場合、対象は「【クラスCネットワークのサブネット化】」から「5 32 3 6」までの行です。

図では、クラスCネットワークのサブネット化について、表現されています。
クラスCは、IPアドレスがネットワーク部の24ビットとホスト部の8ビットに分けられます。
サブネット化されるとき、ネットワーク部は変更なしで、ホスト部の8ビットからビットを借用します。このとき、後尾からでなく、先頭からビットを借用します。

次に、クラスCから5ビットを借用した場合を例に、それぞれの計算方法と数が記載されています。以下のとおりです。

• 借用したビット数（s）： 5
• サブネット数（2のs乗）：32
• ホスト部のビット数（8－s＝h）：3
• サブネットあたりのホストアドレス数（2のh乗－2）：6

対象ページ：124

2の累乗計算について、2の累乗と「基準の数値」の対応が記載されています。
PDFをテキスト変換した場合、対象は「27 2 6 2 5 2 4 2 3 2 2 2 1 2 0」から「←基準の数値」までの行です。

「基準の数値」とは、第1章の問題21の解答にもありましたが、「128 64 32 16 8 4 2 1」の8つの数字を指しています。
2の累乗と対応させると以下のようになります。

• 2の0乗： 1
• 2の1乗： 2
• 2の2乗： 4
• 2の3乗： 8
• 2の4乗： 16
• 2の5乗： 32
• 2の6乗： 64
• 2の7乗： 128

問題15

対象ページ：125

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「【オクテット内でサブネット化したときのサブネットマスク】」から「1 1 1 1 1 1 1 1 ⇒ 255」までの行です。

あるオクテット内で1から8ビットの8パターンでサブネット化したときの、2進数、そして、10進数のサブネットの値が記載されています。
2進数は、「……」の後の1と0の数字8個です。基準の数値の「128 64 32 16 8 4 2 1」を利用して、10進数に変換します。10進数は、「⇒」の後の数字です。

• 1ビットサブネット化 …… 1 0 0 0 0 0 0 0 ⇒ 128
• 2ビットサブネット化 …… 1 1 0 0 0 0 0 0 ⇒ 192
• 3ビットサブネット化 …… 1 1 1 0 0 0 0 0 ⇒ 224
• 4ビットサブネット化 …… 1 1 1 1 0 0 0 0 ⇒ 240
• 5ビットサブネット化 …… 1 1 1 1 1 0 0 0 ⇒ 248
• 6ビットサブネット化 …… 1 1 1 1 1 1 0 0 ⇒ 252
• 7ビットサブネット化 …… 1 1 1 1 1 1 1 0 ⇒ 254
• 8ビットサブネット化 …… 1 1 1 1 1 1 1 1 ⇒ 255

対象ページ：125

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、最初の「11111111」から「「/8」から「/21」へ13ビット拡張」までの行です。

プレフィックス長が/21の場合、2進数表記を利用して、第3オクテット内にネットワーク部とホスト部の境界があることを表現しています。
以下は/21の場合の2進数表記です。

• 第1オクテット：11111111
• 第2オクテット：11111111
• 第3オクテット：11111000
• 第4オクテット：00000000

問題16

対象ページ：126

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は2か所あります。

• 「用することで、64（26＝64）個のサブネットを用意できます。残りのホスト部」の「26＝64」部分は「2の6乗＝64」です。
• 「は1,022（210－2＝1022）です。したがって、選択肢Cが正解です。」の「210－2＝1022」部分は「2の10乗－2＝1022」です。

問題17

対象ページ：126

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は8か所あります。

• 「きなくなるため、サブネット数を求める際に2sの数式は使用できません。サ」の「2sの数式」部分は「2のs乗の数式」です。
• 「ブネット0が使用できないときは、2s－2の数式でサブネット数を算出します。」の「2s－2」部分は「2のs乗－2」です。他に「2s－2」になっている部分は、4か所あり、すべて「2のs乗－2」です。
• 「・サブネット数 ………… 14（24－2＝14）」です。「24－2＝14」の「2の4乗－2＝14」です。
• 「・ホストアドレス数 …… 14（24－2＝14）」です。「24－2＝14」の「2の4乗－2＝14」です。

問題18

対象ページ：127

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は1行に2か所あります。
対象行は「ホストアドレス数を「2h－2」で求めると、254（28－2＝254）が正解です（D）。」です。

• 「2h－2」部分は「2のh乗－2」です。
• 「28－2＝254」部分は「2の8乗－2＝254」です。

問題20

対象ページ：127

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は5か所あります。

• 「数は2sの数式で求めます。」の「2sの数式」部分は「2のs乗の数式」です。
• 「・ 23＝8 ……… 10を満たしていないため×」の「23＝8」部分は「2の3乗＝8」です。
• 「・ 24＝16 …… 4ビット借用すると、サブネット数は16」の「24＝16」部分は「2の4乗＝16」です。
• 「トであるため、ホストアドレスの要件も満たしているかを、2h－2の数式で確」の「2h－2」部分は「2のh乗－2」です。
• 「・ 24－2＝14 … 12を満たしている」の「24－2＝14」部分は「2の4乗－2＝14」です。

問題21

対象ページ：128

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は2か所あります。

• 「サブネットで使用可能なホストアドレス数を2h－2の数式で求めます。」の「2h－2」部分は「2のh乗－2」です。
• 「・ 212－2＝4,094 ……（E）」の「212－2＝4,094」部分は「2の12乗－2＝4,094」です。

問題22

対象ページ：128

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は2か所あります。

• 「（255.224⇒11111111.11100000）借用して2,048（211＝2,048）個のサブネッ」の「211＝2,048」部分は「2の11乗＝2,048」です。
• 「（25－2＝30）です（A）。」の「25－2＝30」部分は「2の5乗－2＝30」です。

問題23

対象ページ：128

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は2か所あります。

• 「れます。ホスト部から9ビット借用することで、512（29＝512）個のサブネッ」の「29＝512」部分は「2の9乗＝512」です。
• 「ブネットあたりのホストアドレス数は126（27－2＝126）です。したがって、」の「27－2＝126」部分は「2の7乗－2＝126」です。

問題24

対象ページ：128

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は3か所あります。

• 「2sの数式で求めます。」の「2sの数式」部分は「2のs乗の数式」です。
• 「・ 23＝8 ………15を満たしていないため×、」の「23＝8」部分は「2の3乗＝8」です。
• 「・ 24＝16 ……4ビット借用すると、サブネット数は16」の「24＝16」部分は「2の4乗＝16」です。

問題25

対象ページ：129

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は3か所あります。

• 「1,000個のサブネットを作成するためにホスト部から借用するビット数を2sの」の「2sの」部分は「2のs乗の」です。
• 「・ 29＝512 ………… 1,000を満たしていないため×」の「29＝512」部分は「2の9乗＝512」です。
• 「・ 210＝1,024 …… 10ビット借用すると、サブネット数は1,024」の「210＝1,024」部分は「2の10乗＝1,024」です。

問題26

対象ページ：129

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「第4オクテット 61 → 00111101 ⇒ 0011 0000　⇒ 48」から「ネットワーク部　ホスト部」までの3行です。

/28のプレフィックスの場合、どのようにネットワーク部とホスト部を分け、ホスト部を0にして考えるかが記載されています。
/28の第4オクテットの2進数表記は、11110000です。前半の4つの1の部分がネットワーク部。後半の4つの0がホスト部です。
問題の第4オクテット「61」を考えます。2進数表記で、00111101です。/28の場合、前半の0011がネットワーク部、後半の1101がホスト部になります。ネットワークアドレスは、ホスト部を0にして考えるので、2進数表記は、00110000になります。10進数では48となります。

対象ページ：130

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「192.168.23.□」から「↑」までの行です。

設問のIPの第4オクテット「61」について、16を順に足して、ネットワークアドレスを求める方法が記載されています。
0に16を足すと、16。16に16を足すと、32。32に16を足すと、48。48に16を足すと64。ここで初めて61を超えたため、その前の48がネットワークアドレスの第4オクテットになります。

問題27

対象ページ：130

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「第4オクテット 81 → 010 10001 ⇒ 010 00000　⇒ 64」から「ネットワーク部　ホスト部」までの3行です。

/27のプレフィックスの場合、どのように、ネットワーク部とホスト部を分け、ホスト部を0にして考えるかが記載されています。
問題26と同様です。
/27の第4オクテットの2進数表記は、11100000です。先頭の3つの1の部分がネットワーク部。後尾の5つの0がホスト部です。
問題の第4オクテット「81」を考えます。2進数表記で、01010001です。/27の場合、先頭の010がネットワーク部、後尾の10001がホスト部になります。ネットワークアドレスは、ホスト部を0にして考えるので、2進数表記は、01000000になります。10進数では64となります。

問題28

対象ページ：131

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「第3・第4オクテット 38.17 → 00100110.00010001 ⇒ 00100100.00000000 ⇒ 36.0」から「ネットワーク部　ホスト部」までの3行です。

/22のプレフィックスの場合、どのように、ネットワーク部とホスト部を分け、ホスト部を0にして考えるかが記載されています。
問題26,27の応用です。第3、第4オクテットを考えますが、第3オクテットに注目すれば、同じです。

/22の第3と第4オクテットの2進数表記は、11111100.00000000です。先頭の6つの1の部分がネットワーク部。後尾の10個の0がホスト部です。
問題の第3、第4オクテットの「38.17」を考えます。2進数表記では、00100110.00010001です。/22の場合、先頭の001001がネットワーク部、後尾の10.00010001がホスト部になります。ネットワークアドレスは、ホスト部を0にして考えるので、2進数表記は、00100100.00000000になります。10進数では36.0となります。

問題29

対象ページ：131

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「第4オクテット 42 → 00101010 ⇒ 00101 000　⇒ 40」から「ネットワーク部　ホスト部」までの3行です。

/29のプレフィックスの場合、どのように、ネットワーク部とホスト部を分け、ホスト部を0にして考えるかが記載されています。
問題26と同様です。
/29の第4オクテットの2進数表記は、11111000です。先頭からの5つの1の部分がネットワーク部。後尾の3つの0がホスト部です。
問題の第4オクテット「42」を考えます。2進数表記で、00101010です。/29の場合、先頭の00101がネットワーク部、後尾の010がホスト部になります。ネットワークアドレスは、ホスト部を0にして考えるので、2進数表記は、00101000になります。10進数では40となります。

問題31

対象ページ：132

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は6か所あります。

• 「すために、サブネットに必要なホストアドレス数を2h－2の数式で求めます。」の「2h－2」部分は「2のh乗－2」です。
• 「・ 25－2＝30 …… 50を満たしていないため×」の「25－2＝30」部分は「2の5乗－2＝30」です。
• 「・ 26－2＝62 …… ホスト部に6ビット確保すると、ホストアドレス数は62」です。「26－2＝62」の「2の6乗－2＝62」です。
• 「・ 210＝1,024 …… サブネット500を満たす」です。「210＝1,024」の「2の10乗＝1,024」です。
• 「・ 29＝512 ………… サブネット500を満たす」です。「29＝512」の「2の9乗＝512」です。
• 「・ 28＝256 ………… 500を満たしていないため×」です。「28＝256」の「2の8乗＝256」です。

対象ページ：132

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「255.255.0.0 ⇒ 11111111.11111111.11111111.10000000　⇒ 255.255.255.128」から「「/16」から「/26」へ10ビット拡張」までの4行です。

クラスBから9ビット拡張した場合と10ビット拡張した場合のサブネットマスクの変換が記載されています。

クラスBのサブネットマスクを2進数で表現すると、11111111.11111111.00000000.00000000。
クラスBから9ビット拡張した場合、2進数では、11111111.11111111.11111111.10000000となります。10進数に変換すると255.255.255.128です。
同様に、クラスBから10ビット拡張した場合、2進数では、11111111.11111111.11111111.11000000となります。10進数に変換すると255.255.255.192です。

問題32

対象ページ：133

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
以下は、乗数の表記が、通常の数字にテキスト変換された部分です。対象行は8か所あります。

• 「成するためにホスト部から借用するビット数を2sの数式で求めます。」の「2sの数式」部分は「2のs乗の数式」です。
• 「・ 22＝4 ……6を満たしていないため×」の「22＝4」部分は「2の2乗＝4」です。
• 「・ 23＝8 ……3ビット借用すると、サブネット数は8」です。「23＝8」の「2の3乗＝8」です。
• 「次に、サブネットに必要なホストアドレス数を2h－2の数式で求めます。」です。「2h－2」の「2のh乗－2」です。
• 「・ 24－2＝14 …… 30を満たしていないため×」です。「24－2＝14」の「2の4乗－2＝14」です。
• 「・ 25－2＝30 …… ホスト部に5ビット確保すると、ホストアドレス数は30」です。「25－2＝30」の「2の5乗－2＝30」です。

対象ページ：134

PDFからテキストへの変換で、把握が難しい部分を説明します。
範囲は、「255.255.255.0 ⇒ 11111111.11111111.11111111.00000000」から「「/24」から「/27」へ3ビット拡張」までの3行です。

クラスCから3ビット拡張する場合の考え方が記載されています。
クラスCのサブネットマスクを2進数で表現すると、11111111.11111111.11111111.00000000。
クラスCから3ビット拡張した場合、2進数では第4オクテットの先頭から1に変更するため、11111111.11111111.11111111.11100000となります。この第4オクテットを10進数にすると、224になります。

その2に続く