サブネットマスクの機能と原理を徹底分析

サブネットマスクの機能と原理の詳しい説明

コンピュータネットワークでは、IPアドレスのネットワーク番号とホスト番号を分けるためにサブネットマスクが使用されます。その目的は、ネットワーク内のホストとネットワークを区別しやすくすることです。

サブネット マスクには 2 つの主な機能があります。1 つはネットワーク アドレスを決定すること、もう 1 つはホスト アドレスを決定することです。ネットワーク アドレスは、同じサブネット内のすべてのホストに共通の特性を指し、ネットワークの範囲と所有権を識別します。ホスト アドレスは、ネットワーク内の独立したホストの識別を指し、異なるホストを区別するために使用されます。

サブネットマスクの原理はバイナリで詳しく説明できます。サブネット マスクは 32 ビットの 2 進数で、その前に連続する 1 が続き、その後に連続する 0 が続きます。サブネット マスクを通じて、IP アドレスのネットワーク番号とホスト番号を特定できます。

具体的な原理は次のとおりです。IP アドレスとサブネット マスクが与えられると、バイナリのビットごとの AND (AND) 演算を使用してネットワーク アドレスを決定できます。まず、IP アドレスとサブネット マスクがバイナリ形式に変換され、ビット単位の AND 演算が実行されます。 AND 演算の規則は、両方のビットが 1 の場合、結果は 1 になり、それ以外の場合は 0 になります。このようにして、IP アドレスのネットワーク アドレス部分が保存されます。ホストアドレス部分はサブネットマスクの特性に応じてクリアされます。

たとえば、IP アドレス 192.168.1.100 とサブネット マスク 255.255.255.0 があるとします。まず、これら 2 つの数値がバイナリ形式に変換されます。192.168.1.100 のバイナリ表現は 11000000.10101000.00000001.01100100 ですが、255.255.255.0 のバイナリ表現は 111111111.111111111111111111 となります。 1.00000000。次に、ビット単位の AND 演算を実行すると、結果は 11000000.10101000.00000001.00000000 になります。この 2 進数を 10 進数に変換すると 192.168.1.0 となり、これがネットワーク アドレスになります。

上記の例では、サブネット マスクの最後の 8 ビットがすべて 0 であるため、ホスト アドレス部分がクリアされ、ネットワーク アドレスのみが残ります。

サブネット マスキングの原理は、サブネット化とクラスレス ドメイン間ルーティング (CIDR) の概念を理解するのにも役立ちます。サブネット化では、より長いサブネット マスクを使用して元のネットワークを分割し、より多くのネットワーク番号を提供します。 CIDR は、ネットワーク番号とホスト番号を別々に送信して、より効率的なルーティングを実現する、より柔軟なルーティング プロトコルです。

要約すると、サブネット マスクの役割は、ネットワーク内のホストとネットワークを特定するのに役立ち、IP アドレスのネットワーク番号とホスト番号を分割するために使用されます。原理は、バイナリのビットごとの AND 演算によってネットワーク アドレスを決定し、ネットワーク番号とホスト番号を分離することです。サブネット マスクはコンピュータ ネットワークにおいて重要な役割を果たし、ネットワーク通信とルーティングの基礎となります。

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