はじめに

この記事は、3分間NetWorkingを読んでインプットした知識をアウトプットするために執筆しています。
学習内容のまとめ、学習してみての所感や疑問などを記載しています。
記事を読んでみて、間違っていることへの指摘や感想などありましたら、ぜひコメントをいただければ幸いです。
3分間NetWorkingのリンクは以下の通り。
https://www5e.biglobe.ne.jp/aji/3min/

記事のトピックス

・プライベートIPアドレス
・サブネット・サブネットマスク

プライベートアドレス

インターネットに接続しないLAN、WANもしくは、内部ネットワークなどは、プライベートIPアドレスを使います。前回説明した、NICから割り当てられるインターネットで使えるアドレスは、グローバルIPアドレスと言います。
グローバルIPアドレスでは、予約済みアドレスとして、プライベートIPアドレスを割り振ってはいけないとされています。

＜プライベートIPアドレス＞
クラスＡ：10.0.0.0
クラスＢ：172.16.0.0～172.31.0.0
クラスＣ：192.168.0.0～192.168.255.0

これらのアドレスは、プライベート用に予約されているので、グローバルIPアドレスでも割り振りません。
プライベートIPアドレスは、インターネットに接続しない環境で使われるもので、万が一誤ってインターネットに接続してしまっても、ルータがインターネット上に流さないように止めます。
ルータが止めてくれるのはプライベートIPアドレスだけなので、プライベート環境だからと好き勝手にIPアドレスを付けると、インターネットに接続されてしまった時に大変なことになってしまいます。

サブネット

インターネットは、巨大な一つのネットワークを複数の小さなネットワークに分けて管理されています。
この小さなネットワークをサブネットと言います。
ホストの数が多ければ多いほど、管理が煩雑になってしまうため、サブネットで小分けすることで管理しやすくします。

IPアドレスはネットワーク番号とホスト番号で成り立っていますが、サブネットに分割するために、以下のようにホスト番号を削って、サブネット番号というものを設けます。

ネットワーク番号＋サブネット＋ホスト番号

これまでのネットワーク番号＋ホスト番号の時は、電話機を例に取ると、
0123-45-6789（0123までがネットワーク番号、それ以降がホスト番号）でしたが、ここにサブネット番号を設けると、（0123までがネットワーク番号、45がサブネット番号、6789がホスト番号）になります。

では、サブネット番号に何ビット使うかをどのように決めているか、これはネットワーク管理者が任意の値を割り振ることができます。元はホスト番号なので、ネットワーク管理者が決めることが出来るのです。
一応、ネットワーク管理者が任意に決められるとは言っても、基準となるものが存在します。

サブネットは、ホストを削って成り立っているため、サブネットのビットが多くなればなるほど、ホストのビットは少なくなります。
ホストのないサブネットに意味はないため、ホストには最低2ビット残します。
つまり、サブネットに必要なビット数は、サブネットには最低2ビット残した上で、必要なサブネット数、ホスト数を考慮して決定されます。

サブネットマスク

どのネットワークに所属しているかは、ネットワークの経路選択の際に非常に重要になります。
ルータがネットワーク番号を元に、経路選択を行うため、IPアドレスのうち、どこまでがネットワーク番号なのかを知る必要があります。

クラスフルアドレッシングを使えば、どこまでがネットワーク番号かは分かります。しかし、サブネット番号はネットワーク管理者が任意に付けた番号となるため、どこまでがサブネット番号なのかが分からないのです。
そこで、どこまでがサブネット番号なのかを示す、サブネットマスクというものが使われます。
サブネットマスクは、IPアドレスと同じ32ビットで、同じ表記法をします。

※引用：https://www5e.biglobe.ne.jp/aji/3min/23.html

上図だと、一番下の「255.255.252.0」の部分がサブネットマスクです。
つまり、ネットワーク番号、サブネット番号のビットを全て1、ホスト番号のビットを全て0にしたものです。これにより、サブネットマスクの1の部分がネットワークということになります。