style_prompt本記事はGeminiの出力をプロンプト工学で整理した業務ドラフト（未検証）です。
令和5年度 ネットワークスペシャリスト 午前Ⅱ 問5 サブネット分割
本問題はCIDR表記とサブネットマスクの関係から作成可能なサブネット数を求める計算問題であり、ビット幅の比較が解法の核となります。
【問題】 172.16.128.0/21 のアドレスブロックから、サブネットマスク 255.255.255.240 のサブネットは最大で幾つ作成できるか。
ア 128 イ 256 ウ 512 エ 1,024
【解説】 元のネットワークのプレフィックス長と、分割後のサブネットマスクのプレフィックス長を比較し、サブネット部として利用できるビット数を求めます。
元のアドレスブロックのプレフィックス長
172.16.128.0/21より、プレフィックス長は 21ビット です。分割後のサブネットマスクのプレフィックス長 サブネットマスク
255.255.255.240を2進数に変換して、先頭から連続する「1」の数を数えます。255.255.255= $8 \text{ ビット} \times 3 = 24 \text{ ビット}$240=11110000= $4 \text{ ビット}$
これらを合計すると、プレフィックス長は 28ビット（
/28）となります。サブネット分割に利用できるビット数の計算 元のアドレスブロック（/21）から、新しいサブネット（/28）に拡張されたため、サブネット分割に割り当てられるビット数（$N$）は以下の通りです。
$$N = 28 – 21 = 7 \text{ ビット}$$
- 作成可能なサブネット数の計算 7ビットで表現できる組み合わせの数が、作成可能な最大のサブネット数になります。
$$\text{サブネット数} = 2^7 = 128$$
したがって、最大で 128個 のサブネットが作成できます。
gantt
title IPアドレス（32ビット）の構成変化
dateFormat X
axisFormat %s
section 元のアドレス (/21)
ネットワーク部 (21bit) :active, 0, 21
ホスト部 (11bit) : 21, 32
section 分割後のアドレス (/28)
ネットワーク部 (21bit) :active, 0, 21
サブネット部 (7bit) :crit, 21, 28
ホスト部 (4bit) : 28, 32
【選択肢の吟味】
| 選択肢 | 判定 | 解説 |
|---|---|---|
| ア | 正解 | 計算式 $2^{28 – 21} = 2^7 = 128$ より、導出される正しい値です。 |
| イ | 誤り | $2^8 = 256$。サブネットマスクが 255.255.255.248（/29）の場合の分割数です。 |
| ウ | 誤り | $2^9 = 512$。サブネットマスクが 255.255.255.252（/30）の場合の分割数です。 |
| エ | 誤り | $2^{10} = 1,024$。サブネット部が10ビット確保された場合の分割数です。 |
【ポイント】
プレフィックス長の特定：サブネットマスク（10進数表記）を素早く2進数に脳内変換し、プレフィックス長を割り出す。
サブネットビットの算出：分割後プレフィックス長から元のプレフィックス長を引くことで、拡張されたビット数を求める。
2のべき乗の暗記：試験対策として、$2^7 = 128$ や $2^{10} = 1024$ などの計算パターンは瞬時に引き出せるようにしておく。
