マスクネットワーク（MASK）の使い方をわかりやすく解説！

ネットワークエンジニアやシステム管理者にとって、IPアドレスとサブネットマスクの概念は不可欠です。特に、サブネットマスクはネットワークの規模を決定し、効率的なIPアドレスの割り当てを可能にする重要な要素です。本稿では、マスクネットワーク（MASK）の基本的な概念から、具体的な設定方法、トラブルシューティングまでを詳細に解説します。ネットワーク設計、運用、保守に携わる全ての方にとって、理解を深めるための手助けとなることを目指します。

1. マスクネットワークの基礎知識

1.1 IPアドレスとは

IPアドレスは、インターネットに接続された各デバイスを識別するための数値ラベルです。IPv4アドレスは、32ビットの数値で構成され、通常は「dotted decimal notation」（例：192.168.1.1）で表現されます。この形式では、8ビットずつがドットで区切られています。IPアドレスは、ネットワークアドレスとホストアドレスの2つの部分に分けられます。

1.2 サブネットマスクとは

サブネットマスクは、IPアドレスのうち、ネットワークアドレス部分とホストアドレス部分を区別するために使用される32ビットの数値です。サブネットマスクは、IPアドレスと組み合わせて使用され、ネットワークの範囲を定義します。サブネットマスクのビットが「1」である部分はネットワークアドレスを表し、「0」である部分はホストアドレスを表します。

1.3 ネットワークアドレスとホストアドレス

ネットワークアドレスは、特定のネットワークを識別するためのアドレスです。ホストアドレスは、そのネットワーク内の個々のデバイスを識別するためのアドレスです。IPアドレスとサブネットマスクを論理積（AND演算）することで、ネットワークアドレスを算出できます。ホストアドレスは、ネットワークアドレスからIPアドレスを引くことで算出できます。

1.4 クラスフルアドレッシングとCIDR

初期のIPアドレスの割り当て方式として、クラスフルアドレッシングがありました。これは、IPアドレスをAクラス、Bクラス、Cクラスの3つのクラスに分け、それぞれにデフォルトのサブネットマスクを割り当てる方式です。しかし、IPアドレスの枯渇問題に対応するため、より柔軟なCIDR（Classless Inter-Domain Routing）が導入されました。CIDRでは、サブネットマスクを使用して、ネットワークの規模を自由に定義できます。

2. マスクネットワークの設定方法

2.1 サブネットマスクの表記方法

サブネットマスクは、通常、以下のいずれかの形式で表記されます。

• ドット付き10進数表記：例：255.255.255.0
• CIDR表記：例：/24 (これは、255.255.255.0と同じ意味です)

CIDR表記は、サブネットマスクの「1」のビット数を表します。例えば、/24は、最初の24ビットがネットワークアドレスであることを意味します。

2.2 サブネット化の計算

サブネット化とは、1つのネットワークを複数の小さなネットワークに分割することです。サブネット化を行うことで、IPアドレスの利用効率を高め、ネットワークの管理を容易にすることができます。サブネット化の計算には、以下の要素が関係します。

• 必要なサブネット数
• 各サブネットに必要なホスト数
• サブネットマスク

これらの要素に基づいて、適切なサブネットマスクを決定する必要があります。サブネットマスクの計算には、オンラインのサブネット計算ツールや、以下の公式を使用できます。

2ⁿ – 2 (nはホストビット数)

2.3 各OSでの設定例

2.3.1 Windows

Windowsでは、ネットワーク接続の詳細設定画面から、IPアドレスとサブネットマスクを設定できます。コントロールパネルから「ネットワークとインターネット」→「ネットワークと共有センター」→「アダプターの設定を変更する」を選択し、該当するネットワークアダプターを右クリックして「プロパティ」を選択します。次に、「インターネットプロトコルバージョン4 (TCP/IPv4)」を選択し、「プロパティ」をクリックして、IPアドレスとサブネットマスクを入力します。

2.3.2 Linux

Linuxでは、`ifconfig`コマンドまたは`ip`コマンドを使用して、IPアドレスとサブネットマスクを設定できます。例えば、`ifconfig eth0 192.168.1.10 netmask 255.255.255.0`のように入力することで、eth0インターフェースにIPアドレス192.168.1.10とサブネットマスク255.255.255.0を設定できます。`ip`コマンドを使用する場合は、`ip addr add 192.168.1.10/24 dev eth0`のように入力します。

2.3.3 macOS

macOSでは、システム環境設定の「ネットワーク」から、IPアドレスとサブネットマスクを設定できます。該当するネットワークインターフェースを選択し、「詳細」をクリックして、「TCP/IP」タブを選択します。次に、「設定」を「手動」に変更し、IPアドレスとサブネットマスクを入力します。

3. マスクネットワークのトラブルシューティング

3.1 疎通確認

ネットワークの疎通確認には、`ping`コマンドがよく使用されます。`ping`コマンドを使用することで、特定のIPアドレスにパケットを送信し、応答があるかどうかを確認できます。応答がない場合は、ネットワーク接続に問題がある可能性があります。

3.2 サブネットマスクの設定ミス

サブネットマスクの設定ミスは、ネットワークの疎通障害の一般的な原因です。サブネットマスクが正しく設定されていない場合、異なるネットワーク間の通信が遮断されたり、同じネットワーク内のデバイスが通信できなくなったりする可能性があります。サブネットマスクの設定ミスを疑う場合は、設定内容を再確認し、必要に応じて修正してください。

3.3 ゲートウェイの設定ミス

ゲートウェイは、異なるネットワーク間の通信を中継するデバイスです。ゲートウェイの設定ミスは、インターネットへの接続障害の原因となる可能性があります。ゲートウェイの設定ミスを疑う場合は、設定内容を再確認し、必要に応じて修正してください。

3.4 IPアドレスの競合

IPアドレスの競合は、同じIPアドレスが複数のデバイスに割り当てられている場合に発生します。IPアドレスの競合が発生すると、ネットワークの不安定化や通信障害の原因となる可能性があります。IPアドレスの競合を疑う場合は、ネットワーク内のデバイスのIPアドレスを確認し、競合しているIPアドレスを修正してください。

4. 高度なマスクネットワークの概念

4.1 VLSM (Variable Length Subnet Mask)

VLSMは、異なるサブネットに異なるサブネットマスクを割り当てる技術です。VLSMを使用することで、IPアドレスの利用効率をさらに高めることができます。例えば、大規模なネットワークでは、一部のサブネットには多くのホストが必要で、別のサブネットには少数のホストしか必要ない場合があります。VLSMを使用することで、それぞれのサブネットに最適なサブネットマスクを割り当てることができます。

4.2 サブネットの集約

サブネットの集約は、複数の小さなサブネットを1つの大きなサブネットにまとめる技術です。サブネットの集約を使用することで、ルーティングテーブルのサイズを縮小し、ネットワークのパフォーマンスを向上させることができます。例えば、複数の支店がそれぞれ異なるサブネットを使用している場合、これらのサブネットを集約することで、本社から各支店へのルーティングを簡素化できます。

5. まとめ

本稿では、マスクネットワーク（MASK）の基本的な概念から、具体的な設定方法、トラブルシューティングまでを詳細に解説しました。IPアドレスとサブネットマスクは、ネットワークの設計、運用、保守において不可欠な要素です。本稿で解説した内容を理解することで、より効率的で安定したネットワークを構築・運用できるようになることを願っています。ネットワーク技術は常に進化しています。今後も継続的な学習を通じて、最新の技術動向を把握し、ネットワークの最適化に努めてください。