サブネットとは？
サブネット（subnet）とは、IPネットワークを論理的に細分化したものです。1つの大きな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、トラフィックの負荷を分散し、管理を容易にし、セキュリティを強化できます。特に企業やISPでは、IPアドレス空間を効率的に運用するためにサブネット化が重要です。
また、サブネット化は公開ネットワークとプライベートネットワークを分ける役割も果たします。公開ネットワークではグローバルIPが使われますが、プライベートネットワークでは内部でのみ有効なプライベートIPアドレスが利用されます。しかし、IPアドレスがばれることにより生じるデメリットとして、不正アクセスのリスクが高まり、プライバシー侵害やサイバー攻撃の標的になりやすくなる点が挙げられます。サブネット化により、ネットワークを適切に分けて通信を制御し、安全性を向上させることができます。さらに、企業や家庭では特定のデバイスに一貫した接続を維持するためにVPNの固定IPが利用されることがあります。これにより、サーバーやプリンターなどの機器に対して常に同じIPアドレスを割り当て、安定した接続を確保できます。
サブネット化の仕組み
サブネット化は、IPネットワークを複数の小さなサブネットに分割する技術で、ネットワークの効率的な管理とセキュリティの向上を目的としています。これにより、ネットワーク内のトラフィックの負荷を軽減し、より多くのデバイスを管理できるようになります。サブネット化を理解するためには、IPアドレス、サブネットマスク、サブネット計算、そしてCIDR記法の理解が欠かせません。以下では、サブネット化の基本的な概念を説明します。
1. IPアドレスの理解
IPアドレスの種類には、グローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスがあります。 グローバルIPアドレスはインターネット上で一意に識別され、外部との通信に使用されます。一方、プライベートIPアドレスは企業や家庭内のネットワークで使用され、外部とは直接通信できません。IPアドレスは、インターネットやローカルネットワーク内で各デバイスに一意に割り当てられる識別番号です。IPv4とIPv6という2つの形式がありますが、現在は主にIPv4が使用されています。ネットワーク管理者やユーザーは、必要に応じて自分のIPアドレスを確認したり、IPアドレスを検索したりすることができます。サブネット化において、IPアドレスを小さなネットワークに分割し、効率的に管理できるようにします。サブネット化によって、ネットワークのサイズを適切に調整することができます。
2. サブネットマスクとは
サブネットマスクは、IPアドレスをネットワーク部とホスト部に分割するために使用されるものです。サブネットマスクは、ネットワークの範囲を識別するために使用され、通常「255.255.255.0」のような形式で記述されます。サブネットマスクを使うことで、ネットワーク部とホスト部を明確に区別でき、ネットワーク内の通信を制御することができます。
例えば、IPアドレスが「192.168.1.1」で、サブネットマスクが「255.255.255.0」であれば、このネットワークの範囲は「192.168.1.0」から「192.168.1.255」までとなります。
3.サブネット計算
サブネット計算は、ネットワークのIPアドレスをサブネットに分割する過程です。この計算には、必要なサブネット数やホスト数に基づいてサブネットマスクを調整し、IPアドレスの範囲を決定することが含まれます。サブネット計算によって、各サブネットに割り当てられるIPアドレスの範囲を決定し、効率的なネットワーク設計を実現します。
サブネット計算を行うためには、二進数に変換したIPアドレスとサブネットマスクを用いて計算を行います。この計算によって、どのIPアドレスがネットワークアドレスで、どのIPアドレスがホストに割り当てられるかを判別できます。
4.CIDR計算
CIDR（Classless Inter-Domain Routing）記法は、IPアドレスのクラスを意識せずに柔軟にサブネットを定義できる方法です。従来のIPアドレスのクラスに依存せず、必要なサブネット数やホスト数に応じて柔軟にアドレス空間を管理できます。
CIDRでは、IPアドレスとサブネットマスクを「/」で区切って表現します（例: 192.168.1.0/24）。この表記方法によって、ネットワークアドレスとホストアドレスの範囲を簡潔に表すことができます。CIDR計算を使うと、IPアドレスの効率的な割り当てとサブネット化が可能になり、大規模なネットワークの管理が容易になります。
サブネットの用途
サブネットは、ネットワークを効率的に管理し、さまざまなニーズに対応するために使用されます。ネットワーク全体のパフォーマンスを向上させるだけでなく、セキュリティやトラフィック管理にも大きな役割を果たします。サブネット化が果たす主要な役割について詳しく見ていきましょう。
ネットワークパフォーマンスの向上
サブネット化により、ネットワークのトラフィックを分散させることができます。これにより、過負荷を避け、ネットワーク全体のパフォーマンスが改善します。例えば、同じサブネット内のコンピュータ間の通信は非常に速く、外部のネットワークを経由する必要がないため、トラフィックの遅延が減少します。
強化されたネットワークセキュリティ
サブネット化により、異なるネットワークセグメントごとに異なるセキュリティポリシーを適用することができます。これにより、重要なデータやシステムを別のサブネットに分離することができ、不正アクセスを防止します。例えば、企業の財務部門のネットワークと一般社員用のネットワークを分けることで、外部からの攻撃のリスクを低減できます。
トラフィック管理の促進
サブネット化することで、ネットワーク内のトラフィックを効率的に管理できるようになります。異なるサブネット間でトラフィックが分散されることで、ネットワークの混雑を軽減し、よりスムーズなデータ通信が可能になります。
異なるネットワークタイプのサポート
サブネット化により、異なるネットワークタイプ（例えば、ローカルエリアネットワーク（LAN）や広域ネットワーク（WAN））を統合し、柔軟なネットワーク設計が可能になります。これにより、企業は地理的に分散した拠点を効率的に接続することができます。
WAN接続とルーティング
広域ネットワーク（WAN）の接続とルーティングを効率化するために、サブネット化が役立ちます。サブネット化により、ネットワーク内のルーターやゲートウェイがトラフィックを最適にルーティングできるようになり、データ転送速度と接続の信頼性が向上します。
成長とスケーラビリティ
サブネット化は、ネットワークの拡張を容易にし、企業の成長に伴って必要なリソースを柔軟に追加することができます。例えば、新しいオフィスが開設された場合でも、簡単に新しいサブネットを作成してネットワークに統合することができます。これにより、企業はネットワークをスムーズに拡張でき、将来的な成長にも対応できます。
