IP address - VLSM / CIDR / ip subnet-zero



 ◆ IPアドレス - VLSM とは

 VLSM( Variable Length Subnet Mask )とは、1つのIPネットワークをサブネットに分割する際に、
 複数の長さのサブネットマスクを利用する技術です。VLSMは
可変長サブネットマスクとも呼ばれます。
 ネットワークを分割する時に例えば「 /27 と /30 」の異なるサブネットを同時に利用する構成のこと。


   



 このように、VLSMはクラスの概念にとらわれない
クラスレスアドレッシングの手法の1つと言えます。
 VLSMを利用することで、
効率的なIPアドレッシングが実現できるのですが、VLSMを対応していない
 クラスフルルーティングプロトコル(RIPv1)が稼動しているネットワークではVLSMは使用できません。



 ◆ IPアドレス - CIDR とは

 CIDR(Classless InterDomain Routing)とは、IPネットワークの経路情報を集約する際にクラスの概念を
 なくした技術のことです。CIDRにより複数のクラスCアドレスを1つのネットワークに集約することができ、
 集約したネットワークは
SuperNet(元のクラスのナチュラルマスクよりも短いマスクの経路)と言います。

 CIDRによって、例えば「200.0.0.0/24」〜「200.0.7.0/24」の8つのネットワークを、1つのネットワークに
 集約をして「 200.0.0.0/21 」として扱うことができます。例えばインターネット上である組織がクラスCの
 ネットワークではIPアドレスが足らないことからクラスBのネットワークを取得を希望した場合に、クラスBの
 ネットワークを付与するのではなく、必要としているIPアドレスの数と同じくらいの数となるよう、連続する
 複数のクラスCのネットワークを、1つのネットワークとして割り当てればIPアドレス空間を有効利用できます。


   

 
※ ルータは8つのルートを処理するのではなく、CIDRにより1つのルートを処理すればいいのでルータの負荷軽減となります。

 これがCIDRの本来の意味なのですが、広義ではクラスを使用しないIPアドレッシングのことでもあります。
 ただし、CIDRについては間違った解説が非常に多いので注意が必要です。

 VLSMの場合は複数の異なるサブネットを作成していく時に「ホスト部のビット」を消費していくのに対し
 CIDRの場合は複数のネットワークを1つのネットワークにする時に、「ネットワーク部」のビットを消費
 していきます。CIDRでは、1つの大きなネットワークを作成するためにホスト部のビットを増やしてます。


   


 ◆ IPアドレス - ゼロサブネットとは

 ゼロサブネットとは、サブネット部が全て 0 bitのネットワークのことです。例えば「 172.16.10.0
/24
 の場合ではサブネット部が全て 0bit になりませんが、「 172.16.0.0
/24 」の場合はサブネット部が全て
 0bit になります。このようなサブネットを
ゼロサブネットと言います。従来のサブネット計画においては、
 このゼロサブネットと、サブネット部が全て「 1bit 」のネットワークの使用は推奨されていませんでした。


         


 詳細は以下で確認頂きたいのですが、サブネットが全て「0bit」である「172.16.0.0
/24」のサブネットは
 もとのネットワーク「 172.16.0.0
/16 」とネットワークアドレスが同じで混同してしまいます。また、
 サブネットが全て「1bit」の「172.16.255.0/24」のサブネットはもとのネットワーク「172.16.0.0/16」
 とブロードキャストアドレスが同じであるため混同してしまいます。しかし、現在のネットワーク機器では
 これらの問題が解決しておりサブネット計画で全て 0 ビットのサブネット、全て 1 ビットのサブネットは
 使用することが可能です。

サブネットが全て 「 0bit 」 の場合
IPアドレスの例 ネットワークアドレス ブロードキャストアドレス
172.16.0.0/24 172.16.0.0 172.16.0.255
172.16.0.0/16 172.16.0.0 172.16.255.255

サブネットが全て 「 1bit 」 の場合
IPアドレスの例 ネットワークアドレス ブロードキャストアドレス
172.16.255.0/24 172.16.255.0 172.16.255.255
172.16.0.0/16 172.16.0.0 172.16.255.255


 Ciscoルータでも、IOS12.0以降では、ip subnet-zeroというコマンドがデフォルトで有効になっているので
 デフォルトで全て0ビットのサブネット、全て1ビットのサブネットは使用できます。逆に、 ip subnet-zero
 が有効でない機器ではゼロサブネットなどは使えないので、サブネット計算で算出結果から「-2」が必要です。

 Cisco(config)# ip subnet-zero



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