可変長サブネットマスク（VLSM: Variable Length Subnet Mask）

① 物語性を取り入れた説明

アキコはネットワークの授業で「可変長サブネットマスク（VLSM: Variable Length Subnet Mask）」という言葉を耳にしましたが、どのようなものかよくわかりませんでした。授業後、アキコは先生に質問しました。

「先生、可変長サブネットマスクって何ですか？」

先生はにっこりと答えました。「良い質問だね、アキコ。ネットワークでは、IPアドレスを効率的に使うために『サブネットマスク』というものを使うんだ。でも、すべてのネットワークが同じサイズではないよね？たとえば、大きなネットワークもあれば、小さなネットワークもある。そのために、可変長サブネットマスクという考え方が必要なんだよ。」

「でも、サブネットマスクって決まったものじゃないんですか？」アキコは不思議そうに聞きました。

「いい質問だね。昔は固定されたサブネットマスクが使われていたんだけど、それだとIPアドレスが無駄になってしまうことが多かったんだ。たとえば、ある部屋に10人しかいないのに、100人分の机を用意するような感じだよ。そこで、ネットワークの大きさに合わせて、使うIPアドレスの範囲を自由に設定できるのが可変長サブネットマスク（VLSM）なんだ。」

「じゃあ、必要な分だけIPアドレスを使えるってことですね！」とアキコは理解を深めました。

「その通り。たとえば、あるオフィスで大きな部署には大きなIPアドレス範囲を、小さな部署には小さな範囲を割り当てることで、無駄を減らすことができるんだよ。もう少し具体的に説明するね。

たとえば、ネットワークが『192.168.1.0/24』だとすると、これは256個のIPアドレスを使える大きなネットワークなんだ。でも、小さな部署にはそんなに多くのアドレスは必要ないよね。そこで、『192.168.1.0/28』という風にすると、16個のIPアドレスだけを使う小さなネットワークにできるんだよ。

ここで少し2進数で考えてみよう。IPアドレスは32ビットの2進数で表されるんだ。『192.168.1.0』というIPアドレスを2進数で表すと、次のようになるよ。

192 は 11000000　（128が1つ、64が１つ、32，16，8，4，2，1が無し）
168 は 10101000
1 は 00000001
0 は 00000000

だから、『192.168.1.0』は2進数で表すとこうなる：

11000000 10101000 00000001 00000000

ここで、『/24』というのは、最初の24ビット（上の例で言うと、左から24個目まで）がネットワークを表していることを意味しているんだ。残りの8ビットは、ネットワーク内の機器を表す部分、つまりホスト部だよ。この/24では、256個のIPアドレス（0から255まで）を持つ大きなネットワークができるんだ。

でも、もっと小さなネットワークにはこれだけのアドレスは必要ないよね。そこで、『192.168.1.0/28』にすると、最初の28ビットがネットワークを表すことになる。残りの4ビットがホスト部として使われるんだ。

だから、こうなる：

11000000 10101000 00000001 00000000

この4ビットは0000から1111まで、つまり16個のIPアドレスを使える小さなネットワークを作るんだよ。これが可変長サブネットマスクの仕組みだよ。ネットワークの規模に応じて、IPアドレスの数を柔軟に調整できるのが便利なんだ。」

可変長サブネットマスクの定義

「可変長サブネットマスク（VLSM: Variable Length Subnet Mask）」とは、ネットワークにおいて、異なるサイズのサブネットを作成し、IPアドレスを効率的に利用するための技術です。ネットワークの規模に応じて適切なサブネットマスクを設定できます。

② 実際の事例

可変長サブネットマスクは、企業や自治体でのネットワーク設計において非常に有効です。特に、大規模な企業や複数の拠点を持つ組織では、IPアドレスの効率的な管理が重要です。

たとえば、ある大手企業では、東京本社と全国の支店を結ぶネットワークを構築しています。東京本社には数百台のコンピュータがあり、大きなネットワークが必要です。しかし、地方の小さな支店では、数台のコンピュータしか使っていません。この場合、東京本社には大きなサブネットを割り当て、支店には小さなサブネットを割り当てることで、無駄なくIPアドレスを利用できます。たとえば、東京本社には『192.168.0.0/22』という大きな範囲を割り当て、一つの支店には『192.168.10.0/28』のような小さな範囲を割り当てることができます。これにより、企業全体のネットワークを効率的に管理することが可能になります。

また、自治体でも、複数の施設や支所をつなぐネットワーク設計で、可変長サブネットマスクが活用されています。市役所や図書館、学校など、それぞれ異なる規模の施設に対して、適切なサイズのサブネットを割り当てることで、IPアドレスの無駄を最小限に抑えることができます。例えば、市役所には大きなネットワーク範囲を、図書館や学校には小さな範囲を割り当てることで、全体のネットワークを効率よく管理できるのです。

このように、可変長サブネットマスクを利用することで、企業や自治体はネットワーク資源を有効に使い、無駄を減らすことができます。