1. サブネット計算を司る3大基本公式

すべてのIPv4サブネット計算は、32ビットレジスタ構造から導かれる3つの数学公式で説明できます:

H = 2^(32 - P) - 2

H = 2^(32 - P) - 2。Pはプレフィックス長、(32 - P) はホストビット数です。

S = 2^(borrowed bits)

S = 2^(借用ビット数)。ホスト部からNビット借用した場合、2^N 個の新規サブネットが生成されます。

Increment = 256 - Octet Mask

増分 = 256 - 対象オクテットマスク。255.255.255.224の場合、256 - 224 = 32 となります。

2. ステップ解説例題: /24 ネットワークを4つの /26 サブネットに分割

企業が 192.168.1.0/24 を保有し、4つの部門（開発、営業、人事、運用）へ均等分割する場合:

ステップ 1: 借用ビット数の算出

4つのサブネットを作るため: 2^N ≥ 4 → N = 2 ビット。新プレフィックス: 24 + 2 = /26。

ステップ 2: 新サブネットマスクとブロックサイズの算出

第4オクテット: 11000000 = 192 → マスク: 255.255.255.192。ブロックサイズ: 256 - 192 = 64。

ステップ 3: 各サブネット境界の計算

#	サブネットCIDR	利用可能ホスト範囲	ブロードキャストアドレス	利用可能ホスト数
#1	192.168.1.0/26	192.168.1.1 - 192.168.1.62	192.168.1.63	62
#2	192.168.1.64/26	192.168.1.65 - 192.168.1.126	192.168.1.127	62
#3	192.168.1.128/26	192.168.1.129 - 192.168.1.190	192.168.1.191	62
#4	192.168.1.192/26	192.168.1.193 - 192.168.1.254	192.168.1.255	62

VLSMにより、同一ルーティングドメイン内で部門規模に応じた異なるプレフィックスを割り当てられます。

ルーター間接続にはブロードキャスト不要の /31 (RFC 3021) を、ループバックには /32 を使用します。