IPアドレスとは(問題)

IPアドレスは、目的のホストに情報を届けるための論理的アドレスで、 現行32bit(4byte)または128bitのアドレスになっています。
(ホストは、IPアドレスを持つ機器と考えるのがよいでしょう。よってルータやL3スイッチもホストになります。)
32bitアドレスはIPv4と呼ばれ、128bitアドレスは、IPv6と呼ばれます。
そして、その上位のビットのある範囲は、ネットワークアドレスとしても使われています。
つまりIPアドレスは、ネットワークのアドレス部と ホストのアドレス部に分けることができます。

IPアドレス
ネットワークアアドレス部 ホストアドレス部

同じネットワークに所属するホストは、同じ ネットワークアアドレス部になっています。

そして、IPv4ではこのネットワーク部の範囲を 指定するために、サブネットマスクを必要とします。
2進数において、IPアドレスとサブネットマスクをビットごとでANDしたものを ネットワークアドレスと呼びます。

なお次のIPアドレスは、特別な意味を持っています。
127.0.0.1 ループバックアドレス(自分を指し示す IP アドレス)
ホスト部がすべて0 ネットワークアドレスを意味し、ホストには使わないアドレス
ホスト部がすべて1 ネットワーク部のネットワークにつながっているすべてのホストに送るブロードキャスト用
全体がすべて1 ネットワーク番号を知らないホストが、あるサーバに尋ねる時のブロードキャスト用
全体がすべて0 未規定の番号 それを利用いて 未設定状態を表す設定値に使われることがある。 

以上より、ホスト部がすべて0や、ホスト部がすべて1のアドレスは、ホストに使いません。
よって、そのネットワークに接続できるホストの最大数は、ホスト部で表現できる組み合わせ数から2引いた値になります。


下のIPアドレスの入力欄(初期値:192.168.0.1)に、IPアドレス入力して、
「2進数に変換」のボタンクをリックすると、 ネットワークアドレスの表示や、そのネットワーク内で扱える最大ホスト数が表示されます。
ネットワーク部の範囲は、サブネットサイズで指定されています。
サブネットサイズ初期値は24bitで、IPアドレスとサブネットマスクをまとめて表記(IPアドレス/マスクbit数)すると
192.168.0.1/24 となります。
この表現はClassless Inter-Domain Routing(CIDR:サイダー)という『IPアドレスを集約してルーティング情報をまとめる技術』でよく使われます。

なお、サブネットマスクのbit数(初期値:24)を変更して、『マスク上位bit数入力』のボタンで設定できて確認できます。
いろいろ実験して、サブネットマスクの意味を理解して納得してください。
その後で、それが理解できたかを 次の「問題を行う。」ボタンで検証してください。(ランダムに出題されます。)