ANDによるIPサブネットマスキング

ビットANDによるサブネットマスキング

ルーターはIPアドレスとサブネットマスクをANDすることで、IPアドレスが属するネットワークを判断します。これはビットANDの最も重要な実世界応用の1つです。

サブネットマスクの仕組み

サブネットマスクは連続する1ビット（ネットワーク部分）に連続する0ビット（ホスト部分）が続きます：

255.255.255.0  = 11111111.11111111.11111111.00000000  (/24)
255.255.240.0  = 11111111.11111111.11110000.00000000  (/20)
255.255.255.128 = 11111111.11111111.11111111.10000000 (/25)

ネットワークアドレスの計算

IPアドレスとマスクをANDしてネットワークアドレスを取得：

IP:      192.168.1.100  = 11000000.10101000.00000001.01100100
Mask:    255.255.255.0  = 11111111.11111111.11111111.00000000
──────────────────────────────────────────────────────────────
Network: 192.168.1.0    = 11000000.10101000.00000001.00000000

より興味深い例（/20マスク）

IP:      10.0.47.200    = 00001010.00000000.00101111.11001000
Mask:    255.255.240.0  = 11111111.11111111.11110000.00000000
──────────────────────────────────────────────────────────────
Network: 10.0.32.0      = 00001010.00000000.00100000.00000000

AND演算がホスト部分（最後の12ビット）をゼロにし、ネットワークプレフィックスだけを残していることに注目してください。

同一ネットワークチェック

2つのホストは、ANDした結果が一致する場合に同じネットワーク上にあります：

function sameNetwork(ip1, ip2, mask) {
  return (ip1 & mask) === (ip2 & mask);
}

ブロードキャストアドレス

ブロードキャストアドレスはすべてのホストビットが1に設定されています。ORで計算：

const broadcast = networkAddress | ~subnetMask;
// /24の場合: 192.168.1.0 | 0.0.0.255 = 192.168.1.255