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🎓 レベル：発展　|　重要度：A（必須） 📎 前提：サブネット化とCIDR・VLSM

要点（BLUF）

シナリオ

1拠点、ルータ1台＋スイッチ1台。割当ブロックは 192.168.20.0/24。

セグメント必要ホストVLAN
営業5010
開発2520
管理1099

ステップ1：サブネット設計（VLSM）

必要ホストの多い順に、ちょうど足りるブロックを割り当てます（[[03-02_サブネット化とCIDR]] の手法）。

import ipaddress
base = ipaddress.ip_network("192.168.20.0/24")
needs = [("Sales(VLAN10)", 50), ("Dev(VLAN20)", 25), ("Mgmt(VLAN99)", 10)]
next_addr = int(base.network_address)
plan = []
for name, n in needs:
    bits = 1
    while (2 ** bits) - 2 < n:
        bits += 1
    prefix = 32 - bits
    block = 2 ** bits
    if next_addr % block != 0:
        next_addr += block - (next_addr % block)
    sub = ipaddress.ip_network((next_addr, prefix))
    gw = list(sub.hosts())[0]
    plan.append((name, sub, gw, block - 2))
    next_addr += block
for name, sub, gw, usable in plan:
    print(f"{name:14} {str(sub):18} gw={gw}  usable={usable}")

実行結果：

Sales(VLAN10)  192.168.20.0/26    gw=192.168.20.1  usable=62
Dev(VLAN20)    192.168.20.64/27   gw=192.168.20.65  usable=30
Mgmt(VLAN99)   192.168.20.96/28   gw=192.168.20.97  usable=14

営業は /26（62台）、開発は /27（30台）、管理は /28（14台）。各サブネットの最初のホストをゲートウェイ（SVI）に使います。

ステップ2：スイッチ（VLANとトランク）

Switch(config)# vlan 10
Switch(config-vlan)# name Sales
Switch(config)# vlan 20
Switch(config-vlan)# name Dev
Switch(config)# vlan 99
Switch(config-vlan)# name Mgmt

! 端末ポート（例: 営業）
Switch(config)# interface range Gi0/2 - 10
Switch(config-if-range)# switchport mode access
Switch(config-if-range)# switchport access vlan 10

! ルータ向けトランク
Switch(config)# interface Gi0/1
Switch(config-if)# switchport mode trunk
Switch(config-if)# switchport trunk allowed vlan 10,20,99

ステップ3：ルータ（Router-on-a-stick）

1本のトランクに、VLANごとのサブインターフェースを立ててVLAN間ルーティングを実現します。

Router(config)# interface Gi0/0.10
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 10
Router(config-subif)# ip address 192.168.20.1 255.255.255.192
Router(config)# interface Gi0/0.20
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 20
Router(config-subif)# ip address 192.168.20.65 255.255.255.224
Router(config)# interface Gi0/0.99
Router(config-subif)# encapsulation dot1Q 99
Router(config-subif)# ip address 192.168.20.97 255.255.255.240
Router(config)# interface Gi0/0
Router(config-if)# no shutdown

各サブインターフェースのIP/マスクが、ステップ1の設計（gw とプレフィックス）と一致していることを確認します。

ステップ4：管理アクセス（SSH）

[[08-02_初期設定]] の手順でSSHを有効化し、管理VLANから安全に運用できるようにします。

ステップ5：疎通確認（層別）

Router# show ip interface brief        ! L1/L3: IFとIPがup
Switch# show vlan brief                ! L2: VLAN割当
Switch# show interfaces trunk          ! L2: トランクのVLAN
Router# show ip route                  ! L3: 直結3サブネットが載る

端末からの確認：

ping 192.168.20.1     # 自VLANのゲートウェイ（L3到達）
ping 192.168.20.65    # 別VLAN（VLAN間ルーティングが効く）

別VLANのゲートウェイへ ping が通れば、VLAN・トランク・サブインターフェース・サブネット設計がすべて噛み合っています。

設計トポロジ

graph TD
  R["ルータ（Gi0/0 サブIF: .10/.20/.99）"]
  SW["スイッチ（トランクGi0/1）"]
  V10["VLAN10 営業 192.168.20.0/26"]
  V20["VLAN20 開発 192.168.20.64/27"]
  V99["VLAN99 管理 192.168.20.96/28"]
  R ---|"802.1Qトランク"| SW
  SW --> V10
  SW --> V20
  SW --> V99

なぜ設計を先にやるのか（設計の直観）

アドレスを行き当たりばったりで割ると、後で足りなくなったり重複したりして、配線後の手戻りが膨大になります。先に要件→サブネット→ゲートウェイを紙（コード）で確定してから機器に入れれば、設定は設計の転記作業になり、ミスが激減します。実務でも「設計書→設定」の順は鉄則です。

⚠️ よくある誤解

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