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🎓 数字の決め方 — 4 つの黄金ルール

💡 このページの位置付け

「なぜこの数字なの？」「自分の画面では数字が違うけど、どうやって決めればいい？」と固まった時に読むページ。 NetPractice の 全レベルで使える 4 つの黄金ルール を、小学生でも分かるように説明します。

✨ 4 つの黄金ルール（先に結論）

flowchart TB
    R1["📐 ルール 1<br/>同じケーブル = 同じ街 = 同じマスク"]
    R2["🚪 ルール 2<br/>ルータを越えると別の街<br/>(自由に IP 帯を選べる)"]
    R3["🔄 ルール 3<br/>通信は双方向<br/>(行き + 帰りの両方必要)"]
    R4["🎲 ルール 4<br/>数字には縛りと自由がある<br/>(固定値・連鎖・任意)"]

    classDef rule fill:#FFE082,stroke:#F57F17,color:#000
    class R1,R2,R3,R4 rule

各ルールを詳しく見ていきます。

📐 ルール 1: 同じケーブルで繋がってる人 = 同じ街 = 同じマスク

言い換えると

「ケーブル 1 本で直接繋がってる 2 人 (もしくはスイッチ配下の全員) は、必ず同じサブネットの住人でなければならない」

なぜそうなる？

ネットワークの大原則：直接話せるのは「同じ街の住人」だけ。ケーブルで物理的に繋がっていても、IP の街が違うと相手を「赤の他人」と思って話せません。

「同じ街」を判定する方法

両方の IP に 同じマスク を当てて、ネットワーク部 (= 街の住所) を計算。両方が 同じ街の住所 になれば「同じ街」。

例:
  R13 IP   = 161.138.113.62
  R21 IP   = 161.138.113.1

同じ /26 マスクで街を計算:
  R13: .62 ÷ 64 = 0 余り 62 → 街 = .0/26
  R21: .1  ÷ 64 = 0 余り 1  → 街 = .0/26
                                   ↑
                          同じ! → 同じ街 ✅ → 通信可能

マスクが違うとどうなる？

❌ 悪い例:
  R13 IP   = 161.138.113.62  Mask = /26
  R21 IP   = 161.138.113.1   Mask = /28  ← マスクが違う!

R13 から見た街 = .0/26 (.0〜.63)
R21 から見た街 = .0/28 (.0〜.15)  ← 違う街と判定される!

R13 が R21 (.1) に手紙を書こうとすると:
  → R13 の街は .0〜.63、R21 (.1) はその中? → YES → 直接届けようとする

R21 が R13 (.62) に手紙を書こうとすると:
  → R21 の街は .0〜.15、R13 (.62) はその中? → NO → "別の街、ルータ経由で…" → でもルータは無い → 通信失敗 ❌

→ マスクが違うと、片方が「同じ街」だと思っても、もう片方が「違う街」と判定して通信失敗。

具体例: Level 8 の R13 と R21 の話

質問: 「なんで R13 と R21 を同じ /26 にしなきゃいけないの？」

① まず R13 と R21 がどこにいるか

flowchart LR
    R1[📡 ルータ R1] --- R13["R13<br/>(R1 の左口)"]
    R13 ===|"📞 ケーブル<br/>1 本で直結"| R21
    R21["R21<br/>(R2 の右口)"] --- R2[📡 ルータ R2]

    classDef router fill:#F8BBD0
    classDef iface fill:#FFE082,stroke:#F57F17
    classDef cable color:#1565C0,font-weight:bold
    class R1,R2 router
    class R13,R21 iface

→ R13 と R21 は 1 本のケーブルで直接繋がっている。これは「直結リンク」と呼ばれる。

② ケーブルで直結 = 同じ街じゃないとダメ

ルール 1 により、R13 と R21 は同じ街 (= 同じサブネット) でなければならない。

③ 街の大きさはどう決まる？ → 固定値の Ir1 route が「/26 だ」と言ってる

Ir1 route (固定): 161.138.113.0/26
                              ↑
                  Internet が「R1-R2 間の街は /26 サイズ」だと前提

→ Internet が「/26 の街がある」と思っているので、本当に /26 にしないと矛盾。 → R13 と R21 は 両方とも /26 マスク にする必要がある。

④ もし /28 や /24 にしたらどうなる？

`/28` にしたら → Internet と矛盾

R13/R21 を /28 にすると:
  R13 (.62) → /28 マスク → 街 = .48/28 (.48〜.63)
  R21 (.1)  → /28 マスク → 街 = .0/28  (.0〜.15)
                               ↑↑
                        違う街になる! → R13 と R21 が話せない

`/24` にしたら → Internet と矛盾

R13/R21 を /24 にすると:
  Internet は「R1-R2 間の街は /26 (.0〜.63)」だと思ってる
  でも実際は /24 (.0〜.255) になっている
  → Internet は .65 を「R1-R2 間にいない」と判定するけど、実際の /24 ならいる
  → ルーティング判定が狂う

→ 「同じ /26 にする」のは Internet 側の固定値と整合させるための強制。

🚪 ルール 2: ルータを越えると「別の街」になる → 自由に IP 帯を選べる

言い換えると

「ルータの反対側は別の街なので、好きな IP 帯 (10.x, 192.168.x, 172.16.x など) を割り当てて良い」

なぜそうなる？

ルータは 「街と街を繋ぐ集配局」。ルータの片側と反対側は 物理的に別のネットワーク なので、住所体系が独立。

flowchart LR
    subgraph Town1 ["街 1: 192.168.1.0/24"]
      A[💻 A]
      R_left["R 左口<br/>192.168.1.1"]
      A --- R_left
    end
    subgraph Town2 ["街 2: 10.0.0.0/24 (自由に決めて OK)"]
      R_right["R 右口<br/>10.0.0.1"]
      B[💻 B]
      R_right --- B
    end
    R_left -.- R_right

    classDef town fill:#E3F2FD
    classDef router fill:#F8BBD0
    class A,B town
    class R_left,R_right router

→ 街 1 が 192.168.x.x でも、街 2 は 全く違う 10.x.x.x で OK。

「自由」と「縛り」の境目

何でも自由か？というと NO。次の制約があります：

✅ 自由なケース (好きに決められる)

状況	なぜ自由？
ルータを 1 つ越えた先のホスト IP	別ネットワークだから
別 LAN の街の住所 (`10.0.0.0/24` など)	他の街と被らなければ何でも OK
ルータ間リンクの IP (両端の住人)	街の中で空きの住人なら何でも OK

❌ 縛りがあるケース (好きに決められない)

状況	縛りの理由
固定値 (薄ピンク)	動かせない
固定 gate が指してる先のルータ IP	gate と一致しなきゃダメ
他のホストやルータと同じ街にいる IF	街の中の住人じゃないとダメ
他の LAN とアドレス帯が被ってる	重複してると routes が混乱

具体例: Level 10 の H3 の街

問題: H3 (Host 3) の街は 完全に自由に決められる。

H3 の街の選び方:
  - 10.0.0.0/24    ← OK (他で使ってないプライベート帯)
  - 172.16.0.0/24  ← OK
  - 192.168.50.0/24 ← OK (他のレベルで 192.168.x が出てきても、
                         50 が他で被ってなければ OK)

→ 「好きに決めて OK」。ただし他の街と被らないこと。

「適当な数字で良い」場面のチェックリスト

✅ 適当でも OK な場合: - ルータ越えの新しい LAN を作る時 → プライベート帯から好きに選ぶ - 街の中で「空いてる住人」を埋める時 → .1 でも .50 でも OK (.0/.255 等の予約は除く)

❌ 適当だとダメな場合: - 固定 gate が指してる先 → 必ずその値 - 固定 route の左側 CIDR → そのリンクのマスクと一致 - 他の固定 IF と同じ街にいる場合 → 街の住人じゃないとダメ

🔄 ルール 3: 通信は必ず双方向 (行き + 帰りの両方が要る)

言い換えると

「A から B にパケットが届くだけでは通信成立しない。B から A への "返事" の道も必要」

なぜそうなる？

ネットワーク通信は会話と同じ。

HTTP の例:
  クライアント → サーバ:  「GET /index.html」  (お願い)
  クライアント ← サーバ:  「200 OK + データ」   (返事)
                           ↑
                   返事が届かないと、クライアントは何も得られない

ping ですら echo request と echo reply の往復が必要。

視覚化: 行きと帰り

flowchart LR
    A[💻 A] -->|"🚀 行き<br/>routes 必要"| Net[🌍 Internet]
    Net -->|"📬 帰り<br/>routes 必要"| A

    classDef host fill:#E3F2FD
    classDef net fill:#FFE0B2
    class A host
    class Net net

→ どっちか片方だけ routes が成立しても通信失敗。

よくある失敗: 帰り道を忘れる

行きの routes を設定 (これで安心… と思いきや)

A の routes: 0.0.0.0/0 → R1   ✅ 行きは R1 経由で OK
R1 の routes: 0.0.0.0/0 → ISP ✅ 行きは ISP へ

A → Internet までは届く。✅

でも帰り道がない

Internet の routes: ???
  → A の街 (例: 55.232.27.128/25) への戻り道が無い!
  → Internet は「.227 宛のパケットをどこに送ればいいか」分からず破棄
  → "No reverse way" エラー ❌

→ Internet 側にも「自分の LAN への戻り routes」を必ず書く 必要がある。

双方向チェックの習慣

各ゴール (A↔B、A↔Internet など) について、必ず両方を追跡：

ゴール: A ↔ B

✅ 行き: A → ? → ? → ... → B
✅ 帰り: B → ? → ? → ... → A

→ 両方 OK で初めて緑になる

詳しくは 07. 双方向到達性。

🎲 ルール 4: 数字には「縛り」と「自由」がある

数字の 3 段階

NetPractice の各欄に入れる数字は 3 種類 に分けられます：

flowchart TB
    A["NetPractice の数字"]
    A --> B["📌 1. 固定値<br/>(薄ピンク、変えられない)"]
    A --> C["🔗 2. 連鎖で確定する値<br/>(固定値から導かれる)"]
    A --> D["🎲 3. 自由に決められる値<br/>(範囲内なら何でも OK)"]

    classDef cat fill:#FFE082,stroke:#F57F17
    class B,C,D cat

1. 📌 固定値 (薄ピンク背景)

触れない。出題者が決めた制約。これらが 問題を解く出発点。

例: D1 IP = 7.9.10.11/28 (固定) → D の街が .0/28 だと自動的に決まる。

2. 🔗 連鎖で確定する値 (= 計算で 1 つに決まる)

固定値から 論理的に導かれる 値。「これしかない」 という値。

例: - R2r1 gate が固定で .62 → R13 IP は必ず .62 (連鎖でこの値になる) - Ir1 route が固定で .0/26 → R13 と R21 のマスクは必ず /26 (連鎖)

3. 🎲 自由に決められる値 (= 範囲内なら何でも OK)

固定でも連鎖でもない、設計者の好み で決めて良い値。

例: - R21 IP は .62 以外の .1〜.61 から好きに選べる → .1 でも .50 でも OK - 新しい LAN の街は 10.0.0.0/24 でも 172.16.5.0/24 でも OK

「自由」とは言っても 4 つだけ守る

✅ ネットワークアドレス (ブロック先頭) は使えない (例: .0/26 の .0)
✅ ブロードキャストアドレス (ブロック末尾) は使えない (例: .0/26 の .63)
✅ 同じ街の他のホストと重複しない
✅ 他の LAN のサブネットと被らない

これさえ守れば、残りは何でも OK。

🧩 数字の決め方フロー (どんなレベルでもこの順)

flowchart TB
    Start([問題画面を見る]) --> S1["Step 1: 固定値 (薄ピンク) を全部マーク"]
    S1 --> S2["Step 2: 固定値の連鎖で<br/>埋まる白欄を全部埋める"]
    S2 --> S3{"自由な欄が残ってる?"}
    S3 -->|Yes| S4["Step 3: 自由な欄を埋める<br/>(範囲内で何でも OK)"]
    S3 -->|No| S5["全部埋まった"]
    S4 --> S5
    S5 --> S6["Step 4: 行き帰り両方を追跡<br/>(双方向通信の検算)"]
    S6 --> End([Check Again → 全 Goal 緑])

    classDef step fill:#FFE082,stroke:#F57F17,color:#000
    classDef start fill:#A5D6A7
    classDef end1 fill:#A5D6A7
    class S1,S2,S3,S4,S5,S6 step
    class Start start
    class End end1

🔁 「数字が違う時にどう再現するか」

NetPractice は アカウント (intra login) ごとにランダムな IP を生成します。あなたの画面では数字が違っていても、4 つの黄金ルール に従えば必ず解けます。

数字を「自分の画面の値」に置き換える手順

このページや Level 解説の "解答例" は鵜呑みにしない（数字違うので動きません）
自分の画面で 固定値 (薄ピンク) を全部リスト化
同じ "考え方" を適用：
固定 gate が .X → そのルータの IF IP は .X にする
固定 route が .Y/N → リンクのマスクは /N にする
ホスト IP の街を計算 → 同じ街に他の IF を入れる
自由な値は範囲内で適当に決める

例: Level 8 で数字が違っていても

仮にあなたの画面で: - D1 IP = 8.8.8.20/28 - R2r1 gate = 200.50.20.10

→ 街の計算は 同じ手順: - D の街 = .20 を /28 で切る → .20 ÷ 16 = 1 余り 4 → .16/28 (.16〜.31) - R23 を D と同じ街に → 8.8.8.17 (空き住人) - R13 IP = R2r1 gate と一致 → 200.50.20.10 - C を D の隣 (.0/28 か .32/28) に → 8.8.8.0/28 か 8.8.8.32/28

→ 数字が違っても、考え方を変えなくていい ことが分かるはず。

📚 関連ページ

▶️ 次に読むページ

解き方の Phase 詳細 → 🧭 共通の解き方
各レベル → Level 1 から

🎓 数字の決め方 — 4 つの黄金ルール

✨ 4 つの黄金ルール（先に結論）

📐 ルール 1: 同じケーブルで繋がってる人 = 同じ街 = 同じマスク

言い換えると

なぜそうなる？

「同じ街」を判定する方法

マスクが違うとどうなる？

具体例: Level 8 の R13 と R21 の話

① まず R13 と R21 がどこにいるか

② ケーブルで直結 = 同じ街じゃないとダメ

③ 街の大きさはどう決まる？ → 固定値の Ir1 route が「/26 だ」と言ってる

④ もし /28 や /24 にしたらどうなる？

/28 にしたら → Internet と矛盾

/24 にしたら → Internet と矛盾

🚪 ルール 2: ルータを越えると「別の街」になる → 自由に IP 帯を選べる

言い換えると

なぜそうなる？

「自由」と「縛り」の境目

✅ 自由なケース (好きに決められる)

❌ 縛りがあるケース (好きに決められない)

具体例: Level 10 の H3 の街

「適当な数字で良い」場面のチェックリスト

🔄 ルール 3: 通信は必ず双方向 (行き + 帰りの両方が要る)

言い換えると

なぜそうなる？

視覚化: 行きと帰り

よくある失敗: 帰り道を忘れる

行きの routes を設定 (これで安心… と思いきや)

でも帰り道がない

双方向チェックの習慣

🎲 ルール 4: 数字には「縛り」と「自由」がある

数字の 3 段階

1. 📌 固定値 (薄ピンク背景)

2. 🔗 連鎖で確定する値 (= 計算で 1 つに決まる)

3. 🎲 自由に決められる値 (= 範囲内なら何でも OK)

「自由」とは言っても 4 つだけ守る

🧩 数字の決め方フロー (どんなレベルでもこの順)

🔁 「数字が違う時にどう再現するか」

数字を「自分の画面の値」に置き換える手順

例: Level 8 で数字が違っていても

📚 関連ページ

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`/28` にしたら → Internet と矛盾

`/24` にしたら → Internet と矛盾