IPアドレスのサブネットで一番上と一番下のアドレスが使えない理由は、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスとしての特別な役割があるからです。サブネットは、大きなIPアドレス空間をより小さな論理的なネットワークに分割するために使用されます。サブネット内の各ホストにはIPアドレスが割り当てられますが、ネットワーク自体を表すアドレスとホスト全体への通信を可能にするアドレスが特定されます。
例として、IPアドレス範囲が192.168.1.0から192.168.1.255のクラスCのネットワークを考えます。この範囲をさらに2つのサブネットに分割する場合を考えてみましょう。
サブネット1: 192.168.1.0/25
- ネットワークアドレス: 192.168.1.0
- 使用可能なホストアドレス: 192.168.1.1 ~ 192.168.1.126
- ブロードキャストアドレス: 192.168.1.127
サブネット2: 192.168.1.128/25
- ネットワークアドレス: 192.168.1.128
- 使用可能なホストアドレス: 192.168.1.129 ~ 192.168.1.254
- ブロードキャストアドレス: 192.168.1.255
上記の例では、各サブネットの最初のアドレスと最後のアドレスは特別な役割を持っています。それぞれのサブネットにおけるネットワークアドレスは、そのサブネット全体を表すためのものです。また、ブロードキャストアドレスはそのサブネット内の全てのホストに対して一斉に通信するためのものです。
したがって、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスは、通常のホストとして使用することはできず、サブネット内で利用可能なホストアドレスの範囲が狭まる結果となります。