試験項目 1.3 · CCNA-010

IPv4 Address Configuration

IPv4 Interface Address, Dotted Decimal, ip address, show ip interface brief, show ip interface, running-config, unassigned, 期待設定との比較

このページのゴール

Cisco IOS Interfaceに設定されているIPv4 Address / Subnet Maskを確認し、Address Configurationの欠落・誤設定の疑いを根拠から判断できるようにする。

このページで学ぶこと

IPv4 Interface Address
Dotted Decimal
ip address Command
show ip interface brief
show ip interface
show running-config interface
Unassigned State
期待設定との比較

Page009までは仮想化を扱いました。Page010からは、IPv4アドレッシングの確認とトラブルシューティングへ進みます。

このPageで中心になるのは、IPv4アドレスを一から設計することではありません。

Cisco IOS上で、インターフェースにどのIPv4アドレスとサブネットマスクが設定されているのかを正確に確認し、期待される設定と比較すること

です。

IPv4 トラブルシューティングでは、通信できないという結果だけを見て原因を決めることはできません。

まず、

期待されるIPv4設定
        ↓
実際に設定されているIPv4アドレス / サブネットマスク
        ↓
Cisco IOSが現在認識しているアドレス
        ↓
差があるか

という順序で事実を確認します。

Page010ではこの「IPv4アドレス設定を正確に確認する」部分を扱います。

サブネットマスクの計算、ネットワークアドレス、ブロードキャストアドレス、利用可能ホスト数などは後続Pageで扱うため、ここでは再講義しません。

1. IPv4アドレス設定とは何を確認するのか

Cisco IOSのレイヤー 3 インターフェースでは、IPv4通信を行うためにIPv4アドレスとサブネットマスクを設定できます。

基本的な設定形式は、

ip address <IPv4アドレス> <サブネットマスク>

です。

たとえば、

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.0.2.10 255.255.255.0

であれば、

IPv4アドレス
192.0.2.10

サブネットマスク
255.255.255.0

がそのインターフェースに設定されています。

ここで重要なのは、IPv4アドレスだけを見るのではなく、

IPv4アドレス
+
サブネットマスク

を1組のインターフェース設定として確認することです。

たとえば、

192.0.2.10 255.255.255.0

と、

192.0.2.10 255.255.0.0

はIPv4アドレス部分が同じでも、同じアドレス設定ではありません。

ただし、

255.255.255.0がなぜ/24なのか
どこまでがネットワーク部分なのか

という計算はPage011で扱います。

Page010では、

インターフェースに何が設定されているかを読み取る

ことを優先します。

2. IPv4アドレスは32ビットで構成される

IPv4アドレスは、

32ビット

のアドレスです。

通常は32ビットを8 ビットずつ4つに分けて、

192.0.2.10

のような形式で表します。

この8 ビット単位を、

オクテット

と呼びます。

構造としては、

8 ビット
.
8 ビット
.
8 ビット
.
8 ビット

です。

つまり、

192 . 0 . 2 . 10

には4つのオクテットがあります。

3. ドット付き10進表記

IPv4アドレスで一般的に使われる、

192.0.2.10

のような表記を、

ドット付き10進表記

と呼びます。

日本語では、

ドット付き10進表記

などと表現できます。

各オクテットは8 ビットなので、10進数として表せる範囲は、

0 ～ 255

です。

したがって、

192.0.2.10
10.1.1.1
172.16.20.50

のような値は、各オクテットが0〜255の範囲に収まっています。

一方、

192.168.300.10

のように、

を含む値は、1 オクテットで表せる範囲を超えています。

Page010では2進数変換を中心には扱いませんが、

IPv4アドレス
= 32ビット
= 8 ビット × 4 オクテット

という構造は押さえておきます。

4. IPv4 トラブルシューティングでは「期待値」が必要

設定値を見ただけでは、それが正しいかどうかは判断できません。

たとえば、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.20

と表示されていたとしても、その値だけを見て、

正しい

とも、

間違っている

とも断定できません。

必要なのは、

そのインターフェースには何が設定されているべきか

という期待値です。

たとえば設計上、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.10
255.255.255.0

であるべきなのに、実機では、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.20
255.255.255.0

だった場合、

期待値
192.0.2.10

実設定
192.0.2.20

という差を確認できます。

この段階で言えるのは、

期待されるIPv4アドレスと実際のIPv4アドレスが一致していない

という事実です。

トラブルシューティングでは、このように、

期待値
vs
実際の値

を比較することが基本になります。

5. show ip interface briefで全体を確認する

複数インターフェースのIPv4アドレスを素早く確認するときに重要なのが、

show ip interface brief

です。

代表的な出力は次のようになります。

Router# show ip interface brief

Interface              IP-Address      OK? Method Status                Protocol
GigabitEthernet0/0     192.0.2.10      YES manual up                    up
GigabitEthernet0/1     unassigned      YES unset  administratively down down
GigabitEthernet0/2     198.51.100.1    YES manual up                    up

Page010で特に注目するのは、

Interface
IP-Address

です。

たとえば、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.10

なら、

GigabitEthernet0/0には
192.0.2.10が割り当てられている

と確認できます。

6. show ip interface briefは「一覧確認」に向いている

show ip interface brief の強みは、複数インターフェースを一度に確認できることです。

たとえば障害調査で、

どのインターフェースに
どのIPv4アドレスが付いているのか

を確認したい場合、

インターフェースを1つずつ調べるより、

show ip interface brief

で全体像を確認する方が効率的です。

基本的な流れは、

show ip interface brief
        ↓
怪しいInterfaceを特定
        ↓
そのInterfaceを詳細確認

です。

ただし、show ip interface brief だけですべてが分かるわけではありません。

特に重要なのが、

サブネットマスクを詳細に確認したい場合

です。

その場合は別のコマンドも組み合わせます。

7. unassignedの意味

show ip interface brief では、IPアドレス欄に、

unassigned

と表示されることがあります。

例：

GigabitEthernet0/1     unassigned      YES unset  up   up

unassigned は、

その表示時点で、そのインターフェースにIPv4アドレスが割り当てられていない

ことを示します。

ただし、

unassigned
=
必ず障害

ではありません。

ここは非常に重要です。

インターフェースの役割によっては、IPv4アドレスを設定しないことがあります。

したがって、

unassignedを発見
        ↓
即座に設定ミスと断定

してはいけません。

正しくは、

そのインターフェースに
IPv4アドレスが必要な設計か
        ↓
必要なのにunassignedか

を判断します。

たとえば設計書で、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.10

が必要だと分かっているのに、

GigabitEthernet0/0
unassigned

となっているなら、

IPv4アドレス設定欠落の有力な証拠

になります。

8. インターフェース状態とIPv4アドレスは別の確認項目

show ip interface brief には、

Status
Protocol

も表示されます。

しかしPage010では、Page006で扱ったインターフェース状態を再講義しません。

ここで重要なのは、

インターフェースがup/upである

ことと、

正しいIPv4アドレスが設定されている

ことは別だという点です。

たとえば、

Interface              IP-Address      Status  Protocol
GigabitEthernet0/0     192.0.2.99      up      up

だったとします。

インターフェース自体は、

up / up

です。

しかし期待値が、

192.0.2.10

なら、

インターフェース状態
正常

IPv4アドレス設定
期待値と不一致

という状態になり得ます。

したがって、

up/upだからIPv4設定も正しい

とは判断できません。

9. show ip interfaceで詳細を確認する

特定インターフェースのIP関連情報を詳しく確認するときには、

show ip interface <interface>

を利用できます。

たとえば、

show ip interface GigabitEthernet0/0

です。

代表的な出力では、

GigabitEthernet0/0 is up, line protocol is up
  Internet address is 192.0.2.10/24

のように表示されます。

Page010で重要なのは、

Internet address is 192.0.2.10/24

です。

ここから、

IPv4アドレス
192.0.2.10

プレフィックス長
/24

と読み取れます。

/24 の具体的な計算方法はPage011で扱います。

Page010では、

Cisco IOSが現在そのインターフェースについて認識しているIPv4アドレス / プレフィックスを確認できる

ことを理解します。

10. show ip interface briefとshow ip interfaceの役割を分ける

2つのコマンドは似ていますが、目的が異なります。

show ip interface brief

は、

複数インターフェースを一覧確認

するのに向いています。

一方、

show ip interface <interface>

は、

特定インターフェースを詳しく確認

するのに向いています。

トラブルシューティングでは、

show ip interface brief
        ↓
全体から対象Interfaceを絞る

show ip interface <interface>
        ↓
対象Interfaceを詳しく確認

という使い分けができます。

最初から大量の詳細情報だけを見るのではなく、

一覧 → 詳細

という順番で確認すると状況を整理しやすくなります。

11. show running-config interfaceで設定そのものを確認する

Cisco IOSが現在認識している状態だけでなく、

設定として何が書かれているのか

を確認したい場合があります。

そのときに使えるのが、

show running-config interface <interface>

です。

たとえば、

show running-config interface GigabitEthernet0/0

を実行して、

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.0.2.10 255.255.255.0
 no shutdown

と表示されたとします。

この場合、

設定IPv4アドレス
192.0.2.10

設定サブネットマスク
255.255.255.0

を設定から直接確認できます。

12. 状態表示と設定を組み合わせる

トラブルシューティングでは、1つのコマンドだけに依存せず、

状態
+
設定

を組み合わせて確認することが重要です。

たとえば、

show ip interface brief

で、

GigabitEthernet0/0
192.0.2.20

と確認したとします。

さらに、

show running-config interface GigabitEthernet0/0

でも、

ip address 192.0.2.20 255.255.255.0

だったとします。

設計上の期待値が、

192.0.2.10
255.255.255.0

なら、

IOS表示上も192.0.2.20
設定上も192.0.2.20
期待値は192.0.2.10

です。

この場合、

実際に設定されているIPv4アドレスが期待値と異なる

という根拠を持って判断できます。

13. 「違う値を見つける」ことと「なぜ通信できないか」は分ける

ここでトラブルシューティング上の重要な考え方があります。

たとえば、

期待値
192.0.2.10/24

実際
192.0.2.20/24

だったとします。

Page010でまず確認するのは、

期待されるアドレスと
実際のアドレスが違う

という事実です。

そのアドレスの違いが、

ネットワーク範囲にどう影響するか
同一サブネット判定をどう変えるか
ブロードキャストアドレスと関係するか

という計算・解釈は後続Pageで扱います。

つまり、

Page010
設定値の差を見つける

Page011以降
その値がネットワーク設計上なぜ問題になるかを判断する

という役割分担です。

14. IPv4アドレスだけ合っていても十分ではない

次の2つを比較します。

機器 A

ip address 192.0.2.10 255.255.255.0

機器 B

ip address 192.0.2.10 255.255.0.0

IPv4アドレスだけを見ると、

192.0.2.10

で同じです。

しかしサブネットマスクは異なっています。

したがって、

IPv4アドレスが期待値と一致

だけでは、

アドレス設定全体が一致

とは言えません。

確認対象は、

IPv4アドレス
+
サブネットマスク

です。

Page010ではマスクの値を正確に読み取り、

期待値と同じか
違うか

まで確認します。

マスクの意味を2進数から解析するのはPage011です。

15. IPv4アドレスが設定されていることと「正しいこと」は違う

次の表示を考えます。

Router# show ip interface brief

Interface              IP-Address      OK? Method Status  Protocol
GigabitEthernet0/0     203.0.113.50    YES manual up      up

ここから確認できるのは、

GigabitEthernet0/0に
203.0.113.50が割り当てられている

ということです。

しかし、

そのアドレスが設計上正しい

とはまだ分かりません。

期待値が、

203.0.113.1

なら誤設定候補です。

つまり、

アドレスが存在する
≠
アドレスが正しい

です。

IPv4 トラブルシューティングでは、

存在確認と正当性確認を分ける

ことが重要です。

16. unassignedも期待値と組み合わせて判断する

同じ考え方はunassignedにも当てはまります。

ケースA

Interface
GigabitEthernet0/1

期待値
IPv4 Address不要

実際
unassigned

この場合、

unassigned

は設計と一致している可能性があります。

ケースB

Interface
GigabitEthernet0/1

期待値
198.51.100.1/24

実際
unassigned

この場合は、

必要なIPv4アドレスが存在しない

ため、アドレス設定欠落の疑いが強くなります。

同じ出力でも、

期待される役割によって意味が変わる

ことを理解します。

17. 3つのコマンドをどう使い分けるか

Page010で扱う主要な確認コマンドは、

show ip interface brief

show ip interface <interface>

show running-config interface <interface>

です。

役割を整理すると、

コマンド	主な目的
show ip interface brief	全インターフェースのIPv4アドレスを素早く一覧確認する
show ip interface <interface>	特定インターフェースについてIOSが認識しているIP情報を詳しく確認する
show running-config interface <interface>	特定インターフェースに書かれている設定を確認する

トラブルシューティングでは、

全体確認
↓
対象を絞る
↓
詳細状態確認
↓
設定確認
↓
期待値と比較

という流れで使えます。

18. 確認の順序

IPv4アドレス設定に問題が疑われるときは、次のように整理できます。

1.
対象Interfaceを確認する
        ↓
2.
show ip interface brief
で現在のIPv4 Addressを一覧確認する
        ↓
3.
必要なら
show ip interface <interface>
で詳細確認する
        ↓
4.
show running-config interface <interface>
で設定値を確認する
        ↓
5.
期待されるIPv4 Address / Subnet Maskと比較する
        ↓
6.
未設定か
Addressが違うか
Maskが違うか
を切り分ける

ここで重要なのは、

いきなり修正コマンドを入力することではありません。

まず現在の設定を確認し、

何が期待値と違うのか

を明確にします。

19. 例 1：IPv4アドレスの誤設定

期待される設定：

Interface
GigabitEthernet0/0

IPv4 Address
192.0.2.10

Subnet Mask
255.255.255.0

確認結果：

Router# show ip interface brief

Interface              IP-Address      OK? Method Status  Protocol
GigabitEthernet0/0     192.0.2.100     YES manual up      up

さらに、

Router# show running-config interface GigabitEthernet0/0

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.0.2.100 255.255.255.0

だったとします。

比較すると、

期待するアドレス
192.0.2.10

設定済みアドレス
192.0.2.100

です。

したがってPage010では、

GigabitEthernet0/0のIPv4 Addressが期待値と不一致

と判断できます。

20. 例 2：IPv4アドレスが未設定

期待される設定：

GigabitEthernet0/1
198.51.100.1
255.255.255.0

確認結果：

GigabitEthernet0/1     unassigned     YES unset     up     up

だったとします。

期待値ではIPv4アドレスが必要なのに、

unassigned

です。

この場合、

IPv4アドレスが必要
↓
実際はunassigned
↓
アドレス設定欠落

という疑いを持てます。

ここでも、

unassignedだから異常

ではなく、

必要なインターフェースなのにunassigned

だから問題候補になる点が重要です。

21. 例 3：サブネットマスクが期待値と違う

期待される設定：

192.0.2.10
255.255.255.0

実際の設定：

interface GigabitEthernet0/0
 ip address 192.0.2.10 255.255.0.0

この場合、

IPv4アドレス
一致

サブネットマスク
不一致

です。

Page010では、

アドレスだけ見れば一致しているが、
アドレス設定全体では期待値と一致していない

と判断します。

なぜ、

255.255.0.0

と、

255.255.255.0

の違いが通信に影響するのかはPage011以降で説明します。

22. 例 4：up/upでもアドレス設定は確認する

次の出力を考えます。

Interface              IP-Address      Status   Protocol
GigabitEthernet0/0     10.10.10.50     up       up

インターフェース状態だけを見ると、

up/up

です。

しかし期待されるアドレスが、

10.10.20.50

なら、

レイヤー 1 / インターフェース状態
正常に見える

IPv4アドレス設定
期待値と不一致

です。

このように、

インターフェース状態

と、

IPv4 設定

は別々に確認する必要があります。

23. コマンド出力から「事実」と「推測」を分ける

トラブルシューティングでは、出力から直接確認できる事実と、そこから考える仮説を分けます。

例：

show ip interface brief

GigabitEthernet0/0
unassigned

事実

現在そのインターフェースにIPv4アドレスが割り当てられていない

まだ分からないこと

それが設計ミスか
意図された状態か

設計上そのインターフェースにアドレスが必要だと確認して初めて、

IPv4アドレス設定の欠落

という判断につながります。

同様に、

192.0.2.100

と表示された場合も、

192.0.2.100が設定されている

ことは事実ですが、

192.0.2.100が間違っている

かどうかは期待値との比較が必要です。

24. Page010で判断できること

Page010までの知識で、次のような判断ができます。

判断1

期待
192.0.2.10

実際
192.0.2.20

→ IPv4アドレス不一致

判断2

期待
IPv4アドレスあり

実際
unassigned

→ IPv4アドレス欠落の疑い

判断3

期待マスク
255.255.255.0

実設定マスク
255.255.0.0

→ サブネットマスク不一致

判断4

IPv4アドレスは表示されている

→ アドレスが存在することは確認できるが、正しいとはまだ断定できない

判断5

インターフェースはup/up

→ インターフェース状態は動作中だが、IPv4アドレス設定の正しさまでは保証しない

これらを区別できれば、IPv4 トラブルシューティングの最初の確認を正しく行えます。

25. Page010でまだ判断しないこと

Page010では、次の内容を深掘りしません。

/24がなぜ255.255.255.0になるか
ネットワークアドレスは何か
ブロードキャストアドレスは何か
利用可能ホストアドレスは何個か
どのサブネットに所属するか
サブネットをどう分割するか
パブリック / プライベートの分類
DHCPによる割り当て方式
複数機器を含む総合的なIPv4障害原因

これらはPage011以降で順番に扱います。

ここで先取りしてしまうと、Page010の責任である、

設定されているIPv4アドレス / マスクを
正確に取得して比較する

という基本がぼやけます。

26. Page010の診断フロー

最後に、Page010で身につける流れをまとめます。

通信問題
   ↓
対象Interfaceを確認
   ↓
show ip interface brief
   ↓
IPv4 Addressあり / unassignedを確認
   ↓
show ip interface <interface>
   ↓
IOSが認識しているアドレス / プレフィックスを確認
   ↓
show running-config interface <interface>
   ↓
設定されているアドレス / マスクを確認
   ↓
期待値と比較
   ↓
一致
または
Address不一致
Mask不一致
Address欠落

このPageの中心は、

修正することではなく、現在のIPv4アドレス設定を正確に確認して、期待値との差を根拠として示すこと

です。

まとめ

IPv4アドレス設定のトラブルシューティングでは、まずCisco IOS インターフェースに設定・認識されているIPv4アドレスとサブネットマスクを正確に確認します。

基本となるコマンドは、

show ip interface brief
show ip interface <interface>
show running-config interface <interface>

です。

show ip interface brief は複数インターフェースのIPv4アドレスを一覧で確認するのに適しています。

show ip interface <interface> では、対象インターフェースについてIOSが認識しているIPv4アドレス / プレフィックスなどを詳しく確認できます。

show running-config interface <interface> では、インターフェースに記述されている設定を確認できます。

また、

unassigned

はIPv4アドレスが割り当てられていない状態を示しますが、それだけで障害とは断定できません。

重要なのは、

期待される設定
vs
実際の設定

です。

Page010では、

IPv4アドレス不一致
サブネットマスク不一致
必要なIPv4アドレスの欠落

を、Cisco IOSの確認結果から切り分けられるようにします。

サブネットマスク / CIDRプレフィックスの意味と計算は、次のPage011で扱います。

理解確認

このページの内容を12問で確認します。

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