IＰアドレッシング(クラスレス)のセグメントが異なる理由

ネットワークアドレス：192.168.240.0/20
ＩＰ：192.168.240.1
MASK：255.255.240.0
GW：192.168.255.254

下記、意味が分かりません。
第3オクテットのIP ： 240
第3オクテットのＧＷ ： 255

(1)クラスフルの場合、第3オクテットは、同一セグメントでなければなりません。
(2)サブネット化 +16だとしても
第1 サブネット化 ：192.168.240.0
第２ サブネット化：192.168.240.16
第3 サブネット化：192.168.240.32

クラスレスの場合、どのように考えたらよろしいのでしょうか。
ネットワークアドレスとブロードキャストを調べるのでしょうか。

No.1 ベストアンサー 回答者： qq5z2tx9k 回答日時： 2016/10/13 07:48

サブネットマスクが255.255.240.0なので上位20ビットがネットワークアドレスとして使用され、残りの下位12ビットがホストアドレスとして使用されます。

　また、IPアドレスはネットワークアドレスとホストアドレスから構成されていると言い換えることもできます。

同一ネットワークアドレスを持つもの同士でしか通信できないようにするために、サブネットという概念が取り入れられています。　また、同一サブネット上(同一ネットワークアドレス上)のホストを識別するためにホストアドレスが用いられます。

以上を踏まえ、
> 下記、意味が分かりません。
> 第3オクテットのIP ： 240
> 第3オクテットのＧＷ ： 255
サブネットマスクから、IPアドレスの第3オクテット目は上位4ビットがネットワークアドレスの一部で、下位4ビットがホストアドレスの一部を示していることになります。　特に不思議なことはありません。

2進数へ変換して考えてみます。
IPアドレス 192.168.240.1 は
　11000000.10101000.11110000.00000001
に置き換えられますが、この内上位20ビットの
　11000000.10101000.1111
がネットワークアドレスで、下位12ビットの
　0000.00000001
がホストアドレスです。

G/WのIPアドレス 192.168.255.254 は
　11000000.10101000.11111111.11111110
に置き換えられますが、この内上位20ビットの
　11000000.10101000.1111
がネットワークアドレスで、下位12ビットの
　1111.11111110
がホストアドレスです。

ご覧の通りネットワークアドレスは同じなのがわかると思います。
よって、このIPアドレス 192.168.240.1 を持つホストはG/W 192.168.255.254 と通信可能です。

ちなみに、ブロードキャストアドレスはホストアドレスのビットがすべて 1 のものなので、
　11000000.10101000.1111+1111.11111111
　= 192.168.255.255
が、ブロードキャストアドレスです。