質問編集履歴
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疑問の解決には至りませんでしたか、いくつか貴重な情報をご提供頂けたte2jiさんの回答をベストアンサーとさせて頂きました。
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suzukisさんから回答頂けました。
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おかげ様で、CATVでは3, 4の問題を解決できる能力を持つ装置が使われていることを理解できました。
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suzukisさん、ありがとうございました。
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[suzukisさんはそうではないという情報をお持ち](https://teratail.com/questions/32000)のようでしたので、是非、それを教えて頂きたく質問を建てさせて頂きました。
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残念ながらご回答頂けないご様子ですので、この辺で閉めさせて頂きます。
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残念ながらご回答頂けないご様子ですし、他の方からの回答もあまり活溌ではありませんので、この辺で一旦閉めさせて頂きます。
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しかし、もし、この辺りの情報をお持ちの方がいらっしゃいましたら、可能な範囲でかまいませんので是非ご教授頂ければ幸いです。
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【不正確な表現と誤解を招く表現がいくつかあったので修正してます】
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te2jiさん、stripeさんありがとうございます。
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【一旦閉めます】
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一般にIDを重複なく、かつ、余りなく割り当てる問題は難易度が高いです。
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通常のLAN接続で各ホストにIPアドレスを割り当てるケースはこれに当てはまります。
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DHCPは良い解で自動的に重複なく割り当てることができますが、余りなくはその課題に含まれていません。ホスト数の変動に対応するため、配布するアドレスに余裕を持たせることが一般的と思います。
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しかし、イーサネット＋IPv4の仕組みにサブネット内のIPアドレスを全て割り当てる問題と解決策について聞いたことがなく、そのような方向での研究はあまり活溌ではないように思います。
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なので、グローバルIPv4アドレスをサブネットに入れて配布する場合、どうしても未使用アドレスが発生し、枯渇が問題となっているグローバルIPv4アドレスを無駄にしてしまうため、昨今ではそのような仕組みはなくなっている、もしくは、近々の内に無くなる方向と推測しています。
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[suzukisさんはそうではないという情報をお持ち](https://teratail.com/questions/32000)のようでしたので、是非、それを教えて頂きたく質問を建てさせて頂きました。
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残念ながらご回答頂けないご様子ですので、この辺で閉めさせて頂きます。
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しかし、もし、この辺りの情報をお持ちの方がいらっしゃいましたら、可能な範囲でかまいませんので是非ご教授頂ければ幸いです。
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疑問の解決には至りませんでしたか、いくつか貴重な情報をご提供頂けたte2jiさんの回答をベストアンサーとさせて頂きました。
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不正確な表現と誤解を招く表現を修正
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私自身は以下のように理解していました。どこか実態と異なるはずです。できればそれを把握しておきたいので、質問させて下さい。
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私自身は以下のように理解していました。どこか実態と異なるはずです。できればそれを把握しておきたいので、質問させて下さい。（なお、サブネット単位でのグローバルIPアドレス配布についは除外下さい。レアケースですし話がややこしくなりますので。）
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0.
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0. ブロードキャストの分割等の要因により、巨大なサブネットを細かいサブネットへ分割することが一般的である。
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0. 分割する度にネットワーク・アドレスのために最低
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0. 分割する度にネットワーク・アドレスとブロードキャスト・アドレスのために最低2つのアドレスが無駄になる。（従って、極端に細かくしない。）
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0. 分割されたサブネット内で全てのアドレスを払い出してしまうと、ユーサ側で機器交換した時など、再割当てに支障が発生するので、多少のマージンは必須となる。
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0.
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0. サブネット内のアドレス使用率を高く保つためには、空きが最小になるようユーザをサブネットへ上手に詰め込む必要があり、運用がかなりたいへんである。現実的にはどうしてもサブネット単位でそこそこの未使用アドレスが発生する。
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0. このようなサブネット分割によるIPv4アドレスの使用率低下が問題になるため、グローバルIPv4アドレスの配布時は、何か対策が打たれている。
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、サブネットを移転するべき状態になることってないでしょうか？
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実際を知らないので、実は問題になるほどはないのかも知れません。
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【不正確な表現と誤解を招く表現がいくつかあったので修正してます】
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te2jiさん、stripeさんありがとうございます。
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ルータ設置場所（支所）ごとにルータの台数（サブネットの数）を決める必要があるでしょう。その台数を的確に運用するのは難しそうな気がしています。
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、サブネットを
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、サブネットを移転するべき状態になることってないでしょうか？
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実際を知らないので、実は問題になるほどはないのかも知れません。
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微修正
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ルータ設置場所（支所）ごとにルータの台数（サブネットの数）を決める必要があるでしょう。その台数を的確に運用するのは難しそうな気がしています。
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、サブネットをを移転するべき状態になることってないでしょうか？
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実際を知らないので、実は問題になるほどはないのかも知れません。
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追記
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[グローバルIPとサブネットについて](https://teratail.com/questions/32000)でsuzukisさんから教えて頂いたのですが、グローバルIPアドレスをサブネットに入れた形（通常のLAN接続的な構成）でプロバイダが払い出しても、グローバルIPアドレスを無駄に消費することはないということでした。
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[グローバルIPとサブネットについて](https://teratail.com/questions/32000)でsuzukisさんから教えて頂いたのですが、グローバルIPアドレスをサブネットに入れた形（通常のLAN接続的な構成）でプロバイダが払い出しても、グローバルIPアドレスをPPPより無駄に消費することはないということでした。
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0. このようなサブネット分割によるIPv4アドレスの使用率低下が問題になるため、グローバルIPv4アドレスの配布時は、何か対策が打たれている。
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0. 上記3,4のような無駄はPPPでは発生しない。
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しかし、CATVでもグローバルIPアドレスをサブネットに入れた形で払い出すことは珍しいことではなく、その際、グローバルIPアドレスを贅沢に消費してはいないということですので、恐らく上記理解の１つ、または複数が実態と異なるのだと思います。
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しかし、CATVでもグローバルIPアドレスをサブネットに入れた形で払い出すことは珍しいことではなく、その際、PPPに較べてグローバルIPアドレスを贅沢に消費してはいないということですので、恐らく上記理解の１つ、または複数が実態と異なるのだと思います。
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もし、そのようなCATVの実態をご存知の方がいらっしゃいましたら、是非、概要だけでも可能な範囲で教えて頂けないでしょうか？
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【te2jiさんの追加・修正依頼により追記】
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> 元の議論でもありましたが、CATVでグローバルを配布する際、「PPPと比べて」グローバルIPアドレスを贅沢に消費してはいないというのが正しいです。
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その通りですね。
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上記無駄のほとんどは3, 4と思います。PPPではそのような無駄は発生しないと理解してましたので省略しました。追記しておきます。
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特に固定アドレスのつもりはないです。DHCPで配布と理解して頂けると幸いです。
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DHCPで配布するにしても、あるユーザをどのルータ（サブネット）に入れるのか設定（もしかして工事）する必要があります。
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ルータ設置場所（支所）ごとにルータの台数（サブネットの数）を決める必要があるでしょう。その台数を的確に運用するのは難しそうな気がしています。
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例えば、ある支所の加入者が減り、他の支所の加入者が増え、アドレスを移転したくなるようなことってないでしょうか？
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実際を知らないので、実は問題になるほどはないのかも知れません。
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