IPv4 サブネット化
- サブネットあたりのホスト数
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- ブロックサイズ
- 256 − (mask octet)
- ネットワークアドレス
- IP AND マスク
- ブロードキャストアドレス
- IP OR (NOT マスク)：ホスト部のビットをすべて 1 にする
- n ビット借りたときのサブネット数
- 2n
コンピュータネットワーク：直前対策パック
公式集、全トピックの解法の要点、6 問の演習問題。完全な解答は巻末にあります。
1公式と解法
記数法
- 位取り
- 2 進数 2k、8 進数 8k、16 進数 16k
- 10 進数へ
- Σ dk·bk
- 10 進数から
- 基数で割り、余りを下から上へ読む
- 16 進数 ↔ 2 進数
- 16 進数 1 桁 = 4 ビット
- 2 の補数
- ビットを反転して 1 を足す
2演習問題
1.IPv4 サブネット化ふつう
ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 6 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/246 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.133.70/30 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
10.20.133.70/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ステートフルファイアウォールは単純なパケットフィルターとどう違いますか？
- A各フレームの MAC アドレスだけを確認する
- B接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
- C転送するすべてのパケットを暗号化する
- D送信要求への応答も含め、例外なくすべての受信トラフィックを遮断する
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP/IP モデルで、ポート番号を付加するのはどの層ですか？
- Aトランスポート層
- Bアプリケーション層
- Cリンク層
- Dインターネット層
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1001 0011 は、符号付き整数を 2 の補数で表しています。10 進数での値 N はいくつですか？
1001 00118 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 1010 0111 OR 1011 0111 の 8 ビットの結果に設定します。結果の値 R は 10 進でいくつですか？
1010 0111OR1011 0111
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
IPv4 サブネット化：アドレスは 32 ビットです。プレフィックス /p は先頭の何ビットがネットワークを表すかを示し、残りの 32 − p ビットでホストを番号付けします。サブネットには 2³²⁻ᵖ 個のアドレスがありますが、最初（ネットワークアドレス）と最後（ブロードキャストアドレス）はホストに割り当てられないため、2³²⁻ᵖ − 2 台のホストが収まります。 例外：/31（ポイントツーポイントリンク、RFC 3021）は 2 つのアドレスを両方ともホストに使い、/32 は単一のアドレス（単一ホストまたはループバック）です。
借りるビット数
23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 70
IPv4 サブネット化：アドレスは 32 ビットです。プレフィックス /p は先頭の何ビットがネットワークを表すかを示し、残りの 32 − p ビットでホストを番号付けします。サブネットには 2³²⁻ᵖ 個のアドレスがありますが、最初（ネットワークアドレス）と最後（ブロードキャストアドレス）はホストに割り当てられないため、2³²⁻ᵖ − 2 台のホストが収まります。 例外：/31（ポイントツーポイントリンク、RFC 3021）は 2 つのアドレスを両方ともホストに使い、/32 は単一のアドレス（単一ホストまたはループバック）です。
ブロックサイズ
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊70/4⌋·4 = 68
ブロードキャスト: 68 + 4 − 1 = 71
使えるホスト: 69 … 70
答え
x = 70
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
これが答えになる理由
ステートフルファイアウォールはアクティブな接続のテーブルを保持するため、戻りのトラフィックは自動的に許可されます。ステートレスなフィルターは各パケットを個別に判断します。
答え
B · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
4.コンピュータネットワーク
答え: A · トランスポート層
これが答えになる理由
TCP と UDP のヘッダーには送信元ポートと宛先ポートが含まれます。インターネット層（IP）はアドレスを付加します。
答え
A · トランスポート層
5.記数法
答え: N = −109
位取り記数法：各桁の値は、その数字に基数のべき乗を掛けたものです。2 進数では各桁の重みが 1、2、4、8、16、…、16 進数では 1、16、256、… で、A–F は 10–15 を表します。8 ビットの 2 の補数では、最上位ビットの重みが +128 ではなく −128 になり、こうして負の数を表します。
重みを合計する
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
−128 + 16 + 2 + 1 = −109
答え
N = −109
6.記数法
答え: R = 183
ビットの設定：各ビットは 2 のべき乗（128、64、…、1）の値をもちます。16 進の 1 桁はちょうど 4 ビットで、8 ビットの 2 の補数では、いちばん左のビットの値は −128 です。ビット演算は、各ビット位置を別々に扱います。
ビットごとに
OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。
1010 0111
OR 1011 0111
= 1011 0111
結果の値
1011 0111₂ = 183
答え
R = 183
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