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。

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1公式と解法

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

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
255.255.240.011111111111111111111000000000000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.240.0 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか？

255.255.240.0
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 144112806403211608040201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.43.144/25 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？

10.20.43.144/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

送信側がデータの送信を終えたことを示す TCP フラグはどれですか？

  1. ASYN
  2. BPSH
  3. CFIN
  4. DURG
4.コンピュータネットワークむずかしい

TCP コネクションを先に閉じた側が、最大セグメント生存時間の 2 倍の間 TIME_WAIT 状態にとどまるのはなぜですか？

  1. A経路上のルーターが、次のコネクションに備えてルーティングテーブルを更新できるようにするため
  2. BDNS キャッシュの期限切れを待つため
  3. C暗号鍵を後で再利用できるよう保持するため
  4. D遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −103 を格納するようにビットを設定します。符号なしの数として読むと、このパターンの値 U はいくつですか？

N = −1038 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 0101 0000 >> 3 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？

0101 0000>> 3
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 4094

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。

プレフィックス長

255.255.240.0 = /20

使えるホスト数

212 − 2 = 4094

答え

H = 4094
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 254

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

27 = 128

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊144/128⌋·128 = 128
ブロードキャスト: 128 + 128 − 1 = 255
使えるホスト: 129 … 254

答え

x = 254
3.コンピュータネットワーク

答え: C · FIN

これが答えになる理由

各側は送るデータがなくなると FIN を送り、相手側がそれを確認応答します。SYN はコネクションを開くためのもので、RST はコネクションを中止します。

答え

C · FIN
4.コンピュータネットワーク

答え: D · 遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため

これが答えになる理由

TIME_WAIT により、失われた最後の ACK を繰り返すことができ、同じアドレスとポートの組が再利用される前に古い重複セグメントが期限切れになります。

答え

D · 遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため
5.記数法

答え: U = 153

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。

反転して 1 を足す

103 = 0110 0111
反転後: 1001 1000
+1 → 1001 1001

符号なしとして読む

1001 1001₂ = 256 − 103 = 153

答え

U = 153
6.記数法

答え: R = 10

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

3 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 3 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。

0101 0000 >> 3
= 0000 1010

結果の値

0000 1010₂ = 10

答え

R = 10

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