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
あるサブネットはマスク 255.255.255.192 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？
255.255.255.192
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 172.20.220.46/22 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.220.46/22
x =
3.コンピュータネットワークふつう
10.1.2.3 と同じ /16 サブネットにあるホストはどれですか？
- A10.0.2.3
- B11.1.2.3
- C10.1.200.5
- D10.2.2.3
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP がコネクションごとに予測できない初期シーケンス番号を選ぶのはなぜですか？
- Aデータをより効率よく圧縮するため
- B各セグメントのペイロードを暗号化するため
- Cそのコネクションのセグメントについて、宛先への最適な経路を選ぶため
- D古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −16 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 = −168 bit
U =
6.記数法むずかしい
24 ビットの 2 の補数で表せる最小（最も負の）整数 N はいくつですか？
24 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 62
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
プレフィックス長
255.255.255.192 = /26
使えるホスト数
26 − 2 = 62
答え
H = 62
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 223
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
第 3 オクテットのブロックサイズ
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.220.0
ブロードキャスト: 172.20.223.255
答え
x = 223
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 10.1.200.5
これが答えになる理由
/16 では最初の 16 ビット（10.1）がネットワーク部です。それを共有するのは 10.1.200.5 だけなので、10.1.0.0/16 上にあります。
答え
C · 10.1.200.5
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
これが答えになる理由
ランダムな初期シーケンス番号は、古いコネクションの遅れたセグメントが受け入れられるのを防ぎ、経路外の攻撃者が有効なセグメントを偽造するのを難しくします。
答え
D · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
5.記数法
答え: U = 240
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
16 = 0001 0000
反転後: 1110 1111
+1 → 1111 0000
符号なしとして読む
1111 0000₂ = 256 − 16 = 240
答え
U = 240
6.記数法
答え: N = −8.389 × 10⁶
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。
最も負の値
−223 = −8388608
答え
N = −8388608
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