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
/22 → /2411111111111111111111111100000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 10.163.28.0/22 を、プレフィックス /24 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか?

10.163.28.0/22/24
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 82012816403211608041201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.180.82/25 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの最後の数(第 4 オクテット)x はいくつですか?

10.20.180.82/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

サブネットマスク 255.255.255.0 は CIDR 表記で何に相当しますか?

  1. A/8
  2. B/16
  3. C/32
  4. D/24
4.コンピュータネットワークむずかしい

TCP 輻輳制御の「スロースタート」(slow start)フェーズについて正しいものはどれですか?

  1. Aパケット損失が検出されるまで、ラウンドトリップごとに輻輳ウィンドウを半分にする
  2. Bしきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
  3. Cウィンドウを 1 セグメントに固定する
  4. DUDP でのみ使われる
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み1−12816413211618140201

8 ビットのパターン 1111 1100 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?

1111 11008 bit
N =
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 1111 0110 OR 0010 1111 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?

1111 0110OR0010 1111
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: N = 4

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).

借りたビット

24 − 22 = 2

サブネット数

N = 22 = 4

答え

N = 4

各 /24 サブネットには 28 − 2 = 254 個の使えるホストがあります。

2.IPv4 サブネット化

答え: x = 127

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: ⌊82/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126

答え

x = 127
3.コンピュータネットワーク

答え: D · /24

これが答えになる理由

255 のオクテットが 3 つで 1 のビットが 24 個になるため、255.255.255.0 = /24 です。

答え

D · /24
4.コンピュータネットワーク

答え: B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす

これが答えになる理由

スロースタートは輻輳ウィンドウを指数関数的に増やします。しきい値を超えると輻輳回避によって線形に増え、損失が発生すると縮小されます。

答え

B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
5.記数法

答え: N = −4

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 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 = −4

答え

N = −4
6.記数法

答え: R = 255

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。

1111 0110
OR 0010 1111
= 1111 1111

結果の値

1111 1111₂ = 255

答え

R = 255

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