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
/24 → /2611111111111111111111111111000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 3 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?

192.168.10.0/243 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
第 3 オクテット = 124012816413211618140201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 172.20.124.190/23 です。そのネットワークアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか?

172.20.124.190/23
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ルーティングループの中でパケットが永遠に回り続けるのを防ぐ IPv4 ヘッダーのフィールドはどれですか?

  1. A識別子(Identification)
  2. BTTL(Time to live)
  3. Cヘッダーチェックサム
  4. Dサービスタイプ(Type of service)
4.コンピュータネットワークむずかしい

端末 A と C はどちらもアクセスポイント B に届きますが、互いの信号は聞こえないため、B でフレームが衝突します。802.11 はどのように対処しますか?

  1. A任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
  2. BA のフレームを C 経由でルーティングする
  3. CA と C に衝突検出を使わせ、フレームが重なったら送信を止めさせる
  4. Dフレームの TTL を増やす
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数?−128?64?32?16?8?4?2?1

−4 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか?

N = −48 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 1010 1010 >> 1 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 1010>> 1
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 62

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

22 = 4 ≥ 3 → b = 2, /26

サブネットあたりのホスト数

26 − 2 = 62

答え

H = 62
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 124

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

21 = 2

このホストのサブネット

ネットワーク: 172.20.124.0
ブロードキャスト: 172.20.125.255

答え

x = 124
3.コンピュータネットワーク

答え: B · TTL(Time to live)

これが答えになる理由

すべてのルーターが TTL を 1 減らし、0 になるとパケットは破棄され、通常は ICMP Time Exceeded メッセージが送られます。IPv6 ではホップリミットと呼ばれます。

答え

B · TTL(Time to live)
4.コンピュータネットワーク

答え: A · 任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える

これが答えになる理由

端末が Request to Send を送ると、AP が Clear to Send で応答します。その範囲内のすべての端末がこれを聞くため、隠れ端末は予約された時間の送信を控えます。

答え

A · 任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
5.記数法

答え: U = 252

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。

反転して 1 を足す

4 = 0000 0100
反転後: 1111 1011
+1 → 1111 1100

符号なしとして読む

1111 1100₂ = 256 − 4 = 252

答え

U = 252
6.記数法

答え: R = 85

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

1 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 1 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。

1010 1010 >> 1
= 0101 0101

結果の値

0101 0101₂ = 85

答え

R = 85

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