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
ある部署では、1 つのサブネット内に 1331 個のホストアドレスが必要です。十分な大きさとなる最長のプレフィックス長 p（最小のサブネット）はいくつですか？
1331 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.242.133/30 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？
10.20.242.133/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
HTTP はステートレスです。Web サイトは通常どのようにして、複数の要求にわたってユーザーのログイン状態を保ちますか？
- ATCP コネクションを何日も開いたままにすることによって
- Bパスワードを URL に保存することによって
- Cセッション ID やトークンを入れた Cookie によって
- D各ユーザーに固定の IP アドレスを与えることによって
4.コンピュータネットワークむずかしい
冗長なスイッチ間リンクを持つネットワークで、ブロードキャストのループを防ぐ仕組みはどれですか？
- AARP キャッシュ
- BDHCP スヌーピング
- Cスパニングツリープロトコル（Spanning Tree Protocol）
- DNAT
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −3 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 = −38 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0110 1001 AND 1010 1001 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？
0110 1001AND1010 1001
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 21
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。
必要なホストビット数
210 − 2 = 1022 < 1331
211 − 2 = 2046 ≥ 1331 → h = 11
プレフィックス長
p = 32 − 11 = 21
答え
p = /21
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 135
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: ⌊133/4⌋·4 = 132
ブロードキャスト: 132 + 4 − 1 = 135
使えるホスト: 133 … 134
答え
x = 135
3.コンピュータネットワーク
答え: C · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって
これが答えになる理由
サーバーはセッション ID やトークンを含む Cookie を設定し、ブラウザーは要求のたびにそれを返すため、サーバーはユーザーを識別できます。
答え
C · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって
4.コンピュータネットワーク
答え: C · スパニングツリープロトコル（Spanning Tree Protocol）
これが答えになる理由
STP はルートブリッジを選出して冗長な経路をブロックし、アクティブなリンクに障害が発生するとブロックを解除します。
答え
C · スパニングツリープロトコル（Spanning Tree Protocol）
5.記数法
答え: U = 253
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
3 = 0000 0011
反転後: 1111 1100
+1 → 1111 1101
符号なしとして読む
1111 1101₂ = 256 − 3 = 253
答え
U = 253
6.記数法
答え: R = 41
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
0110 1001
AND 1010 1001
= 0010 1001
結果の値
0010 1001₂ = 41
答え
R = 41
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