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 2^k、8 進数 8^k、16 進数 16^k
10 進数へ: Σ d_k·b^k
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 255.255.252.0 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？

255.255.252.0

H =

2.IPv4 サブネット化むずかしい

ネットワーク 192.168.74.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 3 ホスト, B: 15 ホスト, C: 35 ホスト, D: 30 ホスト, E: 11 ホスト。サブネットは .0 から順に、ホスト数が最も多い LAN から、収まる最小のサブネットで割り当てます。LAN A のネットワークアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？

A: 3B: 15C: 35D: 30E: 11

x =

3.コンピュータネットワークふつう

分散型サービス拒否（DDoS）攻撃の特徴はどれですか？

A攻撃者が近くの車から、暗号化されていない Wi-Fi のトラフィックを読む
B1 人の攻撃者がユーザーのパスワードを推測する
Cウイルスが 1 台の PC のファイルを削除する
D乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

4.コンピュータネットワークむずかしい

サイトが自己署名証明書を提示すると、ブラウザーが警告を出すのはなぜですか？

Aその証明書は常に期限切れだから
B自己署名証明書はまったく暗号化を使わないので、通信は平文で送られる
Cサイトが HTTPS ではなく HTTP を使っているはずだから
Dその鍵がそのサイトのものであることを保証する信頼された認証局がないから

5.記数法ふつう

8 ビットの 2 の補数で −53 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 = −538 bit

U =

6.記数法むずかしい

ビットを 1001 0101 OR 0110 0001 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？

1001 0101OR0110 0001

R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 1022

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

255.255.252.0 = /22

使えるホスト数

2¹⁰ − 2 = 1022

答え

H = 1022

2.IPv4 サブネット化

答え: x = 144

VLSM：各 LAN には 2ʰ − 2 ≥ ホスト数となる最小のサブネット、つまりプレフィックス 32 − h を割り当てます。大きいサブネットから割り当てると、各ブロックは自身のサイズの倍数にそろうので、ネットワークアドレスはブロックサイズを足し合わせて求まります。

LAN ごとのブロックサイズ

C: 35 ホスト → 2⁶ = 64 (/26)

D: 30 ホスト → 2⁵ = 32 (/27)

B: 15 ホスト → 2⁵ = 32 (/27)

E: 11 ホスト → 2⁴ = 16 (/28)

A: 3 ホスト → 2³ = 8 (/29)

割り当て（大きい順）

C: .0 – .63

D: .64 – .95

B: .96 – .127

E: .128 – .143

A: .144 – .151

答え

x = 144

LAN A：192.168.74.144/29。

3.コンピュータネットワーク

答え: D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

これが答えになる理由

DDoS 攻撃では多数の送信元がサーバーやリンクを圧倒し、正当なユーザーがサービスを受けられなくなります。送信元が多いため、単純な遮断は困難です。

答え

D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

4.コンピュータネットワーク

答え: D · その鍵がそのサイトのものであることを保証する信頼された認証局がないから

これが答えになる理由

ブラウザーは、信頼ストアにある CA が直接または連鎖を通じて署名した証明書を信頼します。自己署名証明書は、中間者を含め誰でも作ることができます。

答え

D · その鍵がそのサイトのものであることを保証する信頼された認証局がないから

5.記数法

答え: U = 203

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

53 = 0011 0101

反転後: 1100 1010

+1 → 1100 1011

符号なしとして読む

1100 1011₂ = 256 − 53 = 203

答え

U = 203

6.記数法

答え: R = 245

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。

1001 0101

OR 0110 0001

= 1111 0101

結果の値

1111 0101₂ = 245

答え

R = 245

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