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
ネットワーク 172.17.0.0/16 を、プレフィックス /20 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？
172.17.0.0/16/20
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 172.20.232.246/20 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？
172.20.232.246/20
x =
3.コンピュータネットワークふつう
TCP の 3 ウェイハンドシェイクの目的は何ですか？
- Aコネクションを確立し、シーケンス番号を同期すること
- Bデータを送る前に、ホストの IP アドレスを見つけること
- Cデータを暗号化すること
- Dコネクションをすばやく切断すること
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各セグメントのペイロードを暗号化するため
- B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
- Cデータをより効率よく圧縮するため
- 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
−120 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 = −1208 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1101 1011 OR 0010 0100 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？
1101 1011OR0010 0100
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 16
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
20 − 16 = 4
サブネット数
N = 24 = 16
答え
N = 16
各 /20 サブネットには 212 − 2 = 4094 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 224
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
24 = 16
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.224.0
ブロードキャスト: 172.20.239.255
答え
x = 224
3.コンピュータネットワーク
答え: A · コネクションを確立し、シーケンス番号を同期すること
これが答えになる理由
ハンドシェイクは、データ送信前にコネクションを確立し、双方の初期シーケンス番号を取り決めます。
答え
A · コネクションを確立し、シーケンス番号を同期すること
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 = 136
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
120 = 0111 1000
反転後: 1000 0111
+1 → 1000 1000
符号なしとして読む
1000 1000₂ = 256 − 120 = 136
答え
U = 136
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。
1101 1011
OR 0010 0100
= 1111 1111
結果の値
1111 1111₂ = 255
答え
R = 255
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