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
あるサブネットはマスク 255.255.255.240 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？
255.255.255.240
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.0.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 25 ホスト, B: 103 ホスト, C: 26 ホスト, D: 3 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: 25B: 103C: 26D: 3
x =
3.コンピュータネットワークふつう
偶数パリティを使うとき、データビット 1011001 に付け加えるパリティビットはどれですか？
- A2
- B1
- C4
- D0
4.コンピュータネットワークむずかしい
衝突を繰り返した後、従来の Ethernet の端末は、毎回 2 倍になる範囲から待ち時間を選びます。なぜですか？
- A共有ケーブル上で、MAC アドレスが最も大きい端末を優先するため
- Bケーブルが信号をより遠くまで運べるようにするため
- Cすべての端末を 1 つのクロックに同期させるため
- D多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1011 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？
1011 11008 bit
N =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 1280 × 720 ピクセル、1 ピクセルあたり 24 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
1280 × 720 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 14
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
255.255.255.240 = /28
使えるホスト数
24 − 2 = 14
答え
H = 14
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 160
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
B: 103 ホスト → 27 = 128 (/25)
C: 26 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 25 ホスト → 25 = 32 (/27)
D: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
B: .0 – .127
C: .128 – .159
A: .160 – .191
D: .192 – .199
答え
x = 160
LAN A：192.168.0.160/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 0
これが答えになる理由
1011001 には 1 のビットが 4 つあり、すでに偶数なので、パリティビットは 0 です。奇数パリティなら 1 になります。
答え
D · 0
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
これが答えになる理由
衝突が重なるほど競合が多いことを示すため、ランダムな範囲を広げると、端末が異なるスロットを選ぶ可能性が高くなります。中央の制御なしに負荷に適応します。
答え
D · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
5.記数法
答え: N = −68
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 + 32 + 16 + 8 + 4 = −68
答え
N = −68
6.記数法
答え: M = 2700 KiB
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。
ビットとバイト
1280·720·24 = 22118400 bit = 2764800 B
KiB に換算する
2764800/1024 = 2700 KiB
答え
M = 2700 KiB
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks