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 10.125.185.0/24 を、プレフィックス /28 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？
10.125.185.0/24/28
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 10.20.68.73/25 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？
10.20.68.73/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう
信号が光ファイバーの中を約 2 × 10⁸ m/s で 2000 km 進みます。伝搬遅延はどれだけですか？
- A0.1 ms
- B100 ms
- C1 ms
- D10 ms
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？
- ADHCP スヌーピング
- BARP キャッシュ
- 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 −78 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 = −788 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0011 1100 XOR 0110 0111 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？
0011 1100XOR0110 0111
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 16
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。
借りたビット
28 − 24 = 4
サブネット数
N = 24 = 16
答え
N = 16
各 /28 サブネットには 24 − 2 = 14 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 127
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
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊73/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126
答え
x = 127
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 10 ms
これが答えになる理由
2 × 10⁶ m / 2 × 10⁸ m/s = 0.01 s = 10 ms。伝搬遅延は距離と媒体で決まり、パケットサイズには依存しません。
答え
D · 10 ms
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 = 178
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
78 = 0100 1110
反転後: 1011 0001
+1 → 1011 0010
符号なしとして読む
1011 0010₂ = 256 − 78 = 178
答え
U = 178
6.記数法
答え: R = 91
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
XOR は、2 つのビットが異なるところで 1 になります。
0011 1100
XOR 0110 0111
= 0101 1011
結果の値
0101 1011₂ = 91
答え
R = 91
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks