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 192.168.10.0/24 を、少なくとも 3 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/243 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるルータは次のネットワークへの経路をもっています：10.113.190.0/24, 10.113.191.0/24, 10.113.192.0/24, 10.113.193.0/24, 10.113.194.0/24, 10.113.195.0/24, 10.113.196.0/24。それらすべてをカバーする 1 つの集約経路の最長のプレフィックス長 p はいくつですか？
10.113.190.0/24 … 10.113.196.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
ホスト 192.168.10.77/26 のネットワークアドレスは何ですか？
- A192.168.10.64
- B192.168.10.128
- C192.168.10.0
- D192.168.10.76
4.コンピュータネットワークむずかしい
スライディングウィンドウプロトコルで 1 つのフレームが失われたとき、Go-Back-N と Selective Repeat はどう違いますか？
- Aどちらもウィンドウ全体を最初から再送する
- Bどちらも失われたフレームを決して再送しない
- CGo-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
- DGo-Back-N は失われたフレームだけを再送し、Selective Repeat はそのフレームとそれ以降のすべてを再送する
5.記数法ふつう
−104 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 = −1048 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1000 0010 >> 1 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？
1000 0010>> 1
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 62
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。
借りるビット数
22 = 4 ≥ 3 → b = 2, /26
サブネットあたりのホスト数
26 − 2 = 62
答え
H = 62
2.IPv4 サブネット化
答え: p = 17
経路集約：集約経路 a.b.c.0/p は、最初の p ビットが一致するすべてのネットワークをカバーします。最初と最後のネットワークの異なるオクテットを 2 進数で書きます。共通する先頭のビット数に、それより前のオクテットのビット数を加えたものが最長の集約プレフィックスです。
ビットを比べる
190 = 10111110
196 = 11000100
共通する先頭のビット：1
プレフィックス長
p = 16 + 1 = 17
答え
p = /17
集約経路：10.113.128.0/17 （リストにない 121 個のネットワークもカバーします）。
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 192.168.10.64
これが答えになる理由
/26 のサブネットは 0、64、128、192 から始まります。77 は 64–127 のブロックにあるので、ネットワークアドレスは 192.168.10.64 です。
答え
A · 192.168.10.64
4.コンピュータネットワーク
答え: C · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
これが答えになる理由
Go-Back-N の受信側は順序の乱れたフレームを破棄するため、送信側は損失以降のすべてを繰り返さなければなりません。Selective Repeat はそれらをバッファーに保持し、欠けたものだけを要求します。
答え
C · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
5.記数法
答え: U = 152
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
104 = 0110 1000
反転後: 1001 0111
+1 → 1001 1000
符号なしとして読む
1001 1000₂ = 256 − 104 = 152
答え
U = 152
6.記数法
答え: R = 65
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
1 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 1 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。
1000 0010 >> 1
= 0100 0001
結果の値
0100 0001₂ = 65
答え
R = 65
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