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 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
/24 → /2511111111111111111111111110000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.135.0/24 を /25 のサブネットに分割し、最も小さいアドレスから 1、2、3、… と番号をつけます(サブネット 1 は .0 から始まる)。サブネット 2 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?

192.168.135.0/24/25サブネット 2 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 170112806413201618041201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.8.170/28 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?

10.20.8.170/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう

HTTP メソッドの GET と POST の主な違いは何ですか?

  1. AGET は UDP を、POST は TCP を使う
  2. BGET は暗号化されるが、POST はされない
  3. CGET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
  4. DGET はリソースを削除し、POST はサーバーのデータベースからそれを読み取る
4.コンピュータネットワークむずかしい

コンテンツデリバリーネットワーク(CDN)は主にどのように Web のパフォーマンスを向上させますか?

  1. Aユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する
  2. Bユーザー自身の自宅回線の帯域幅を増やす
  3. CTCP をより高速なトランスポートプロトコルに置き換える
  4. DDNS の名前解決を不要にする
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −17 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 = −178 bit
U =
6.記数法むずかしい
32 ビット、符号なし, N = ?????????????????????????????????

32 ビットに収まる最大の符号なし整数 N はいくつですか?

32 bit
N =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

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).

ブロックサイズ

27 = 128

サブネット番号 2

ネットワーク: (2 − 1)·128 = 128
ブロードキャスト: 128 + 128 − 1 = 255

答え

x = 128
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 175

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

24 = 16

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊170/16⌋·16 = 160
ブロードキャスト: 160 + 16 − 1 = 175
使えるホスト: 161 … 174

答え

x = 175
3.コンピュータネットワーク

答え: C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する

これが答えになる理由

GET はリソースを求めるもので、サーバーの状態を変えるべきではありません。POST はフォームなどのデータをボディに入れて送り、サーバーに処理させます。

答え

C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
4.コンピュータネットワーク

答え: A · ユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する

これが答えになる理由

CDN はコンテンツのコピーを多数のエッジ拠点に置き、多くの場合 DNS を介してユーザーを近くのサーバーに誘導します。これによりレイテンシーとオリジンの負荷が減ります。

答え

A · ユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する
5.記数法

答え: U = 239

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

17 = 0001 0001
反転後: 1110 1110
+1 → 1110 1111

符号なしとして読む

1110 1111₂ = 256 − 17 = 239

答え

U = 239
6.記数法

答え: N = 4.295 × 10⁹

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。

最大値

232 − 1 = 4294967295

答え

N = 4294967295

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