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 10.18.192.0/20 を、プレフィックス /25 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？
10.18.192.0/20/25
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.21.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 10 ホスト, B: 3 ホスト, C: 23 ホスト, D: 6 ホスト, E: 16 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 E 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: 10B: 3C: 23D: 6E: 16
x =
3.コンピュータネットワークふつう
1500 バイトのパケットを 12 Mbit/s のリンクに送り出すのにどれだけかかりますか（伝送遅延）？
- A12 ms
- B0.125 ms
- C8 ms
- D1 ms
4.コンピュータネットワークむずかしい
あるリモート端末アプリケーションが、キー入力の小さなパケットが送信を保留されるために反応が鈍く感じられます。原因となっていることが多い TCP の仕組みはどれですか？
- A3 ウェイハンドシェイク
- Bスロースタート
- CNagle アルゴリズム
- D高速再送
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1010 1001 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？
1010 10018 bit
N =
6.記数法むずかしい
24 ビットに収まる最大の符号なし整数 N はいくつですか？
24 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 32
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
25 − 20 = 5
サブネット数
N = 25 = 32
答え
N = 32
各 /25 サブネットには 27 − 2 = 126 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 32
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
C: 23 ホスト → 25 = 32 (/27)
E: 16 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 10 ホスト → 24 = 16 (/28)
D: 6 ホスト → 23 = 8 (/29)
B: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
C: .0 – .31
E: .32 – .63
A: .64 – .79
D: .80 – .87
B: .88 – .95
答え
x = 32
LAN E：192.168.21.32/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 1 ms
これが答えになる理由
1500 バイト = 12,000 ビット。12,000 / 12,000,000 bit/s = 0.001 s = 1 ms。伝送遅延はパケットサイズとリンク速度で決まり、距離には依存しません。
答え
D · 1 ms
4.コンピュータネットワーク
答え: C · Nagle アルゴリズム
これが答えになる理由
Nagle アルゴリズムは、先に送ったデータが確認応答されていない間、小さなセグメントをまとめるために待ちます。帯域幅は節約できますが、対話的なトラフィックには遅延が加わります。
答え
C · Nagle アルゴリズム
5.記数法
答え: N = −87
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 + 8 + 1 = −87
答え
N = −87
6.記数法
答え: N = 1.678 × 10⁷
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
224 − 1 = 16777215
答え
N = 16777215
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