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 192.168.181.0/24 を /26 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 3 のブロードキャストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
192.168.181.0/24/26サブネット 3 (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
あるホストのアドレスは 10.20.117.112/29 です。そ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？
10.20.117.112/29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ブラウザーが HTTP ステータスコード 404 を受け取りました。これはどういう意味ですか？
- A要求は成功した
- Bクライアントはまずログインしなければならない
- C要求されたリソースが見つからなかった
- Dサーバーで内部エラーが起きた
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある PC は自分のサブネット上のプリンターには届きますが、その外には何も届きません。IP アドレスとマスクは正しいです。最も可能性が高い故障はどれですか？
- ATCP ウィンドウが小さすぎる
- Bデフォルトゲートウェイがない、または誤っている
- Cインターネット上で MAC アドレスが重複している
- DDNS サーバーの設定が誤っている
5.記数法ふつう
−120 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 = −1208 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0101 1101 >> 2 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？
0101 1101>> 2
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 191
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
26 = 64
サブネット番号 3
ネットワーク: (3 − 1)·64 = 128
ブロードキャスト: 128 + 64 − 1 = 191
答え
x = 191
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 112
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊112/8⌋·8 = 112
ブロードキャスト: 112 + 8 − 1 = 119
使えるホスト: 113 … 118
答え
x = 112
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 要求されたリソースが見つからなかった
これが答えになる理由
404 Not Found は、サーバーにその URL のリソースがないことを意味します。200 は OK、401 は Unauthorized、500 は Internal Server Error です。
答え
C · 要求されたリソースが見つからなかった
4.コンピュータネットワーク
答え: B · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
これが答えになる理由
ホストはサブネット外宛てのパケットをデフォルトゲートウェイに送ります。それが誤っているかないと、ローカルのトラフィックは機能しても、IP アドレスを指定しても外部には何も届きません。
答え
B · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
5.記数法
答え: U = 136
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
120 = 0111 1000
反転後: 1000 0111
+1 → 1000 1000
符号なしとして読む
1000 1000₂ = 256 − 120 = 136
答え
U = 136
6.記数法
答え: R = 23
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
2 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 2 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。
0101 1101 >> 2
= 0001 0111
結果の値
0001 0111₂ = 23
答え
R = 23
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