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 → /2811111111111111111111111111110000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.237.0/24 を /28 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 4 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?

192.168.237.0/24/28サブネット 4 (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 = 179112806413211608041211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.197.179/26 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

10.20.197.179/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ARP は何をしますか?

  1. Aローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
  2. Bドメイン名を名前解決する
  3. Cホストがローカルネットワークに参加したときに、IP アドレスを自動的に割り当てる
  4. Dインターネット上でパケットをルーティングする
4.コンピュータネットワークむずかしい

同じスイッチ上の VLAN 10 と VLAN 20 のホストが通信できません。何が必要ですか?

  1. Aホスト間のより長いケーブル
  2. BVLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ
  3. C両方のホストに同じ MAC アドレス
  4. D両方の VLAN に接続したハブ
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み0−12806403211618140201

8 ビットのパターン 0001 1100 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?

0001 11008 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 1000 0011 OR 0011 0110 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 0011OR0011 0110
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 48

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

24 = 16

サブネット番号 4

ネットワーク: (4 − 1)·16 = 48
ブロードキャスト: 48 + 16 − 1 = 63

答え

x = 48
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 190

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

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊179/64⌋·64 = 128
ブロードキャスト: 128 + 64 − 1 = 191
使えるホスト: 129 … 190

答え

x = 190
3.コンピュータネットワーク

答え: A · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる

これが答えになる理由

ARP は「この IP を持っているのは誰?」とブロードキャストし、その所有者が自分の MAC アドレスで応答するため、フレームをローカルで配送できます。

答え

A · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
4.コンピュータネットワーク

答え: B · VLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ

これが答えになる理由

VLAN はレイヤー 2 で分離されているため、VLAN 間のトラフィックは、例えばトランク上のルーター(「ルーター・オン・ア・スティック」)やレイヤー 3 スイッチによってルーティングされなければなりません。

答え

B · VLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ
5.記数法

答え: N = 28

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。

16 + 8 + 4 = 28

答え

N = 28
6.記数法

答え: R = 183

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

OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。

1000 0011
OR 0011 0110
= 1011 0111

結果の値

1011 0111₂ = 183

答え

R = 183

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