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 4 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？
192.168.10.0/244 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.174.224/26 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？
10.20.174.224/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ホスト名を IPv6 アドレスに対応づける DNS レコードの種類はどれですか？
- AA
- BMX
- CCNAME
- DAAAA
4.コンピュータネットワークむずかしい
衝突を繰り返した後、従来の Ethernet の端末は、毎回 2 倍になる範囲から待ち時間を選びます。なぜですか？
- A多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
- B共有ケーブル上で、MAC アドレスが最も大きい端末を優先するため
- Cケーブルが信号をより遠くまで運べるようにするため
- Dすべての端末を 1 つのクロックに同期させるため
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1100 0100 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？
1100 01008 bit
N =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 640 × 480 ピクセル、1 ピクセルあたり 32 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
640 × 480 px32 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
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 ≥ 4 → 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: x = 192
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: ⌊224/64⌋·64 = 192
ブロードキャスト: 192 + 64 − 1 = 255
使えるホスト: 193 … 254
答え
x = 192
3.コンピュータネットワーク
答え: D · AAAA
これが答えになる理由
A レコードは IPv4 アドレス、AAAA は IPv6 アドレスを保持します。MX はメールサーバーを指定し、CNAME は別名を与えます。
答え
D · AAAA
4.コンピュータネットワーク
答え: A · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
これが答えになる理由
衝突が重なるほど競合が多いことを示すため、ランダムな範囲を広げると、端末が異なるスロットを選ぶ可能性が高くなります。中央の制御なしに負荷に適応します。
答え
A · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
5.記数法
答え: N = −60
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 + 64 + 4 = −60
答え
N = −60
6.記数法
答え: M = 1200 KiB
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。
ビットとバイト
640·480·32 = 9830400 bit = 1228800 B
KiB に換算する
1228800/1024 = 1200 KiB
答え
M = 1200 KiB
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