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 172.19.0.0/16 を、プレフィックス /19 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？
172.19.0.0/16/19
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 172.20.69.150/23 です。そのネットワークアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.69.150/23
x =
3.コンピュータネットワークふつう
/26 の IPv4 サブネットで使えるホストアドレスはいくつですか？
- A62
- B126
- C64
- D30
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
- B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
- 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 1010 1110 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 11108 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0001 0111 XOR 0111 0100 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？
0001 0111XOR0111 0100
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 8
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。
借りたビット
19 − 16 = 3
サブネット数
N = 23 = 8
答え
N = 8
各 /19 サブネットには 213 − 2 = 8190 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 68
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。
第 3 オクテットのブロックサイズ
21 = 2
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.68.0
ブロードキャスト: 172.20.69.255
答え
x = 68
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 62
これが答えになる理由
/26 はホスト部が 6 ビットです。2⁶ = 64 アドレスからネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを引くと、使えるホストは 62 です。
答え
A · 62
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 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
B · 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 = −82
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 + 4 + 2 = −82
答え
N = −82
6.記数法
答え: R = 99
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
XOR は、2 つのビットが異なるところで 1 になります。
0001 0111
XOR 0111 0100
= 0110 0011
結果の値
0110 0011₂ = 99
答え
R = 99
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