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
あるサブネットはマスク 255.255.255.252 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか？
255.255.255.252
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 10.20.215.155/27 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？
10.20.215.155/27
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）？
- A1 ms
- B12 ms
- C8 ms
- D0.125 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？
- Aスロースタート
- B高速再送
- C3 ウェイハンドシェイク
- DNagle アルゴリズム
5.記数法ふつう
−78 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 = −788 bit
U =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 512 × 512 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？
512 × 512 px32 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 2
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。
プレフィックス長
255.255.255.252 = /30
使えるホスト数
22 − 2 = 2
答え
H = 2
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 128
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
25 = 32
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊155/32⌋·32 = 128
ブロードキャスト: 128 + 32 − 1 = 159
使えるホスト: 129 … 158
答え
x = 128
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 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
A · 1 ms
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 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
D · Nagle アルゴリズム
5.記数法
答え: U = 178
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
78 = 0100 1110
反転後: 1011 0001
+1 → 1011 0010
符号なしとして読む
1011 0010₂ = 256 − 78 = 178
答え
U = 178
6.記数法
答え: M = 1024 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
512·512·32 = 8388608 bit = 1048576 B
KiB に換算する
1048576/1024 = 1024 KiB
答え
M = 1024 KiB
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks