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 10.198.203.0/24 を、プレフィックス /30 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？
10.198.203.0/24/30
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.113.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 3 ホスト, B: 86 ホスト, C: 26 ホスト, D: 29 ホスト。サブネットは .0 から順に、ホスト数が最も多い LAN から、収まる最小のサブネットで割り当てます。LAN D 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？
A: 3B: 86C: 26D: 29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
VLAN の主な目的は何ですか？
- Aすべてのスイッチポートの速度を上げること
- B各デバイスにグローバル IP アドレスを与えること
- C他の部署が読めないよう、スイッチ間のすべてのトラフィックを暗号化すること
- D1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワークむずかしい
コンテンツデリバリーネットワーク（CDN）は主にどのように Web のパフォーマンスを向上させますか？
- ATCP をより高速なトランスポートプロトコルに置き換える
- Bユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する
- CDNS の名前解決を不要にする
- Dユーザー自身の自宅回線の帯域幅を増やす
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −33 を格納するようにビットを設定します。符号なしの数として読むと、このパターンの値 U はいくつですか？
N = −338 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1010 1011 XOR 0110 0011 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？
1010 1011XOR0110 0011
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 64
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).
借りたビット
30 − 24 = 6
サブネット数
N = 26 = 64
答え
N = 64
各 /30 サブネットには 22 − 2 = 2 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 128
VLSM：各 LAN には 2ʰ − 2 ≥ ホスト数 となる最小のサブネット、つまりプレフィックス 32 − h を割り当てます。大きいサブネットから割り当てると、各ブロックは自身のサイズの倍数にそろうので、ネットワークアドレスはブロックサイズを足し合わせて求まります。
LAN ごとのブロックサイズ
B: 86 ホスト → 27 = 128 (/25)
D: 29 ホスト → 25 = 32 (/27)
C: 26 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
B: .0 – .127
D: .128 – .159
C: .160 – .191
A: .192 – .199
答え
x = 128
LAN D：192.168.113.128/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
これが答えになる理由
VLAN はポートを論理的にグループ化するため、ブロードキャストは各 VLAN 内にとどまります。これによりセキュリティが向上し、ブロードキャストトラフィックが制限されます。
答え
D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワーク
答え: B · ユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する
これが答えになる理由
CDN はコンテンツのコピーを多数のエッジ拠点に置き、多くの場合 DNS を介してユーザーを近くのサーバーに誘導します。これによりレイテンシーとオリジンの負荷が減ります。
答え
B · ユーザーの近くにあるサーバーから、キャッシュしたコンテンツを配信する
5.記数法
答え: U = 223
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。
反転して 1 を足す
33 = 0010 0001
反転後: 1101 1110
+1 → 1101 1111
符号なしとして読む
1101 1111₂ = 256 − 33 = 223
答え
U = 223
6.記数法
答え: R = 200
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。
1010 1011
XOR 0110 0011
= 1100 1000
結果の値
1100 1000₂ = 200
答え
R = 200
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