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
ある部署では、1 つのサブネット内に 1496 個のホストアドレスが必要です。十分な大きさとなる最長のプレフィックス長 p（最小のサブネット）はいくつですか？
1496 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.224.182/26 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの最後の数（第 4 オクテット）x はいくつですか？
10.20.224.182/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう
HTTP メソッドの GET と POST の主な違いは何ですか？
- AGET はリソースを削除し、POST はサーバーのデータベースからそれを読み取る
- BGET は UDP を、POST は TCP を使う
- CGET は暗号化されるが、POST はされない
- DGET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
4.コンピュータネットワークむずかしい
端末 A と C はどちらもアクセスポイント B に届きますが、互いの信号は聞こえないため、B でフレームが衝突します。802.11 はどのように対処しますか？
- Aフレームの TTL を増やす
- BA のフレームを C 経由でルーティングする
- C任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
- DA と C に衝突検出を使わせ、フレームが重なったら送信を止めさせる
5.記数法ふつう
−30 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 = −308 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1010 0000 << 2 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 0000<< 2
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 21
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。
必要なホストビット数
210 − 2 = 1022 < 1496
211 − 2 = 2046 ≥ 1496 → h = 11
プレフィックス長
p = 32 − 11 = 21
答え
p = /21
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 191
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: ⌊182/64⌋·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 = 191
3.コンピュータネットワーク
答え: D · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
これが答えになる理由
GET はリソースを求めるもので、サーバーの状態を変えるべきではありません。POST はフォームなどのデータをボディに入れて送り、サーバーに処理させます。
答え
D · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
これが答えになる理由
端末が Request to Send を送ると、AP が Clear to Send で応答します。その範囲内のすべての端末がこれを聞くため、隠れ端末は予約された時間の送信を控えます。
答え
C · 任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
5.記数法
答え: U = 226
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
30 = 0001 1110
反転後: 1110 0001
+1 → 1110 0010
符号なしとして読む
1110 0010₂ = 256 − 30 = 226
答え
U = 226
6.記数法
答え: R = 128
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
2 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 2 桁左へ動きます。左端からはみ出したビットは失われ、右側には 0 が入ります。
1010 0000 << 2
= 1000 0000
結果の値
1000 0000₂ = 128
答え
R = 128
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