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。

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1公式と解法

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

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
255.255.252.011111111111111111111110000000000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.252.0 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?

255.255.252.0
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい

ネットワーク 192.168.207.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します:A: 32 ホスト, B: 73 ホスト, C: 25 ホスト, D: 10 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: 32B: 73C: 25D: 10
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ARP は何をしますか?

  1. Aホストがローカルネットワークに参加したときに、IP アドレスを自動的に割り当てる
  2. Bローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
  3. Cインターネット上でパケットをルーティングする
  4. Dドメイン名を名前解決する
4.コンピュータネットワークむずかしい

DNS クエリは通常 UDP を使います。DNS が代わりに TCP を使うのは通常どのような場合ですか?

  1. AIP アドレスの逆引きの場合だけ
  2. BWeb ブラウザーから送られるすべてのクエリの場合
  3. Cドメイン名が 10 文字より長い場合だけ
  4. DUDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −21 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 = −218 bit
U =
6.記数法むずかしい
469 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、469 個の項目それぞれに同じ長さの固有の 2 進コードを割り当てます。必要なビット数 b は最小でいくつですか?

469
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 1022

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

255.255.252.0 = /22

使えるホスト数

210 − 2 = 1022

答え

H = 1022
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 224

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: 73 ホスト → 27 = 128 (/25)
A: 32 ホスト → 26 = 64 (/26)
C: 25 ホスト → 25 = 32 (/27)
D: 10 ホスト → 24 = 16 (/28)

割り当て(大きい順)

B: .0 – .127
A: .128 – .191
C: .192 – .223
D: .224 – .239

答え

x = 224

LAN D:192.168.207.224/28。

3.コンピュータネットワーク

答え: B · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる

これが答えになる理由

ARP は「この IP を持っているのは誰?」とブロードキャストし、その所有者が自分の MAC アドレスで応答するため、フレームをローカルで配送できます。

答え

B · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
4.コンピュータネットワーク

答え: D · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合

これが答えになる理由

UDP の応答が切り詰められると、リゾルバーは TCP で再試行します。ネームサーバー間のゾーン転送も大量のデータを運ぶため TCP を使います。

答え

D · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
5.記数法

答え: U = 235

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

21 = 0001 0101
反転後: 1110 1010
+1 → 1110 1011

符号なしとして読む

1110 1011₂ = 256 − 21 = 235

答え

U = 235
6.記数法

答え: b = 9 bit

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。

2 のべき乗

28 = 256 < 469
29 = 512 ≥ 469

答え

b = 9

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