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 192.168.10.0/24 を、少なくとも 3 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/243 subnets
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 172.20.122.148/19 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.122.148/19
x =
3.コンピュータネットワークふつう
インターネット上で TCP コネクションの一方の端を一意に識別するものは何ですか？
- Aサブネットマスクとゲートウェイ
- Bドメイン名だけ
- CIP アドレスとポート番号の組
- DMAC アドレスだけ
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある学生が自宅の NAT ルーターの内側の PC でゲームサーバーを動かしています。インターネット上の友人が接続できません。通常の解決策は何ですか？
- APC の DNS クライアントを無効にする
- Bルーターが外部から見つけられるよう、PC に別の MAC アドレスを与える
- CPC のサブネットマスクを /32 に変える
- Dルーターで PC のプライベートアドレスへのポートフォワーディングを設定する
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −91 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 = −918 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1011 1111 AND 1111 0000 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？
1011 1111AND1111 0000
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 62
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。
借りるビット数
22 = 4 ≥ 3 → b = 2, /26
サブネットあたりのホスト数
26 − 2 = 62
答え
H = 62
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 127
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
25 = 32
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.96.0
ブロードキャスト: 172.20.127.255
答え
x = 127
3.コンピュータネットワーク
答え: C · IP アドレスとポート番号の組
これが答えになる理由
TCP コネクションは、送信元の IP とポート、宛先の IP とポートで識別されます。ポートは 1 台のホスト上の多数のアプリケーションを区別します。
答え
C · IP アドレスとポート番号の組
4.コンピュータネットワーク
答え: D · ルーターで PC のプライベートアドレスへのポートフォワーディングを設定する
これが答えになる理由
NAT は内側から開始された接続についてのみ対応表を作ります。ポートフォワーディングのルールがグローバル側のポートを内部ホストに対応づけるため、着信接続が届くようになります。
答え
D · ルーターで PC のプライベートアドレスへのポートフォワーディングを設定する
5.記数法
答え: U = 165
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
91 = 0101 1011
反転後: 1010 0100
+1 → 1010 0101
符号なしとして読む
1010 0101₂ = 256 − 91 = 165
答え
U = 165
6.記数法
答え: R = 176
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
1011 1111
AND 1111 0000
= 1011 0000
結果の値
1011 0000₂ = 176
答え
R = 176
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