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 1981 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？
1981 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 10.20.34.120/25 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？
10.20.34.120/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ステートフルファイアウォールは単純なパケットフィルターとどう違いますか？
- A各フレームの MAC アドレスだけを確認する
- B送信要求への応答も含め、例外なくすべての受信トラフィックを遮断する
- C接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
- D転送するすべてのパケットを暗号化する
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？
- Aドメイン名が 10 文字より長い場合だけ
- BIP アドレスの逆引きの場合だけ
- CUDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
- DWeb ブラウザーから送られるすべてのクエリの場合
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1111 1011 は、符号付き整数を 2 の補数で表しています。10 進数での値 N はいくつですか？
1111 10118 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 1100 1110 << 3 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？
1100 1110<< 3
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 < 1981
211 − 2 = 2046 ≥ 1981 → 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 = 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。
ブロックサイズ
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊120/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126
答え
x = 127
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
これが答えになる理由
ステートフルファイアウォールはアクティブな接続のテーブルを保持するため、戻りのトラフィックは自動的に許可されます。ステートレスなフィルターは各パケットを個別に判断します。
答え
C · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 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
C · 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: N = −5
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。
重みを合計する
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
−128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 2 + 1 = −5
答え
N = −5
6.記数法
答え: R = 112
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
3 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 3 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。
1100 1110 << 3
= 0111 0000
結果の値
0111 0000₂ = 112
答え
R = 112
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks