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 357 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？
357 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 10.20.85.32/28 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？
10.20.85.32/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう
HTTP はステートレスです。Web サイトは通常どのようにして、複数の要求にわたってユーザーのログイン状態を保ちますか？
- ATCP コネクションを何日も開いたままにすることによって
- Bパスワードを URL に保存することによって
- C各ユーザーに固定の IP アドレスを与えることによって
- Dセッション ID やトークンを入れた Cookie によって
4.コンピュータネットワークむずかしい
LAN 上の攻撃者が、ゲートウェイの IP アドレスを名乗る偽の ARP 応答を送ります。考えられる結果はどれですか？
- Aスイッチがすべてのポートを停止する
- Bゲートウェイの IP アドレスが、すべてのルーターで攻撃者のアドレスに永久に変更される
- Cインターネット全体で DNS クエリがすべて失敗する
- D被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1010 1001 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？
1010 10018 bit
N =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 1024 × 768 ピクセル、1 ピクセルあたり 8 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
1024 × 768 px8 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 23
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
28 − 2 = 254 < 357
29 − 2 = 510 ≥ 357 → h = 9
プレフィックス長
p = 32 − 9 = 23
答え
p = /23
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 47
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
24 = 16
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊32/16⌋·16 = 32
ブロードキャスト: 32 + 16 − 1 = 47
使えるホスト: 33 … 46
答え
x = 47
3.コンピュータネットワーク
答え: D · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって
これが答えになる理由
サーバーはセッション ID やトークンを含む Cookie を設定し、ブラウザーは要求のたびにそれを返すため、サーバーはユーザーを識別できます。
答え
D · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
これが答えになる理由
ARP スプーフィングは、ホストの ARP キャッシュのゲートウェイ IP に攻撃者の MAC を登録させて汚染します。攻撃者はトラフィックを読んだり、改ざんしたり、破棄したりできます。ダイナミック ARP インスペクションが防止に役立ちます。
答え
D · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
5.記数法
答え: N = −87
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 + 32 + 8 + 1 = −87
答え
N = −87
6.記数法
答え: M = 768 KiB
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。
ビットとバイト
1024·768·8 = 6291456 bit = 786432 B
KiB に換算する
786432/1024 = 768 KiB
答え
M = 768 KiB
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks