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 24 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？
24 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 10.20.124.176/29 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
10.20.124.176/29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
Ethernet フレームで巡回冗長検査（CRC）は何に使われますか？
- Aすべてのビットエラーの自動訂正
- B伝送エラーの検出
- C最適な経路の選択
- Dフレームの暗号化
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP 輻輳制御の「スロースタート」（slow start）フェーズについて正しいものはどれですか？
- Aウィンドウを 1 セグメントに固定する
- Bしきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
- Cパケット損失が検出されるまで、ラウンドトリップごとに輻輳ウィンドウを半分にする
- DUDP でのみ使われる
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −7 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 = −78 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0100 1010 OR 1000 1000 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？
0100 1010OR1000 1000
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 27
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
24 − 2 = 14 < 24
25 − 2 = 30 ≥ 24 → h = 5
プレフィックス長
p = 32 − 5 = 27
答え
p = /27
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 182
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊176/8⌋·8 = 176
ブロードキャスト: 176 + 8 − 1 = 183
使えるホスト: 177 … 182
答え
x = 182
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 伝送エラーの検出
これが答えになる理由
送信側はフレーム全体の CRC を計算し、受信側はそれを再計算して、一致しなければフレームを破棄します。CRC はエラーを検出しますが、訂正はしません。
答え
B · 伝送エラーの検出
4.コンピュータネットワーク
答え: B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
これが答えになる理由
スロースタートは輻輳ウィンドウを指数関数的に増やします。しきい値を超えると輻輳回避によって線形に増え、損失が発生すると縮小されます。
答え
B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
5.記数法
答え: U = 249
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
7 = 0000 0111
反転後: 1111 1000
+1 → 1111 1001
符号なしとして読む
1111 1001₂ = 256 − 7 = 249
答え
U = 249
6.記数法
答え: R = 202
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
OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。
0100 1010
OR 1000 1000
= 1100 1010
結果の値
1100 1010₂ = 202
答え
R = 202
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