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 1894 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？
1894 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 10.20.177.151/28 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？
10.20.177.151/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう
VLAN の主な目的は何ですか？
- Aすべてのスイッチポートの速度を上げること
- B各デバイスにグローバル IP アドレスを与えること
- C他の部署が読めないよう、スイッチ間のすべてのトラフィックを暗号化すること
- D1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワークむずかしい
スライディングウィンドウプロトコルで 1 つのフレームが失われたとき、Go-Back-N と Selective Repeat はどう違いますか？
- AGo-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
- BGo-Back-N は失われたフレームだけを再送し、Selective Repeat はそのフレームとそれ以降のすべてを再送する
- Cどちらも失われたフレームを決して再送しない
- Dどちらもウィンドウ全体を最初から再送する
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −16 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 = −168 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1110 0010 >> 1 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？
1110 0010>> 1
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 < 1894
211 − 2 = 2046 ≥ 1894 → 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 = 159
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: ⌊151/16⌋·16 = 144
ブロードキャスト: 144 + 16 − 1 = 159
使えるホスト: 145 … 158
答え
x = 159
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
これが答えになる理由
VLAN はポートを論理的にグループ化するため、ブロードキャストは各 VLAN 内にとどまります。これによりセキュリティが向上し、ブロードキャストトラフィックが制限されます。
答え
D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワーク
答え: A · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
これが答えになる理由
Go-Back-N の受信側は順序の乱れたフレームを破棄するため、送信側は損失以降のすべてを繰り返さなければなりません。Selective Repeat はそれらをバッファーに保持し、欠けたものだけを要求します。
答え
A · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
5.記数法
答え: U = 240
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
16 = 0001 0000
反転後: 1110 1111
+1 → 1111 0000
符号なしとして読む
1111 0000₂ = 256 − 16 = 240
答え
U = 240
6.記数法
答え: R = 113
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
1 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 1 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。
1110 0010 >> 1
= 0111 0001
結果の値
0111 0001₂ = 113
答え
R = 113
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