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。

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1公式と解法

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

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
/24 → /2811111111111111111111111111110000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.43.0/24 を /28 のサブネットに分割し、最も小さいアドレスから 1、2、3、… と番号をつけます(サブネット 1 は .0 から始まる)。サブネット 5 のネットワークアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

192.168.43.0/24/28サブネット 5 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 231112816413201608141211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.63.231/28 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?

10.20.63.231/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう

TLS は HTTPS にどのようなセキュリティ特性を提供しますか?

  1. A訪問したサイト上のあらゆるマルウェアとフィッシングからの保護
  2. Bユーザーの匿名性
  3. C機密性、完全性、サーバー認証
  4. D読み込みの高速化のみ
4.コンピュータネットワークむずかしい

HTTP/1.1 の持続的接続(keep-alive)の主な利点は何ですか?

  1. Aサーバーが UDP で更新をプッシュできる
  2. BTLS なしでもコネクションが暗号化されたままになる
  3. C複数の要求が 1 つの TCP コネクションを再利用し、ハンドシェイクの繰り返しを避けられる
  4. D1 つのストリーム上で応答が任意の順序で届くので、遅い応答が他をブロックしない
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −82 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 = −828 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 0111 1110 XOR 1101 0111 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?

0111 1110XOR1101 0111
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 64

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

ブロックサイズ

24 = 16

サブネット番号 5

ネットワーク: (5 − 1)·16 = 64
ブロードキャスト: 64 + 16 − 1 = 79

答え

x = 64
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 239

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: ⌊231/16⌋·16 = 224
ブロードキャスト: 224 + 16 − 1 = 239
使えるホスト: 225 … 238

答え

x = 239
3.コンピュータネットワーク

答え: C · 機密性、完全性、サーバー認証

これが答えになる理由

TLS はトラフィックを暗号化し、改ざんを検出し、証明書によってサーバーを認証します(任意でクライアントも認証します)。

答え

C · 機密性、完全性、サーバー認証
4.コンピュータネットワーク

答え: C · 複数の要求が 1 つの TCP コネクションを再利用し、ハンドシェイクの繰り返しを避けられる

これが答えになる理由

コネクションを再利用すると、オブジェクトごとの新たなハンドシェイクとスロースタートを避けられるため、多数のリソースを持つページが速く読み込まれます。

答え

C · 複数の要求が 1 つの TCP コネクションを再利用し、ハンドシェイクの繰り返しを避けられる
5.記数法

答え: U = 174

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

82 = 0101 0010
反転後: 1010 1101
+1 → 1010 1110

符号なしとして読む

1010 1110₂ = 256 − 82 = 174

答え

U = 174
6.記数法

答え: R = 169

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

XOR は、2 つのビットが異なるところで 1 になります。

0111 1110
XOR 1101 0111
= 1010 1001

結果の値

1010 1001₂ = 169

答え

R = 169

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