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
ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 6 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/246 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.230.198/27 です。そ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？
10.20.230.198/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ライブのビデオ通話で UDP がよく選ばれるのはなぜですか？
- AUDP はすべてのパケットの到着を保証するので、映像が止まることはないから
- BUDP はデータを自動的に暗号化するから
- C失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
- Dすべての動画で UDP が必須だから
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP コネクションを先に閉じた側が、最大セグメント生存時間の 2 倍の間 TIME_WAIT 状態にとどまるのはなぜですか？
- A暗号鍵を後で再利用できるよう保持するため
- BDNS キャッシュの期限切れを待つため
- C遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため
- D経路上のルーターが、次のコネクションに備えてルーティングテーブルを更新できるようにするため
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −90 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 = −908 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1001 1010 XOR 0100 1111 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？
1001 1010XOR0100 1111
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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。
借りるビット数
23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 192
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
25 = 32
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊198/32⌋·32 = 192
ブロードキャスト: 192 + 32 − 1 = 223
使えるホスト: 193 … 222
答え
x = 192
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
これが答えになる理由
失われたパケットを再送すると遅延が増えます。リアルタイムメディアはある程度の損失を許容できるため、RTP のような UDP ベースのプロトコルが使われます。
答え
C · 失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため
これが答えになる理由
TIME_WAIT により、失われた最後の ACK を繰り返すことができ、同じアドレスとポートの組が再利用される前に古い重複セグメントが期限切れになります。
答え
C · 遅れたセグメントが消滅し、最後の ACK が失われた場合に再送できるようにするため
5.記数法
答え: U = 166
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
90 = 0101 1010
反転後: 1010 0101
+1 → 1010 0110
符号なしとして読む
1010 0110₂ = 256 − 90 = 166
答え
U = 166
6.記数法
答え: R = 213
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。
1001 1010
XOR 0100 1111
= 1101 0101
結果の値
1101 0101₂ = 213
答え
R = 213
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