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 1732 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？
1732 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.83.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 24 ホスト, B: 52 ホスト, C: 10 ホスト, D: 51 ホスト。サブネットは .0 から順に、ホスト数が最も多い LAN から、収まる最小のサブネットで割り当てます。LAN D 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？
A: 24B: 52C: 10D: 51
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ブラウザーが HTTP ステータスコード 404 を受け取りました。これはどういう意味ですか？
- Aサーバーで内部エラーが起きた
- B要求されたリソースが見つからなかった
- C要求は成功した
- Dクライアントはまずログインしなければならない
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インターネット全体で DNS クエリがすべて失敗する
- 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スイッチがすべてのポートを停止する
- 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 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 0101 1011 AND 0110 1010 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？
0101 1011AND0110 1010
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 < 1732
211 − 2 = 2046 ≥ 1732 → 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 = 64
VLSM：各 LAN には 2ʰ − 2 ≥ ホスト数 となる最小のサブネット、つまりプレフィックス 32 − h を割り当てます。大きいサブネットから割り当てると、各ブロックは自身のサイズの倍数にそろうので、ネットワークアドレスはブロックサイズを足し合わせて求まります。
LAN ごとのブロックサイズ
B: 52 ホスト → 26 = 64 (/26)
D: 51 ホスト → 26 = 64 (/26)
A: 24 ホスト → 25 = 32 (/27)
C: 10 ホスト → 24 = 16 (/28)
割り当て（大きい順）
B: .0 – .63
D: .64 – .127
A: .128 – .159
C: .160 – .175
答え
x = 64
LAN D：192.168.83.64/26。
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 要求されたリソースが見つからなかった
これが答えになる理由
404 Not Found は、サーバーにその URL のリソースがないことを意味します。200 は OK、401 は Unauthorized、500 は Internal Server Error です。
答え
B · 要求されたリソースが見つからなかった
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: 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 = 74
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
0101 1011
AND 0110 1010
= 0100 1010
結果の値
0100 1010₂ = 74
答え
R = 74
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