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 10.168.28.0/22 を、プレフィックス /29 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか？
10.168.28.0/22/29
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.233.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 27 ホスト, B: 4 ホスト, C: 11 ホスト, D: 29 ホスト, E: 3 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 A 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: 27B: 4C: 11D: 29E: 3
x =
3.コンピュータネットワークふつう
Wi-Fi が衝突検出ではなく衝突回避（CSMA/CA）を使うのはなぜですか？
- A無線信号は決して衝突しないから
- B無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
- CWi-Fi では 1 つのネットワークに 1 台のデバイスしか許されないから
- D衝突検出は光ファイバーケーブルでしか機能せず、共有の無線チャネルでは機能しないから
4.コンピュータネットワークむずかしい
インターネットにおける BGP の主な役割は何ですか？
- A名前をアドレスに名前解決する
- B自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
- Cルーター間のデータを暗号化する
- Dインターネットプロバイダーを通じて、家庭のユーザーに IP アドレスを割り当てる
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −29 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 = −298 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0100 0011 XOR 0010 0100 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 0011XOR0010 0100
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 128
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).
借りたビット
29 − 22 = 7
サブネット数
N = 27 = 128
答え
N = 128
各 /29 サブネットには 23 − 2 = 6 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 32
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
D: 29 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 27 ホスト → 25 = 32 (/27)
C: 11 ホスト → 24 = 16 (/28)
B: 4 ホスト → 23 = 8 (/29)
E: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
D: .0 – .31
A: .32 – .63
C: .64 – .79
B: .80 – .87
E: .88 – .95
答え
x = 32
LAN A：192.168.233.32/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
これが答えになる理由
無線の送信機は送信中に他の弱い信号を聞くことができず、互いに隠れている端末もあります。そのため 802.11 はランダムなバックオフ時間を待ち、確認応答を使います。
答え
B · 無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
これが答えになる理由
BGP はドメイン間ルーティングプロトコルです。自律システムは到達可能なプレフィックスを広告し、ポリシーに基づいて経路を選択します。
答え
B · 自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
5.記数法
答え: U = 227
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
29 = 0001 1101
反転後: 1110 0010
+1 → 1110 0011
符号なしとして読む
1110 0011₂ = 256 − 29 = 227
答え
U = 227
6.記数法
答え: R = 103
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。
0100 0011
XOR 0010 0100
= 0110 0111
結果の値
0110 0111₂ = 103
答え
R = 103
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