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
あるサブネットはマスク 255.255.252.0 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか？
255.255.252.0
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.192.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 26 ホスト, B: 10 ホスト, C: 6 ホスト, D: 55 ホスト, E: 12 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 B 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: 26B: 10C: 6D: 55E: 12
x =
3.コンピュータネットワークふつう
RIP が経路の選択に使うメトリックはどれですか？
- Aビジネス上のポリシー
- Bリンクの帯域幅
- C測定された遅延
- Dホップ数
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP の高速再送は何をしますか？
- A損失のたびにウィンドウを 2 倍にする
- B既知のホストと再接続するときは 3 ウェイハンドシェイクを省略し、データをより早く再送する
- C念のためすべてのセグメントを 2 回ずつ再送する
- Dタイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
5.記数法ふつう
−106 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか？
N = −1068 bit
U =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 800 × 600 ピクセル、1 ピクセルあたり 24 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
800 × 600 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 1022
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).
プレフィックス長
255.255.252.0 = /22
使えるホスト数
210 − 2 = 1022
答え
H = 1022
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 112
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: 55 ホスト → 26 = 64 (/26)
A: 26 ホスト → 25 = 32 (/27)
E: 12 ホスト → 24 = 16 (/28)
B: 10 ホスト → 24 = 16 (/28)
C: 6 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
D: .0 – .63
A: .64 – .95
E: .96 – .111
B: .112 – .127
C: .128 – .135
答え
x = 112
LAN B：192.168.192.112/28。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · ホップ数
これが答えになる理由
RIP はホップを数えるディスタンスベクター型プロトコルで、16 は到達不能を意味します。このため小規模なネットワークに限られます。
答え
D · ホップ数
4.コンピュータネットワーク
答え: D · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
これが答えになる理由
3 つの重複 ACK は 1 つのセグメントが失われたことを強く示すため、TCP はそれをすぐに再送します。再送タイマーを待つよりずっと速く回復できます。
答え
D · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
5.記数法
答え: U = 150
位取り記数法：各桁の値は、その数字に基数のべき乗を掛けたものです。2 進数では各桁の重みが 1、2、4、8、16、…、16 進数では 1、16、256、… で、A–F は 10–15 を表します。8 ビットの 2 の補数では、最上位ビットの重みが +128 ではなく −128 になり、こうして負の数を表します。
反転して 1 を足す
106 = 0110 1010
反転後: 1001 0101
+1 → 1001 0110
符号なしとして読む
1001 0110₂ = 256 − 106 = 150
答え
U = 150
6.記数法
答え: M = 1406 KiB
位取り記数法：各桁の値は、その数字に基数のべき乗を掛けたものです。2 進数では各桁の重みが 1、2、4、8、16、…、16 進数では 1、16、256、… で、A–F は 10–15 を表します。8 ビットの 2 の補数では、最上位ビットの重みが +128 ではなく −128 になり、こうして負の数を表します。
ビットとバイト
800·600·24 = 11520000 bit = 1440000 B
KiB に換算する
1440000/1024 = 1406.25 KiB
答え
M = 1406.25 KiB
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