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 10.102.104.0/22 を、プレフィックス /27 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？
10.102.104.0/22/27
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.198.117/26 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？
10.20.198.117/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう
サブネットマスク 255.255.255.0 は CIDR 表記で何に相当しますか？
- A/16
- B/8
- C/24
- D/32
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある経路の帯域幅は 100 Mbit/s、往復時間は 40 ms です。経路を十分に使い切るには、どれだけのデータを送信中にしておく必要がありますか？
- A2.5 MB
- B50 kB
- C500 kB
- D4 kB
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1001 0000 は、符号付き整数を 2 の補数で表しています。10 進数での値 N はいくつですか？
1001 00008 bit
N =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、4469 個の項目それぞれに同じ長さの固有の 2 進コードを割り当てます。必要なビット数 b は最小でいくつですか？
4469
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 32
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
27 − 22 = 5
サブネット数
N = 25 = 32
答え
N = 32
各 /27 サブネットには 25 − 2 = 30 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 127
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
26 = 64
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊117/64⌋·64 = 64
ブロードキャスト: 64 + 64 − 1 = 127
使えるホスト: 65 … 126
答え
x = 127
3.コンピュータネットワーク
答え: C · /24
これが答えになる理由
255 のオクテットが 3 つで 1 のビットが 24 個になるため、255.255.255.0 = /24 です。
答え
C · /24
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 500 kB
これが答えになる理由
帯域幅遅延積は 100 × 10⁶ bit/s × 0.04 s = 4 × 10⁶ ビット = 500 kB です。送信側のウィンドウは少なくともこの大きさが必要です。
答え
C · 500 kB
5.記数法
答え: N = −112
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。
重みを合計する
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
−128 + 16 = −112
答え
N = −112
6.記数法
答え: b = 13 bit
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。
2 のべき乗
212 = 4096 < 4469
213 = 8192 ≥ 4469
答え
b = 13
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