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 10 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？
192.168.10.0/2410 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 10.20.82.200/30 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
10.20.82.200/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
TLS は HTTPS にどのようなセキュリティ特性を提供しますか？
- Aユーザーの匿名性
- B機密性、完全性、サーバー認証
- C読み込みの高速化のみ
- D訪問したサイト上のあらゆるマルウェアとフィッシングからの保護
4.コンピュータネットワークむずかしい
DNS クエリは通常 UDP を使います。DNS が代わりに TCP を使うのは通常どのような場合ですか？
- AIP アドレスの逆引きの場合だけ
- BUDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
- Cドメイン名が 10 文字より長い場合だけ
- DWeb ブラウザーから送られるすべてのクエリの場合
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −60 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 = −608 bit
U =
6.記数法むずかしい
16 ビットの 2 の補数で表せる最小（最も負の）整数 N はいくつですか？
16 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 14
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
24 = 16 ≥ 10 → b = 4, /28
サブネットあたりのホスト数
24 − 2 = 14
答え
H = 14
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 202
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
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊200/4⌋·4 = 200
ブロードキャスト: 200 + 4 − 1 = 203
使えるホスト: 201 … 202
答え
x = 202
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 機密性、完全性、サーバー認証
これが答えになる理由
TLS はトラフィックを暗号化し、改ざんを検出し、証明書によってサーバーを認証します（任意でクライアントも認証します）。
答え
B · 機密性、完全性、サーバー認証
4.コンピュータネットワーク
答え: B · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
これが答えになる理由
UDP の応答が切り詰められると、リゾルバーは TCP で再試行します。ネームサーバー間のゾーン転送も大量のデータを運ぶため TCP を使います。
答え
B · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
5.記数法
答え: U = 196
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
60 = 0011 1100
反転後: 1100 0011
+1 → 1100 0100
符号なしとして読む
1100 0100₂ = 256 − 60 = 196
答え
U = 196
6.記数法
答え: N = −32768
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。
最も負の値
−215 = −32768
答え
N = −32768
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