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 6 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？
192.168.10.0/246 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 10.20.9.7/30 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？
10.20.9.7/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
あるルーターに 10.0.0.0/8 と 10.1.0.0/16 の経路があります。10.1.5.5 宛てのパケットにはどちらの経路を使いますか？
- A先に追加された 10.0.0.0/8
- B両方の経路で、トラフィックを均等に分ける
- C最長一致のプレフィックスである 10.1.0.0/16
- D/16 よりも多くのアドレスをカバーするので、10.0.0.0/8
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP 輻輳制御の「スロースタート」（slow start）フェーズについて正しいものはどれですか？
- Aパケット損失が検出されるまで、ラウンドトリップごとに輻輳ウィンドウを半分にする
- Bしきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
- CUDP でのみ使われる
- Dウィンドウを 1 セグメントに固定する
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1001 1011 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 10118 bit
N =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、992 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？
992
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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
23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 7
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: ⌊7/4⌋·4 = 4
ブロードキャスト: 4 + 4 − 1 = 7
使えるホスト: 5 … 6
答え
x = 7
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 最長一致のプレフィックスである 10.1.0.0/16
これが答えになる理由
IP 転送はロンゲストプレフィックスマッチを使います。宛先に一致するすべての経路のうち、マスクが最も長いものが選ばれます。
答え
C · 最長一致のプレフィックスである 10.1.0.0/16
4.コンピュータネットワーク
答え: B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
これが答えになる理由
スロースタートは輻輳ウィンドウを指数関数的に増やします。しきい値を超えると輻輳回避によって線形に増え、損失が発生すると縮小されます。
答え
B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
5.記数法
答え: N = −101
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 + 8 + 2 + 1 = −101
答え
N = −101
6.記数法
答え: b = 10 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
29 = 512 < 992
210 = 1024 ≥ 992
答え
b = 10
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