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。

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1公式と解法

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

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
/24 → /2911111111111111111111111111111000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.45.0/24 を /29 のサブネットに分割し、最も小さいアドレスから 1、2、3、… と番号をつけます(サブネット 1 は .0 から始まる)。サブネット 9 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?

192.168.45.0/24/29サブネット 9 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 159112806403211618141211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.119.159/26 です。そ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?

10.20.119.159/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう

HTTP メソッドの GET と POST の主な違いは何ですか?

  1. AGET は暗号化されるが、POST はされない
  2. BGET はリソースを削除し、POST はサーバーのデータベースからそれを読み取る
  3. CGET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
  4. DGET は UDP を、POST は TCP を使う
4.コンピュータネットワークむずかしい

TCP 上の HTTP/2 でヘッドオブラインブロッキング(head-of-line blocking)が起きる理由は何ですか?

  1. Aサーバーが並列リクエストを処理できないから
  2. B失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから
  3. Cリクエストごとに新しい TCP コネクションが必要で、後のリクエストは待ち行列で待たされるから
  4. DHTTP/2 は UDP を使うから
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −3 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 = −38 bit
U =
6.記数法むずかしい
2816 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、2816 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?

2816
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 64

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).

ブロックサイズ

23 = 8

サブネット番号 9

ネットワーク: (9 − 1)·8 = 64
ブロードキャスト: 64 + 8 − 1 = 71

答え

x = 64
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

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: ⌊159/64⌋·64 = 128
ブロードキャスト: 128 + 64 − 1 = 191
使えるホスト: 129 … 190

答え

x = 128
3.コンピュータネットワーク

答え: C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する

これが答えになる理由

GET はリソースを求めるもので、サーバーの状態を変えるべきではありません。POST はフォームなどのデータをボディに入れて送り、サーバーに処理させます。

答え

C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
4.コンピュータネットワーク

答え: B · 失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから

これが答えになる理由

TCP はバイトを順序どおりに配送するため、1 つの損失でそのコネクション上のすべてのストリームが停滞します。QUIC(HTTP/3)は UDP 上でストリームを独立して処理します。

答え

B · 失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから
5.記数法

答え: U = 253

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

3 = 0000 0011
反転後: 1111 1100
+1 → 1111 1101

符号なしとして読む

1111 1101₂ = 256 − 3 = 253

答え

U = 253
6.記数法

答え: b = 12 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

211 = 2048 < 2816
212 = 4096 ≥ 2816

答え

b = 12

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