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 255.255.255.128 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？
255.255.255.128
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるルータは次のネットワークへの経路をもっています：10.186.127.0/24, 10.186.128.0/24, 10.186.129.0/24, 10.186.130.0/24, 10.186.131.0/24, 10.186.132.0/24, 10.186.133.0/24, 10.186.134.0/24。それらすべてをカバーする 1 つの集約経路の最長のプレフィックス長 p はいくつですか？
10.186.127.0/24 … 10.186.134.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
「ウェルノウン」ポートとして予約されている TCP/UDP ポート番号の範囲はどれですか？
- A0–65535
- B1024–49151
- C49152–65535
- D0–1023
4.コンピュータネットワークむずかしい
SYN フラッド攻撃で、攻撃者が枯渇させようとしているリソースは何ですか？
- Aクライアントの DNS キャッシュ
- Bサーバーのハーフオープン接続のテーブル
- Cスイッチの MAC アドレステーブル
- Dサーバーのディスク容量
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 0101 0001 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？
0101 00018 bit
N =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、1071 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？
1071
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 126
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
255.255.255.128 = /25
使えるホスト数
27 − 2 = 126
答え
H = 126
2.IPv4 サブネット化
答え: p = 16
経路集約：集約経路 a.b.c.0/p は、最初の p ビットが一致するすべてのネットワークをカバーします。最初と最後のネットワークの異なるオクテットを 2 進数で書きます。共通する先頭のビット数に、それより前のオクテットのビット数を加えたものが最長の集約プレフィックスです。
ビットを比べる
127 = 01111111
134 = 10000110
共通する先頭のビット：0
プレフィックス長
p = 16 + 0 = 16
答え
p = /16
集約経路：10.186.0.0/16 （リストにない 248 個のネットワークもカバーします）。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 0–1023
これが答えになる理由
ポート 0–1023 は標準的なサービスのためのウェルノウンポートです。1024–49151 は登録済みポート、49152–65535 は動的またはプライベートポートです。
答え
D · 0–1023
4.コンピュータネットワーク
答え: B · サーバーのハーフオープン接続のテーブル
これが答えになる理由
SYN のたびにサーバーは状態を確保し、来ることのない ACK を待ちます。SYN Cookie は、ハンドシェイクが完了するまで状態を保存しないことでこれを回避します。
答え
B · サーバーのハーフオープン接続のテーブル
5.記数法
答え: N = 81
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。
64 + 16 + 1 = 81
答え
N = 81
6.記数法
答え: b = 11 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
210 = 1024 < 1071
211 = 2048 ≥ 1071
答え
b = 11
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