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
あるホストのアドレスは 172.20.44.215/22 です。そのネットワークアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.44.215/22
x =
3.コンピュータネットワークふつう
VLAN の主な目的は何ですか？
- A他の部署が読めないよう、スイッチ間のすべてのトラフィックを暗号化すること
- B各デバイスにグローバル IP アドレスを与えること
- Cすべてのスイッチポートの速度を上げること
- D1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワークむずかしい
インターネットにおける BGP の主な役割は何ですか？
- Aインターネットプロバイダーを通じて、家庭のユーザーに IP アドレスを割り当てる
- B自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
- C名前をアドレスに名前解決する
- Dルーター間のデータを暗号化する
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1010 1101 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？
1010 11018 bit
N =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、779 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？
779
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 126
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。
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: x = 44
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。
第 3 オクテットのブロックサイズ
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.44.0
ブロードキャスト: 172.20.47.255
答え
x = 44
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
これが答えになる理由
VLAN はポートを論理的にグループ化するため、ブロードキャストは各 VLAN 内にとどまります。これによりセキュリティが向上し、ブロードキャストトラフィックが制限されます。
答え
D · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
これが答えになる理由
BGP はドメイン間ルーティングプロトコルです。自律システムは到達可能なプレフィックスを広告し、ポリシーに基づいて経路を選択します。
答え
B · 自律システム（AS）間でルーティング情報を交換する
5.記数法
答え: N = −83
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 + 32 + 8 + 4 + 1 = −83
答え
N = −83
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 < 779
210 = 1024 ≥ 779
答え
b = 10
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