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
/?11111111111111111111111000000000ネットワーク部ホスト部

ある部署では、1 つのサブネット内に 281 個のホストアドレスが必要です。十分な大きさとなる最長のプレフィックス長 p（最小のサブネット）はいくつですか？

281 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい

ネットワーク 192.168.37.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 18 ホスト, B: 5 ホスト, C: 19 ホスト, D: 105 ホスト。サブネットは .0 から順に、ホスト数が最も多い LAN から、収まる最小のサブネットで割り当てます。LAN C 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？

A: 18B: 5C: 19D: 105
x =
3.コンピュータネットワークふつう

クライアントが DHCP からアドレスを取得するときの通常のメッセージの順序はどれですか？

  1. ARequest、Offer、Discover、Acknowledge
  2. BDiscover、Offer、Request、Acknowledge
  3. CDiscover、Request、Offer、Acknowledge
  4. DOffer、Discover、Acknowledge、Request
4.コンピュータネットワークむずかしい

8 ポートのスイッチ（VLAN なし）の各ポートに 1 台ずつホストがあります。コリジョンドメインとブロードキャストドメインはいくつありますか？

  1. Aコリジョンドメイン 1、ブロードキャストドメイン 8
  2. Bコリジョンドメイン 1、ブロードキャストドメイン 1
  3. Cコリジョンドメイン 8、ブロードキャストドメイン 8
  4. Dコリジョンドメイン 8、ブロードキャストドメイン 1
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 −73 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 = −738 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 0011 1110 OR 0110 0110 の 8 ビットの結果に設定します。結果の値 R は 10 進でいくつですか？

0011 1110OR0110 0110
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: p = 23

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。

必要なホストビット数

28 − 2 = 254 < 281
29 − 2 = 510 ≥ 281 → h = 9

プレフィックス長

p = 32 − 9 = 23

答え

p = /23
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

VLSM：各 LAN には 2ʰ − 2 ≥ ホスト数 となる最小のサブネット、つまりプレフィックス 32 − h を割り当てます。大きいサブネットから割り当てると、各ブロックは自身のサイズの倍数にそろうので、ネットワークアドレスはブロックサイズを足し合わせて求まります。

LAN ごとのブロックサイズ

D: 105 ホスト → 27 = 128 (/25)
C: 19 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 18 ホスト → 25 = 32 (/27)
B: 5 ホスト → 23 = 8 (/29)

割り当て（大きい順）

D: .0 – .127
C: .128 – .159
A: .160 – .191
B: .192 – .199

答え

x = 128

LAN C：192.168.37.128/27。

3.コンピュータネットワーク

答え: B · Discover、Offer、Request、Acknowledge

これが答えになる理由

クライアントが Discover をブロードキャストし、サーバーが Offer で応答し、クライアントが 1 つの提案を Request し、選ばれたサーバーが Acknowledge で確定します。

答え

B · Discover、Offer、Request、Acknowledge
4.コンピュータネットワーク

答え: D · コリジョンドメイン 8、ブロードキャストドメイン 1

これが答えになる理由

スイッチの各ポートはそれぞれ独立したコリジョンドメインですが、ブロードキャストはすべてのポートに転送されるため、スイッチ全体で 1 つのブロードキャストドメインです。ハブならどちらも 1 つになります。

答え

D · コリジョンドメイン 8、ブロードキャストドメイン 1
5.記数法

答え: U = 183

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

73 = 0100 1001
反転後: 1011 0110
+1 → 1011 0111

符号なしとして読む

1011 0111₂ = 256 − 73 = 183

答え

U = 183
6.記数法

答え: R = 126

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。

ビットごとに

OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。

0011 1110
OR 0110 0110
= 0111 1110

結果の値

0111 1110₂ = 126

答え

R = 126

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