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 192.168.240.0/24 を /27 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 2 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？
192.168.240.0/24/27サブネット 2 (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
あるホストのアドレスは 10.20.195.34/25 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？
10.20.195.34/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう
DNS の MX レコードは何を指定しますか？
- Aドメインのメールを受け付けるメールサーバー
- BWeb サーバーの IPv4 アドレス
- Cゾーンのネームサーバー
- D別のホストの別名
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サーバーのハーフオープン接続のテーブル
- Bクライアントの DNS キャッシュ
- Cサーバーのディスク容量
- Dスイッチの MAC アドレステーブル
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1101 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？
1101 11018 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0110 0111 AND 0100 0011 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？
0110 0111AND0100 0011
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 32
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
25 = 32
サブネット番号 2
ネットワーク: (2 − 1)·32 = 32
ブロードキャスト: 32 + 32 − 1 = 63
答え
x = 32
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 127
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
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊34/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126
答え
x = 127
3.コンピュータネットワーク
答え: A · ドメインのメールを受け付けるメールサーバー
これが答えになる理由
MX（mail exchange）レコードは優先度付きでメールサーバーを列挙するため、送信側のサーバーはそのドメイン宛てのメールをどこに届ければよいかがわかります。
答え
A · ドメインのメールを受け付けるメールサーバー
4.コンピュータネットワーク
答え: A · 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
A · 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 = −35
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 + 64 + 16 + 8 + 4 + 1 = −35
答え
N = −35
6.記数法
答え: R = 67
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
0110 0111
AND 0100 0011
= 0100 0011
結果の値
0100 0011₂ = 67
答え
R = 67
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