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 192.168.90.0/24 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 7 のブロードキャストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
192.168.90.0/24/29サブネット 7 (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 10.20.85.43/27 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？
10.20.85.43/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう
Wi-Fi が衝突検出ではなく衝突回避（CSMA/CA）を使うのはなぜですか？
- A無線信号は決して衝突しないから
- B衝突検出は光ファイバーケーブルでしか機能せず、共有の無線チャネルでは機能しないから
- C無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
- DWi-Fi では 1 つのネットワークに 1 台のデバイスしか許されないから
4.コンピュータネットワークむずかしい
リンクステート型のルーティングプロトコルはどれですか？
- ARIP
- BARP
- CBGP
- DOSPF
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1001 0101 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？
1001 01018 bit
N =
6.記数法むずかしい
24 ビットの 2 の補数で表せる最小（最も負の）整数 N はいくつですか？
24 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 55
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 7
ネットワーク: (7 − 1)·8 = 48
ブロードキャスト: 48 + 8 − 1 = 55
答え
x = 55
2.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
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊43/32⌋·32 = 32
ブロードキャスト: 32 + 32 − 1 = 63
使えるホスト: 33 … 62
答え
x = 32
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
これが答えになる理由
無線の送信機は送信中に他の弱い信号を聞くことができず、互いに隠れている端末もあります。そのため 802.11 はランダムなバックオフ時間を待ち、確認応答を使います。
答え
C · 無線の端末は送信中に衝突を確実に検出できないから
4.コンピュータネットワーク
答え: D · OSPF
これが答えになる理由
OSPF ルーターはエリア全体のマップを構築し、Dijkstra のアルゴリズムで最短経路を計算します。RIP は距離ベクトル型、BGP はパスベクトル型です。
答え
D · OSPF
5.記数法
答え: N = −107
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 + 16 + 4 + 1 = −107
答え
N = −107
6.記数法
答え: N = −8.389 × 10⁶
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。
最も負の値
−223 = −8388608
答え
N = −8388608
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