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 192.168.10.0/24 を、少なくとも 16 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/2416 subnets
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 10.20.138.28/29 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？
10.20.138.28/29
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？
- ADiscover、Offer、Request、Acknowledge
- BDiscover、Request、Offer、Acknowledge
- COffer、Discover、Acknowledge、Request
- DRequest、Offer、Discover、Acknowledge
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある PC は自分のサブネット上のプリンターには届きますが、その外には何も届きません。IP アドレスとマスクは正しいです。最も可能性が高い故障はどれですか？
- Aデフォルトゲートウェイがない、または誤っている
- BTCP ウィンドウが小さすぎる
- CDNS サーバーの設定が誤っている
- Dインターネット上で MAC アドレスが重複している
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −21 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 = −218 bit
U =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、1101 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？
1101
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 14
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。
借りるビット数
24 = 16 ≥ 16 → b = 4, /28
サブネットあたりのホスト数
24 − 2 = 14
答え
H = 14
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 24
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊28/8⌋·8 = 24
ブロードキャスト: 24 + 8 − 1 = 31
使えるホスト: 25 … 30
答え
x = 24
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 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
A · Discover、Offer、Request、Acknowledge
4.コンピュータネットワーク
答え: A · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
これが答えになる理由
ホストはサブネット外宛てのパケットをデフォルトゲートウェイに送ります。それが誤っているかないと、ローカルのトラフィックは機能しても、IP アドレスを指定しても外部には何も届きません。
答え
A · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
5.記数法
答え: U = 235
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
21 = 0001 0101
反転後: 1110 1010
+1 → 1110 1011
符号なしとして読む
1110 1011₂ = 256 − 21 = 235
答え
U = 235
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 < 1101
211 = 2048 ≥ 1101
答え
b = 11
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