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 5 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？
192.168.10.0/245 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるルータは次のネットワークへの経路をもっています：10.33.130.0/24, 10.33.131.0/24, 10.33.132.0/24, 10.33.133.0/24, 10.33.134.0/24, 10.33.135.0/24。それらすべてをカバーする 1 つの集約経路の最長のプレフィックス長 p はいくつですか？
10.33.130.0/24 … 10.33.135.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
ARP は何をしますか？
- Aローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
- Bホストがローカルネットワークに参加したときに、IP アドレスを自動的に割り当てる
- Cインターネット上でパケットをルーティングする
- Dドメイン名を名前解決する
4.コンピュータネットワークむずかしい
端末 A と C はどちらもアクセスポイント B に届きますが、互いの信号は聞こえないため、B でフレームが衝突します。802.11 はどのように対処しますか？
- AA と C に衝突検出を使わせ、フレームが重なったら送信を止めさせる
- B任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
- CA のフレームを C 経由でルーティングする
- Dフレームの TTL を増やす
5.記数法ふつう
−5 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか？
N = −58 bit
U =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、2912 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？
2912
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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
23 = 8 ≥ 5 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: p = 21
経路集約：集約経路 a.b.c.0/p は、最初の p ビットが一致するすべてのネットワークをカバーします。最初と最後のネットワークの異なるオクテットを 2 進数で書きます。共通する先頭のビット数に、それより前のオクテットのビット数を加えたものが最長の集約プレフィックスです。
ビットを比べる
130 = 10000010
135 = 10000111
共通する先頭のビット：5
プレフィックス長
p = 16 + 5 = 21
答え
p = /21
集約経路：10.33.128.0/21 （リストにない 2 個のネットワークもカバーします）。
3.コンピュータネットワーク
答え: A · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
これが答えになる理由
ARP は「この IP を持っているのは誰？」とブロードキャストし、その所有者が自分の MAC アドレスで応答するため、フレームをローカルで配送できます。
答え
A · ローカルネットワーク上で IP アドレスに対応する MAC アドレスを調べる
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
これが答えになる理由
端末が Request to Send を送ると、AP が Clear to Send で応答します。その範囲内のすべての端末がこれを聞くため、隠れ端末は予約された時間の送信を控えます。
答え
B · 任意の RTS/CTS 交換：AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
5.記数法
答え: U = 251
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。
反転して 1 を足す
5 = 0000 0101
反転後: 1111 1010
+1 → 1111 1011
符号なしとして読む
1111 1011₂ = 256 − 5 = 251
答え
U = 251
6.記数法
答え: b = 12 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
211 = 2048 < 2912
212 = 4096 ≥ 2912
答え
b = 12
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks