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 10.23.96.0/22 を、プレフィックス /26 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか？
10.23.96.0/22/26
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 172.20.59.102/20 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.59.102/20
x =
3.コンピュータネットワークふつう
VLAN の主な目的は何ですか？
- A各デバイスにグローバル IP アドレスを与えること
- B他の部署が読めないよう、スイッチ間のすべてのトラフィックを暗号化すること
- C1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
- Dすべてのスイッチポートの速度を上げること
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？
- ATCP ウィンドウが小さすぎる
- Bデフォルトゲートウェイがない、または誤っている
- 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 −62 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 = −628 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1100 0111 << 1 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？
1100 0111<< 1
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 16
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。
借りたビット
26 − 22 = 4
サブネット数
N = 24 = 16
答え
N = 16
各 /26 サブネットには 26 − 2 = 62 個の使えるホストがあります。
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 63
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。
第 3 オクテットのブロックサイズ
24 = 16
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.48.0
ブロードキャスト: 172.20.63.255
答え
x = 63
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
これが答えになる理由
VLAN はポートを論理的にグループ化するため、ブロードキャストは各 VLAN 内にとどまります。これによりセキュリティが向上し、ブロードキャストトラフィックが制限されます。
答え
C · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 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
B · 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 = 194
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
62 = 0011 1110
反転後: 1100 0001
+1 → 1100 0010
符号なしとして読む
1100 0010₂ = 256 − 62 = 194
答え
U = 194
6.記数法
答え: R = 142
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
1 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 1 桁左へ動きます。左端からはみ出したビットは失われ、右側には 0 が入ります。
1100 0111 << 1
= 1000 1110
結果の値
1000 1110₂ = 142
答え
R = 142
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