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。

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1公式と解法

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

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
/24 → /2911111111111111111111111111111000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.127.0/24 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 12 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?

192.168.127.0/24/29サブネット 12 (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
最後のオクテット = 126012816413211618141201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.37.126/26 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

10.20.37.126/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ARP は何をしますか?

  1. 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
  2. Bドメイン名を名前解決する
  3. C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
  4. Dインターネット上でパケットをルーティングする
4.コンピュータネットワークむずかしい

スライディングウィンドウプロトコルで 1 つのフレームが失われたとき、Go-Back-N と Selective Repeat はどう違いますか?

  1. AGo-Back-N は失われたフレームだけを再送し、Selective Repeat はそのフレームとそれ以降のすべてを再送する
  2. BGo-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
  3. Cどちらも失われたフレームを決して再送しない
  4. Dどちらもウィンドウ全体を最初から再送する
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −111 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 = −1118 bit
U =
6.記数法むずかしい
24 ビット、符号なし, N = ?????????????????????????

24 ビットに収まる最大の符号なし整数 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 = 95

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 12

ネットワーク: (12 − 1)·8 = 88
ブロードキャスト: 88 + 8 − 1 = 95

答え

x = 95
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 126

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

26 = 64

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊126/64⌋·64 = 64
ブロードキャスト: 64 + 64 − 1 = 127
使えるホスト: 65 … 126

答え

x = 126
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 · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する

これが答えになる理由

Go-Back-N の受信側は順序の乱れたフレームを破棄するため、送信側は損失以降のすべてを繰り返さなければなりません。Selective Repeat はそれらをバッファーに保持し、欠けたものだけを要求します。

答え

B · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
5.記数法

答え: U = 145

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

111 = 0110 1111
反転後: 1001 0000
+1 → 1001 0001

符号なしとして読む

1001 0001₂ = 256 − 111 = 145

答え

U = 145
6.記数法

答え: N = 1.678 × 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。

最大値

224 − 1 = 16777215

答え

N = 16777215

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