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
255.255.255.24011111111111111111111111111110000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.255.240 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか?

255.255.255.240
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 136112806403201618040201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.73.136/27 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?

10.20.73.136/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう

分散型サービス拒否(DDoS)攻撃の特徴はどれですか?

  1. A攻撃者が近くの車から、暗号化されていない Wi-Fi のトラフィックを読む
  2. B1 人の攻撃者がユーザーのパスワードを推測する
  3. Cウイルスが 1 台の PC のファイルを削除する
  4. D乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワークむずかしい

TCP がコネクションごとに予測できない初期シーケンス番号を選ぶのはなぜですか?

  1. A各セグメントのペイロードを暗号化するため
  2. B古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
  3. Cデータをより効率よく圧縮するため
  4. Dそのコネクションのセグメントについて、宛先への最適な経路を選ぶため
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 −112 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 = −1128 bit
U =
6.記数法むずかしい
32 ビットの 2 の補数, N = ??符号???????????????????????????????

32 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?

32 bit
N =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 14

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).

プレフィックス長

255.255.255.240 = /28

使えるホスト数

24 − 2 = 14

答え

H = 14
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

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: ⌊136/32⌋·32 = 128
ブロードキャスト: 128 + 32 − 1 = 159
使えるホスト: 129 … 158

答え

x = 128
3.コンピュータネットワーク

答え: D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

これが答えになる理由

DDoS 攻撃では多数の送信元がサーバーやリンクを圧倒し、正当なユーザーがサービスを受けられなくなります。送信元が多いため、単純な遮断は困難です。

答え

D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワーク

答え: B · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため

これが答えになる理由

ランダムな初期シーケンス番号は、古いコネクションの遅れたセグメントが受け入れられるのを防ぎ、経路外の攻撃者が有効なセグメントを偽造するのを難しくします。

答え

B · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
5.記数法

答え: U = 144

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

112 = 0111 0000
反転後: 1000 1111
+1 → 1001 0000

符号なしとして読む

1001 0000₂ = 256 − 112 = 144

答え

U = 144
6.記数法

答え: N = −2.147 × 10⁹

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

−231 = −2147483648

答え

N = −2147483648

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