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
ある部署では、1 つのサブネット内に 319 個のホストアドレスが必要です。十分な大きさとなる最長のプレフィックス長 p（最小のサブネット）はいくつですか？
319 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.103.176/30 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？
10.20.103.176/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
TLS は通常、非対称暗号と対称暗号をどのように使いますか？
- A固定の共有パスワードで対称暗号だけを使う
- B非対称方式で鍵を合意して認証し、対称暗号でデータを暗号化する
- C対称方式で鍵を合意して認証し、非対称暗号ですべてのデータを暗号化する
- D最初から最後まで非対称暗号だけを使う
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP/IP モデルで、ポート番号を付加するのはどの層ですか？
- Aリンク層
- Bインターネット層
- Cトランスポート層
- Dアプリケーション層
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −18 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 = −188 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1000 1001 >> 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？
1000 1001>> 1
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 23
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。
必要なホストビット数
28 − 2 = 254 < 319
29 − 2 = 510 ≥ 319 → h = 9
プレフィックス長
p = 32 − 9 = 23
答え
p = /23
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 176
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
22 = 4
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊176/4⌋·4 = 176
ブロードキャスト: 176 + 4 − 1 = 179
使えるホスト: 177 … 178
答え
x = 176
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 非対称方式で鍵を合意して認証し、対称暗号でデータを暗号化する
これが答えになる理由
公開鍵方式と証明書で共有の秘密を確立し、身元を証明します。その後、AES のような高速な対称暗号が大量のデータを保護します。
答え
B · 非対称方式で鍵を合意して認証し、対称暗号でデータを暗号化する
4.コンピュータネットワーク
答え: C · トランスポート層
これが答えになる理由
TCP と UDP のヘッダーには送信元ポートと宛先ポートが含まれます。インターネット層（IP）はアドレスを付加します。
答え
C · トランスポート層
5.記数法
答え: U = 238
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
18 = 0001 0010
反転後: 1110 1101
+1 → 1110 1110
符号なしとして読む
1110 1110₂ = 256 − 18 = 238
答え
U = 238
6.記数法
答え: R = 68
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 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 1 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。
1000 1001 >> 1
= 0100 0100
結果の値
0100 0100₂ = 68
答え
R = 68
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks