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
あるサブネットはマスク 255.255.255.248 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？
255.255.255.248
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 172.20.213.170/20 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？
172.20.213.170/20
x =
3.コンピュータネットワークふつう
Ethernet フレームで巡回冗長検査（CRC）は何に使われますか？
- A伝送エラーの検出
- Bすべてのビットエラーの自動訂正
- C最適な経路の選択
- Dフレームの暗号化
4.コンピュータネットワークむずかしい
ナイキストの公式によれば、4 つの信号レベルを使う雑音のない 3 kHz のチャネルの最大ビットレートはいくつですか？
- A3 kbit/s
- B24 kbit/s
- C12 kbit/s
- D6 kbit/s
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 0110 1100 は、符号付き整数を 2 の補数で表しています。10 進数での値 N はいくつですか？
0110 11008 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0110 1111 >> 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？
0110 1111>> 1
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 6
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
255.255.255.248 = /29
使えるホスト数
23 − 2 = 6
答え
H = 6
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 223
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).
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: 172.20.208.0
ブロードキャスト: 172.20.223.255
答え
x = 223
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 伝送エラーの検出
これが答えになる理由
送信側はフレーム全体の CRC を計算し、受信側はそれを再計算して、一致しなければフレームを破棄します。CRC はエラーを検出しますが、訂正はしません。
答え
A · 伝送エラーの検出
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 12 kbit/s
これが答えになる理由
2 × 3000 × log₂ 4 = 2 × 3000 × 2 = 12,000 bit/s。レベルを増やすと速度は上がりますが、いくつ区別できるかは雑音によって制限されます。
答え
C · 12 kbit/s
5.記数法
答え: N = 108
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。
重みを合計する
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
64 + 32 + 8 + 4 = 108
答え
N = 108
6.記数法
答え: R = 55
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。
0110 1111 >> 1
= 0011 0111
結果の値
0011 0111₂ = 55
答え
R = 55
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