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 898 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？
898 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 10.20.90.195/29 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？
10.20.90.195/29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
/26 の IPv4 サブネットで使えるホストアドレスはいくつですか？
- A64
- B62
- C30
- D126
4.コンピュータネットワークむずかしい
標準的なイーサネット（Ethernet）のペイロードの最大転送単位（MTU）はいくつですか？
- Aすべてのネットワークで 9000 バイト
- B1500 バイト
- C64 バイト
- D65,535 バイト
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −4 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 = −48 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0110 1110 AND 0101 0111 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 1110AND0101 0111
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 22
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
29 − 2 = 510 < 898
210 − 2 = 1022 ≥ 898 → h = 10
プレフィックス長
p = 32 − 10 = 22
答え
p = /22
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 192
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊195/8⌋·8 = 192
ブロードキャスト: 192 + 8 − 1 = 199
使えるホスト: 193 … 198
答え
x = 192
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 62
これが答えになる理由
/26 はホスト部が 6 ビットです。2⁶ = 64 アドレスからネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを引くと、使えるホストは 62 です。
答え
B · 62
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 1500 バイト
これが答えになる理由
標準イーサネットは最大 1500 バイトのペイロードを運びます。これより大きな IP パケットはフラグメント化するか、パス MTU 探索（path MTU discovery）を使う必要があります。
答え
B · 1500 バイト
5.記数法
答え: U = 252
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
4 = 0000 0100
反転後: 1111 1011
+1 → 1111 1100
符号なしとして読む
1111 1100₂ = 256 − 4 = 252
答え
U = 252
6.記数法
答え: R = 70
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
0110 1110
AND 0101 0111
= 0100 0110
結果の値
0100 0110₂ = 70
答え
R = 70
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