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
255.255.255.19211111111111111111111111111000000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.255.192 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?

255.255.255.192
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 73012816403201618040211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.31.73/30 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?

10.20.31.73/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう

HTTP はステートレスです。Web サイトは通常どのようにして、複数の要求にわたってユーザーのログイン状態を保ちますか?

  1. A各ユーザーに固定の IP アドレスを与えることによって
  2. Bセッション ID やトークンを入れた Cookie によって
  3. Cパスワードを URL に保存することによって
  4. DTCP コネクションを何日も開いたままにすることによって
4.コンピュータネットワークむずかしい

ある経路の帯域幅は 100 Mbit/s、往復時間は 40 ms です。経路を十分に使い切るには、どれだけのデータを送信中にしておく必要がありますか?

  1. A50 kB
  2. B4 kB
  3. C2.5 MB
  4. D500 kB
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み1−12816413201608140211

8 ビットのパターン 1110 0101 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?

1110 01018 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 1001 0110 OR 1000 0000 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?

1001 0110OR1000 0000
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 62

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

255.255.255.192 = /26

使えるホスト数

26 − 2 = 62

答え

H = 62
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 74

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: ⌊73/4⌋·4 = 72
ブロードキャスト: 72 + 4 − 1 = 75
使えるホスト: 73 … 74

答え

x = 74
3.コンピュータネットワーク

答え: B · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって

これが答えになる理由

サーバーはセッション ID やトークンを含む Cookie を設定し、ブラウザーは要求のたびにそれを返すため、サーバーはユーザーを識別できます。

答え

B · セッション ID やトークンを入れた Cookie によって
4.コンピュータネットワーク

答え: D · 500 kB

これが答えになる理由

帯域幅遅延積は 100 × 10⁶ bit/s × 0.04 s = 4 × 10⁶ ビット = 500 kB です。送信側のウィンドウは少なくともこの大きさが必要です。

答え

D · 500 kB
5.記数法

答え: N = −27

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。

−128 + 64 + 32 + 4 + 1 = −27

答え

N = −27
6.記数法

答え: R = 150

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

OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。

1001 0110
OR 1000 0000
= 1001 0110

結果の値

1001 0110₂ = 150

答え

R = 150

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