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
255.255.255.22411111111111111111111111111100000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.255.224 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?

255.255.255.224
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 8012806403201618040201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.135.8/28 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの最後の数(第 4 オクテット)x はいくつですか?

10.20.135.8/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう

IPv6 のループバックアドレスは何ですか?

  1. A::1
  2. Bff02::1
  3. C::
  4. Dfe80::1
4.コンピュータネットワークむずかしい

SYN フラッド攻撃で、攻撃者が枯渇させようとしているリソースは何ですか?

  1. Aサーバーのハーフオープン接続のテーブル
  2. Bサーバーのディスク容量
  3. Cクライアントの DNS キャッシュ
  4. Dスイッチの MAC アドレステーブル
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数?−128?64?32?16?8?4?2?1

−96 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか?

N = −968 bit
U =
6.記数法むずかしい
144 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、144 個の項目それぞれに同じ長さの固有の 2 進コードを割り当てます。必要なビット数 b は最小でいくつですか?

144
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 30

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

255.255.255.224 = /27

使えるホスト数

25 − 2 = 30

答え

H = 30
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 15

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

24 = 16

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊8/16⌋·16 = 0
ブロードキャスト: 0 + 16 − 1 = 15
使えるホスト: 1 … 14

答え

x = 15
3.コンピュータネットワーク

答え: A · ::1

これが答えになる理由

::1 はループバックアドレスです。:: は未指定アドレス、fe80::/10 はリンクローカル、ff02::1 は全ノードマルチキャストグループです。

答え

A · ::1
4.コンピュータネットワーク

答え: A · サーバーのハーフオープン接続のテーブル

これが答えになる理由

SYN のたびにサーバーは状態を確保し、来ることのない ACK を待ちます。SYN Cookie は、ハンドシェイクが完了するまで状態を保存しないことでこれを回避します。

答え

A · サーバーのハーフオープン接続のテーブル
5.記数法

答え: U = 160

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。

反転して 1 を足す

96 = 0110 0000
反転後: 1001 1111
+1 → 1010 0000

符号なしとして読む

1010 0000₂ = 256 − 96 = 160

答え

U = 160
6.記数法

答え: b = 8 bit

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。

2 のべき乗

27 = 128 < 144
28 = 256 ≥ 144

答え

b = 8

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