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
/?11111111111111111111100000000000ネットワーク部ホスト部

ある部署では、1 つのサブネット内に 1327 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?

1327 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 212112816403211608140201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.2.212/30 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?

10.20.2.212/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ホストにおけるデフォルトゲートウェイの役割は何ですか?

  1. A他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである
  2. Bホストが接続されているスイッチのポートである
  3. CDNS サーバーである
  4. DMAC アドレスを割り当てる
4.コンピュータネットワークむずかしい

DNS クエリは通常 UDP を使います。DNS が代わりに TCP を使うのは通常どのような場合ですか?

  1. AUDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
  2. BWeb ブラウザーから送られるすべてのクエリの場合
  3. Cドメイン名が 10 文字より長い場合だけ
  4. DIP アドレスの逆引きの場合だけ
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −81 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 = −818 bit
U =
6.記数法むずかしい
1921 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、1921 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?

1921
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: p = 21

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

210 − 2 = 1022 < 1327
211 − 2 = 2046 ≥ 1327 → h = 11

プレフィックス長

p = 32 − 11 = 21

答え

p = /21
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 212

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: ⌊212/4⌋·4 = 212
ブロードキャスト: 212 + 4 − 1 = 215
使えるホスト: 213 … 214

答え

x = 212
3.コンピュータネットワーク

答え: A · 他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである

これが答えになる理由

ホストはローカル以外の宛先へのパケットをデフォルトゲートウェイ(通常はローカルのルーター)に送ります。

答え

A · 他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである
4.コンピュータネットワーク

答え: A · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合

これが答えになる理由

UDP の応答が切り詰められると、リゾルバーは TCP で再試行します。ネームサーバー間のゾーン転送も大量のデータを運ぶため TCP を使います。

答え

A · UDP には大きすぎる応答と、ゾーン転送の場合
5.記数法

答え: U = 175

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

81 = 0101 0001
反転後: 1010 1110
+1 → 1010 1111

符号なしとして読む

1010 1111₂ = 256 − 81 = 175

答え

U = 175
6.記数法

答え: b = 11 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

210 = 1024 < 1921
211 = 2048 ≥ 1921

答え

b = 11

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