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 31 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？
31 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 10.20.241.189/25 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？
10.20.241.189/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう
VLAN の主な目的は何ですか？
- A1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
- B各デバイスにグローバル IP アドレスを与えること
- Cすべてのスイッチポートの速度を上げること
- D他の部署が読めないよう、スイッチ間のすべてのトラフィックを暗号化すること
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP がコネクションごとに予測できない初期シーケンス番号を選ぶのはなぜですか？
- Aそのコネクションのセグメントについて、宛先への最適な経路を選ぶため
- B古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
- C各セグメントのペイロードを暗号化するため
- Dデータをより効率よく圧縮するため
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −49 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 = −498 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1001 1101 XOR 0110 0011 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 1101XOR0110 0011
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 26
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
25 − 2 = 30 < 31
26 − 2 = 62 ≥ 31 → h = 6
プレフィックス長
p = 32 − 6 = 26
答え
p = /26
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 254
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
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊189/128⌋·128 = 128
ブロードキャスト: 128 + 128 − 1 = 255
使えるホスト: 129 … 254
答え
x = 254
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
これが答えになる理由
VLAN はポートを論理的にグループ化するため、ブロードキャストは各 VLAN 内にとどまります。これによりセキュリティが向上し、ブロードキャストトラフィックが制限されます。
答え
A · 1 つの物理的なスイッチネットワークを別々のブロードキャストドメインに分けること
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
これが答えになる理由
ランダムな初期シーケンス番号は、古いコネクションの遅れたセグメントが受け入れられるのを防ぎ、経路外の攻撃者が有効なセグメントを偽造するのを難しくします。
答え
B · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
5.記数法
答え: U = 207
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
49 = 0011 0001
反転後: 1100 1110
+1 → 1100 1111
符号なしとして読む
1100 1111₂ = 256 − 49 = 207
答え
U = 207
6.記数法
答え: R = 254
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
XOR は、2 つのビットが異なるところで 1 になります。
1001 1101
XOR 0110 0011
= 1111 1110
結果の値
1111 1110₂ = 254
答え
R = 254
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks