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
ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 6 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/246 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.93.8/27 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？
10.20.93.8/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう
インターネット上で TCP コネクションの一方の端を一意に識別するものは何ですか？
- AIP アドレスとポート番号の組
- Bドメイン名だけ
- CMAC アドレスだけ
- Dサブネットマスクとゲートウェイ
4.コンピュータネットワークむずかしい
LAN 上の攻撃者が、ゲートウェイの IP アドレスを名乗る偽の ARP 応答を送ります。考えられる結果はどれですか？
- Aインターネット全体で DNS クエリがすべて失敗する
- B被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
- Cスイッチがすべてのポートを停止する
- Dゲートウェイの IP アドレスが、すべてのルーターで攻撃者のアドレスに永久に変更される
5.記数法ふつう
−120 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 = −1208 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1101 1011 OR 1100 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？
1101 1011OR1100 0000
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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。
借りるビット数
23 = 8 ≥ 6 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 31
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
25 = 32
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊8/32⌋·32 = 0
ブロードキャスト: 0 + 32 − 1 = 31
使えるホスト: 1 … 30
答え
x = 31
3.コンピュータネットワーク
答え: A · IP アドレスとポート番号の組
これが答えになる理由
TCP コネクションは、送信元の IP とポート、宛先の IP とポートで識別されます。ポートは 1 台のホスト上の多数のアプリケーションを区別します。
答え
A · IP アドレスとポート番号の組
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
これが答えになる理由
ARP スプーフィングは、ホストの ARP キャッシュのゲートウェイ IP に攻撃者の MAC を登録させて汚染します。攻撃者はトラフィックを読んだり、改ざんしたり、破棄したりできます。ダイナミック ARP インスペクションが防止に役立ちます。
答え
B · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
5.記数法
答え: U = 136
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
120 = 0111 1000
反転後: 1000 0111
+1 → 1000 1000
符号なしとして読む
1000 1000₂ = 256 − 120 = 136
答え
U = 136
6.記数法
答え: R = 219
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。
1101 1011
OR 1100 0000
= 1101 1011
結果の値
1101 1011₂ = 219
答え
R = 219
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