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
/16 → /2211111111111111111111110000000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 172.19.0.0/16 を、プレフィックス /22 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか?

172.19.0.0/16/22
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 54012806413211608141201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.252.54/27 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?

10.20.252.54/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう

分散型サービス拒否(DDoS)攻撃の特徴はどれですか?

  1. Aウイルスが 1 台の PC のファイルを削除する
  2. B1 人の攻撃者がユーザーのパスワードを推測する
  3. C攻撃者が近くの車から、暗号化されていない Wi-Fi のトラフィックを読む
  4. D乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワークむずかしい

端末 A と C はどちらもアクセスポイント B に届きますが、互いの信号は聞こえないため、B でフレームが衝突します。802.11 はどのように対処しますか?

  1. Aフレームの TTL を増やす
  2. BA と C に衝突検出を使わせ、フレームが重なったら送信を止めさせる
  3. CA のフレームを C 経由でルーティングする
  4. D任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
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 −66 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 = −668 bit
U =
6.記数法むずかしい
4038 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、4038 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?

4038
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: N = 64

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).

借りたビット

22 − 16 = 6

サブネット数

N = 26 = 64

答え

N = 64

各 /22 サブネットには 210 − 2 = 1022 個の使えるホストがあります。

2.IPv4 サブネット化

答え: x = 63

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: ⌊54/32⌋·32 = 32
ブロードキャスト: 32 + 32 − 1 = 63
使えるホスト: 33 … 62

答え

x = 63
3.コンピュータネットワーク

答え: D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

これが答えになる理由

DDoS 攻撃では多数の送信元がサーバーやリンクを圧倒し、正当なユーザーがサービスを受けられなくなります。送信元が多いため、単純な遮断は困難です。

答え

D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワーク

答え: D · 任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える

これが答えになる理由

端末が Request to Send を送ると、AP が Clear to Send で応答します。その範囲内のすべての端末がこれを聞くため、隠れ端末は予約された時間の送信を控えます。

答え

D · 任意の RTS/CTS 交換:AP の CTS が近くのすべての端末に待つよう伝える
5.記数法

答え: U = 190

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

66 = 0100 0010
反転後: 1011 1101
+1 → 1011 1110

符号なしとして読む

1011 1110₂ = 256 − 66 = 190

答え

U = 190
6.記数法

答え: b = 12 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

211 = 2048 < 4038
212 = 4096 ≥ 4038

答え

b = 12

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