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 10 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？
192.168.10.0/2410 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 10.20.182.44/26 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？
10.20.182.44/26
x =
3.コンピュータネットワークふつう
送信側がデータの送信を終えたことを示す TCP フラグはどれですか？
- AFIN
- BURG
- CSYN
- DPSH
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある TCP コネクションのウィンドウは 64 KB、往復時間は 100 ms で、ウィンドウスケーリングはありません。最大スループットはおよそいくつですか？
- A約 640 Mbit/s
- B約 5 Mbit/s
- C約 0.5 Mbit/s
- D約 50 Mbit/s
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1110 0110 は、符号付き整数を 2 の補数で表しています。10 進数での値 N はいくつですか？
1110 01108 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0100 1001 OR 1010 0001 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？
0100 1001OR1010 0001
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 14
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
24 = 16 ≥ 10 → b = 4, /28
サブネットあたりのホスト数
24 − 2 = 14
答え
H = 14
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
26 = 64
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊44/64⌋·64 = 0
ブロードキャスト: 0 + 64 − 1 = 63
使えるホスト: 1 … 62
答え
x = 63
3.コンピュータネットワーク
答え: A · FIN
これが答えになる理由
各側は送るデータがなくなると FIN を送り、相手側がそれを確認応答します。SYN はコネクションを開くためのもので、RST はコネクションを中止します。
答え
A · FIN
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 約 5 Mbit/s
これが答えになる理由
スループット ≤ ウィンドウ / RTT = 65,536 × 8 ビット / 0.1 s ≈ 5.2 Mbit/s です。リンクがどれほど速くても変わりません。
答え
B · 約 5 Mbit/s
5.記数法
答え: N = −26
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。
重みを合計する
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
−128 + 64 + 32 + 4 + 2 = −26
答え
N = −26
6.記数法
答え: R = 233
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。
0100 1001
OR 1010 0001
= 1110 1001
結果の値
1110 1001₂ = 233
答え
R = 233
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