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 3 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？
192.168.10.0/243 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 172.20.185.203/17 です。そのネットワークアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.185.203/17
x =
3.コンピュータネットワークふつう
TLS は HTTPS にどのようなセキュリティ特性を提供しますか？
- Aユーザーの匿名性
- B訪問したサイト上のあらゆるマルウェアとフィッシングからの保護
- C機密性、完全性、サーバー認証
- D読み込みの高速化のみ
4.コンピュータネットワークむずかしい
標準的なイーサネット（Ethernet）のペイロードの最大転送単位（MTU）はいくつですか？
- A1500 バイト
- Bすべてのネットワークで 9000 バイト
- C65,535 バイト
- D64 バイト
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −109 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 = −1098 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1101 1010 << 1 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 1010<< 1
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 62
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
22 = 4 ≥ 3 → b = 2, /26
サブネットあたりのホスト数
26 − 2 = 62
答え
H = 62
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 128
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。
第 3 オクテットのブロックサイズ
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.128.0
ブロードキャスト: 172.20.255.255
答え
x = 128
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 機密性、完全性、サーバー認証
これが答えになる理由
TLS はトラフィックを暗号化し、改ざんを検出し、証明書によってサーバーを認証します（任意でクライアントも認証します）。
答え
C · 機密性、完全性、サーバー認証
4.コンピュータネットワーク
答え: A · 1500 バイト
これが答えになる理由
標準イーサネットは最大 1500 バイトのペイロードを運びます。これより大きな IP パケットはフラグメント化するか、パス MTU 探索（path MTU discovery）を使う必要があります。
答え
A · 1500 バイト
5.記数法
答え: U = 147
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
109 = 0110 1101
反転後: 1001 0010
+1 → 1001 0011
符号なしとして読む
1001 0011₂ = 256 − 109 = 147
答え
U = 147
6.記数法
答え: R = 180
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
1 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 1 桁左へ動きます。左端からはみ出したビットは失われ、右側には 0 が入ります。
1101 1010 << 1
= 1011 0100
結果の値
1011 0100₂ = 180
答え
R = 180
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks