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 172.20.103.159/20 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの第 3 オクテット x はいくつですか？
172.20.103.159/20
x =
3.コンピュータネットワークふつう
従来の共有（半二重）Ethernet はどの媒体アクセス方式を使っていましたか？
- ACSMA/CA
- BCSMA/CD
- Cトークンパッシング
- DTDMA
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある経路の帯域幅は 100 Mbit/s、往復時間は 40 ms です。経路を十分に使い切るには、どれだけのデータを送信中にしておく必要がありますか？
- A50 kB
- B500 kB
- C4 kB
- D2.5 MB
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −82 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 = −828 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0010 0100 AND 1011 1011 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？
0010 0100AND1011 1011
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 = 111
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
24 = 16
このホストのサブネット
ネットワーク: 172.20.96.0
ブロードキャスト: 172.20.111.255
答え
x = 111
3.コンピュータネットワーク
答え: B · CSMA/CD
これが答えになる理由
衝突検出付きキャリア検知多重アクセス：端末は衝突を検出すると送信をやめ、ランダムなバックオフの後に再試行します。全二重のスイッチ Ethernet には衝突がありません。
答え
B · CSMA/CD
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 500 kB
これが答えになる理由
帯域幅遅延積は 100 × 10⁶ bit/s × 0.04 s = 4 × 10⁶ ビット = 500 kB です。送信側のウィンドウは少なくともこの大きさが必要です。
答え
B · 500 kB
5.記数法
答え: U = 174
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
82 = 0101 0010
反転後: 1010 1101
+1 → 1010 1110
符号なしとして読む
1010 1110₂ = 256 − 82 = 174
答え
U = 174
6.記数法
答え: R = 32
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
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
0010 0100
AND 1011 1011
= 0010 0000
結果の値
0010 0000₂ = 32
答え
R = 32
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