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
/24 → /2511111111111111111111111110000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.113.0/24 を /25 のサブネットに分割し、最も小さいアドレスから 1、2、3、… と番号をつけます(サブネット 1 は .0 から始まる)。サブネット 2 のネットワークアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

192.168.113.0/24/25サブネット 2 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 81012816403211608040211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.250.81/25 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?

10.20.250.81/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

10.1.2.3 と同じ /16 サブネットにあるホストはどれですか?

  1. A10.1.200.5
  2. B10.0.2.3
  3. C10.2.2.3
  4. D11.1.2.3
4.コンピュータネットワークむずかしい

インターネットにおける BGP の主な役割は何ですか?

  1. Aルーター間のデータを暗号化する
  2. Bインターネットプロバイダーを通じて、家庭のユーザーに IP アドレスを割り当てる
  3. C自律システム(AS)間でルーティング情報を交換する
  4. D名前をアドレスに名前解決する
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 −23 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 = −238 bit
U =
6.記数法むずかしい
3926 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、3926 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?

3926
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

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).

ブロックサイズ

27 = 128

サブネット番号 2

ネットワーク: (2 − 1)·128 = 128
ブロードキャスト: 128 + 128 − 1 = 255

答え

x = 128
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 127

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

27 = 128

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊81/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126

答え

x = 127
3.コンピュータネットワーク

答え: A · 10.1.200.5

これが答えになる理由

/16 では最初の 16 ビット(10.1)がネットワーク部です。それを共有するのは 10.1.200.5 だけなので、10.1.0.0/16 上にあります。

答え

A · 10.1.200.5
4.コンピュータネットワーク

答え: C · 自律システム(AS)間でルーティング情報を交換する

これが答えになる理由

BGP はドメイン間ルーティングプロトコルです。自律システムは到達可能なプレフィックスを広告し、ポリシーに基づいて経路を選択します。

答え

C · 自律システム(AS)間でルーティング情報を交換する
5.記数法

答え: U = 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。

反転して 1 を足す

23 = 0001 0111
反転後: 1110 1000
+1 → 1110 1001

符号なしとして読む

1110 1001₂ = 256 − 23 = 233

答え

U = 233
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 < 3926
212 = 4096 ≥ 3926

答え

b = 12

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