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 8 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？
192.168.10.0/248 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 10.20.204.152/29 です。そ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？
10.20.204.152/29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
RIP が経路の選択に使うメトリックはどれですか？
- Aリンクの帯域幅
- Bビジネス上のポリシー
- Cホップ数
- D測定された遅延
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある PC は自分のサブネット上のプリンターには届きますが、その外には何も届きません。IP アドレスとマスクは正しいです。最も可能性が高い故障はどれですか？
- ATCP ウィンドウが小さすぎる
- Bデフォルトゲートウェイがない、または誤っている
- CDNS サーバーの設定が誤っている
- Dインターネット上で MAC アドレスが重複している
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1101 0101 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？
1101 01018 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0111 1010 XOR 1100 0110 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？
0111 1010XOR1100 0110
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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
23 = 8 ≥ 8 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 152
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊152/8⌋·8 = 152
ブロードキャスト: 152 + 8 − 1 = 159
使えるホスト: 153 … 158
答え
x = 152
3.コンピュータネットワーク
答え: C · ホップ数
これが答えになる理由
RIP はホップを数えるディスタンスベクター型プロトコルで、16 は到達不能を意味します。このため小規模なネットワークに限られます。
答え
C · ホップ数
4.コンピュータネットワーク
答え: B · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
これが答えになる理由
ホストはサブネット外宛てのパケットをデフォルトゲートウェイに送ります。それが誤っているかないと、ローカルのトラフィックは機能しても、IP アドレスを指定しても外部には何も届きません。
答え
B · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
5.記数法
答え: N = −43
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 + 16 + 4 + 1 = −43
答え
N = −43
6.記数法
答え: R = 188
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
XOR は、2 つのビットが異なるところで 1 になります。
0111 1010
XOR 1100 0110
= 1011 1100
結果の値
1011 1100₂ = 188
答え
R = 188
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