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
ある部署では、1 つのサブネット内に 404 個のホストアドレスが必要です。十分な大きさとなる最長のプレフィックス長 p（最小のサブネット）はいくつですか？
404 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.106.119/27 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
10.20.106.119/27
x =
3.コンピュータネットワークふつう
1500 バイトのパケットを 12 Mbit/s のリンクに送り出すのにどれだけかかりますか（伝送遅延）？
- A0.125 ms
- B1 ms
- C8 ms
- D12 ms
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP の高速再送は何をしますか？
- A既知のホストと再接続するときは 3 ウェイハンドシェイクを省略し、データをより早く再送する
- Bタイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
- C損失のたびにウィンドウを 2 倍にする
- D念のためすべてのセグメントを 2 回ずつ再送する
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −113 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 = −1138 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 1010 0101 << 2 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？
1010 0101<< 2
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 23
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。
必要なホストビット数
28 − 2 = 254 < 404
29 − 2 = 510 ≥ 404 → h = 9
プレフィックス長
p = 32 − 9 = 23
答え
p = /23
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 126
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
25 = 32
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊119/32⌋·32 = 96
ブロードキャスト: 96 + 32 − 1 = 127
使えるホスト: 97 … 126
答え
x = 126
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 1 ms
これが答えになる理由
1500 バイト = 12,000 ビット。12,000 / 12,000,000 bit/s = 0.001 s = 1 ms。伝送遅延はパケットサイズとリンク速度で決まり、距離には依存しません。
答え
B · 1 ms
4.コンピュータネットワーク
答え: B · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
これが答えになる理由
3 つの重複 ACK は 1 つのセグメントが失われたことを強く示すため、TCP はそれをすぐに再送します。再送タイマーを待つよりずっと速く回復できます。
答え
B · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
5.記数法
答え: U = 143
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
113 = 0111 0001
反転後: 1000 1110
+1 → 1000 1111
符号なしとして読む
1000 1111₂ = 256 − 113 = 143
答え
U = 143
6.記数法
答え: R = 148
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
2 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 2 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。
1010 0101 << 2
= 1001 0100
結果の値
1001 0100₂ = 148
答え
R = 148
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks