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 → /2711111111111111111111111111100000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 5 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?

192.168.10.0/245 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
第 3 オクテット 114 … 117012816413211608041201共通可変

あるルータは次のネットワークへの経路をもっています:10.248.114.0/24, 10.248.115.0/24, 10.248.116.0/24, 10.248.117.0/24。それらすべてをカバーする 1 つの集約経路の最長のプレフィックス長 p はいくつですか?

10.248.114.0/24 … 10.248.117.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう

次のうち、プライベート IPv4 アドレスの範囲はどれですか?

  1. A100.0.0.0/8
  2. B192.168.0.0/16
  3. C8.8.8.0/24
  4. D200.1.1.0/24
4.コンピュータネットワークむずかしい

LAN 上の攻撃者が、ゲートウェイの IP アドレスを名乗る偽の ARP 応答を送ります。考えられる結果はどれですか?

  1. Aインターネット全体で DNS クエリがすべて失敗する
  2. B被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
  3. Cスイッチがすべてのポートを停止する
  4. Dゲートウェイの IP アドレスが、すべてのルーターで攻撃者のアドレスに永久に変更される
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数?−128?64?32?16?8?4?2?1

−89 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか?

N = −898 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 0011 0010 AND 0101 1110 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?

0011 0010AND0101 1110
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 ≥ 5 → 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: p = 21

経路集約:集約経路 a.b.c.0/p は、最初の p ビットが一致するすべてのネットワークをカバーします。最初と最後のネットワークの異なるオクテットを 2 進数で書きます。共通する先頭のビット数に、それより前のオクテットのビット数を加えたものが最長の集約プレフィックスです。

ビットを比べる

114 = 01110010
117 = 01110101
共通する先頭のビット:5

プレフィックス長

p = 16 + 5 = 21

答え

p = /21

集約経路:10.248.112.0/21 (リストにない 4 個のネットワークもカバーします)。

3.コンピュータネットワーク

答え: B · 192.168.0.0/16

これが答えになる理由

プライベート範囲は 10.0.0.0/8、172.16.0.0/12、192.168.0.0/16 で、公共のインターネット上ではルーティングされません。

答え

B · 192.168.0.0/16
4.コンピュータネットワーク

答え: B · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる

これが答えになる理由

ARP スプーフィングは、ホストの ARP キャッシュのゲートウェイ IP に攻撃者の MAC を登録させて汚染します。攻撃者はトラフィックを読んだり、改ざんしたり、破棄したりできます。ダイナミック ARP インスペクションが防止に役立ちます。

答え

B · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
5.記数法

答え: U = 167

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。

反転して 1 を足す

89 = 0101 1001
反転後: 1010 0110
+1 → 1010 0111

符号なしとして読む

1010 0111₂ = 256 − 89 = 167

答え

U = 167
6.記数法

答え: R = 18

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。

0011 0010
AND 0101 1110
= 0001 0010

結果の値

0001 0010₂ = 18

答え

R = 18

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