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
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。
ネットワーク 192.168.200.0/24 を /28 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 7 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?
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:10.125.168.0/24, 10.125.169.0/24, 10.125.170.0/24, 10.125.171.0/24, 10.125.172.0/24。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?
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)?
標準的なイーサネット(Ethernet)のペイロードの最大転送単位(MTU)はいくつですか?
8 ビットのパターン 1110 0010 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?
ビットを 0100 1100 AND 0010 1111 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?
答え: x = 96
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。
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。
集約経路:10.125.168.0/21 (リストにない 3 個のネットワークもカバーします)。
答え: A · 1 ms
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 · 1500 バイト
標準イーサネットは最大 1500 バイトのペイロードを運びます。これより大きな IP パケットはフラグメント化するか、パス MTU 探索(path MTU discovery)を使う必要があります。
答え: N = −30
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。
ほかのビットは通常の正の重みのままです。
答え: R = 12
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。
AND は、両方のビットが 1 のところだけ 1 になります。
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