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 1408 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？
1408 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.231.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 24 ホスト, B: 3 ホスト, C: 4 ホスト, D: 25 ホスト, E: 12 ホスト。サブネットは .0 から順に、ホスト数が最も多い LAN から、収まる最小のサブネットで割り当てます。LAN B 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？
A: 24B: 3C: 4D: 25E: 12
x =
3.コンピュータネットワークふつう
HTTP メソッドの GET と POST の主な違いは何ですか？
- AGET は暗号化されるが、POST はされない
- BGET はリソースを削除し、POST はサーバーのデータベースからそれを読み取る
- CGET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
- DGET は UDP を、POST は TCP を使う
4.コンピュータネットワークむずかしい
ある経路の帯域幅は 100 Mbit/s、往復時間は 40 ms です。経路を十分に使い切るには、どれだけのデータを送信中にしておく必要がありますか？
- A50 kB
- B2.5 MB
- C4 kB
- D500 kB
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1000 0001 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？
1000 00018 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 0101 0010 XOR 1100 0111 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？
0101 0010XOR1100 0111
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 21
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
210 − 2 = 1022 < 1408
211 − 2 = 2046 ≥ 1408 → h = 11
プレフィックス長
p = 32 − 11 = 21
答え
p = /21
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 88
VLSM：各 LAN には 2ʰ − 2 ≥ ホスト数 となる最小のサブネット、つまりプレフィックス 32 − h を割り当てます。大きいサブネットから割り当てると、各ブロックは自身のサイズの倍数にそろうので、ネットワークアドレスはブロックサイズを足し合わせて求まります。
LAN ごとのブロックサイズ
D: 25 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 24 ホスト → 25 = 32 (/27)
E: 12 ホスト → 24 = 16 (/28)
C: 4 ホスト → 23 = 8 (/29)
B: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
D: .0 – .31
A: .32 – .63
E: .64 – .79
C: .80 – .87
B: .88 – .95
答え
x = 88
LAN B：192.168.231.88/29。
3.コンピュータネットワーク
答え: C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
これが答えになる理由
GET はリソースを求めるもので、サーバーの状態を変えるべきではありません。POST はフォームなどのデータをボディに入れて送り、サーバーに処理させます。
答え
C · GET はリソースを取得し、POST は要求のボディでデータを送信する
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 500 kB
これが答えになる理由
帯域幅遅延積は 100 × 10⁶ bit/s × 0.04 s = 4 × 10⁶ ビット = 500 kB です。送信側のウィンドウは少なくともこの大きさが必要です。
答え
D · 500 kB
5.記数法
答え: N = −127
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 + 1 = −127
答え
N = −127
6.記数法
答え: R = 149
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。
0101 0010
XOR 1100 0111
= 1001 0101
結果の値
1001 0101₂ = 149
答え
R = 149
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