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 10.19.132.0/22 を、プレフィックス /26 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか？
10.19.132.0/22/26
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
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：10.155.171.0/24, 10.155.172.0/24。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？
10.155.171.0/24 … 10.155.172.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
ホスト 192.168.10.77/26 のネットワークアドレスは何ですか？
- A192.168.10.64
- B192.168.10.0
- C192.168.10.76
- D192.168.10.128
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP がコネクションごとに予測できない初期シーケンス番号を選ぶのはなぜですか？
- A各セグメントのペイロードを暗号化するため
- Bそのコネクションのセグメントについて、宛先への最適な経路を選ぶため
- C古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
- Dデータをより効率よく圧縮するため
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1110 1101 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？
1110 11018 bit
N =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 1024 × 768 ピクセル、1 ピクセルあたり 16 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
1024 × 768 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: N = 16
IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).
借りたビット
26 − 22 = 4
サブネット数
N = 24 = 16
答え
N = 16
各 /26 サブネットには 26 − 2 = 62 個の使えるホストがあります。
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
171 = 10101011
172 = 10101100
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：10.155.168.0/21 （リストにない 6 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: A · 192.168.10.64
これが答えになる理由
/26 のサブネットは 0、64、128、192 から始まります。77 は 64–127 のブロックにあるので、ネットワークアドレスは 192.168.10.64 です。
答え
A · 192.168.10.64
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
これが答えになる理由
ランダムな初期シーケンス番号は、古いコネクションの遅れたセグメントが受け入れられるのを防ぎ、経路外の攻撃者が有効なセグメントを偽造するのを難しくします。
答え
C · 古いセグメントとの混同を避け、偽装セグメントを挿入しにくくするため
5.記数法
答え: N = −19
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 + 32 + 8 + 4 + 1 = −19
答え
N = −19
6.記数法
答え: M = 1536 KiB
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。
ビットとバイト
1024·768·16 = 12582912 bit = 1572864 B
KiB に換算する
1572864/1024 = 1536 KiB
答え
M = 1536 KiB
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