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 574 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？
574 hosts
p =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
ネットワーク 192.168.79.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 25 ホスト, B: 31 ホスト, C: 7 ホスト, D: 3 ホスト, E: 24 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 E 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: 25B: 31C: 7D: 3E: 24
x =
3.コンピュータネットワークふつう
/26 の IPv4 サブネットで使えるホストアドレスはいくつですか？
- A62
- B64
- C30
- D126
4.コンピュータネットワークむずかしい
ナイキストの公式によれば、4 つの信号レベルを使う雑音のない 3 kHz のチャネルの最大ビットレートはいくつですか？
- A24 kbit/s
- B12 kbit/s
- C6 kbit/s
- D3 kbit/s
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1001 0110 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？
1001 01108 bit
N =
6.記数法むずかしい
32 ビットに収まる最大の符号なし整数 N はいくつですか？
32 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: p = 22
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
29 − 2 = 510 < 574
210 − 2 = 1022 ≥ 574 → h = 10
プレフィックス長
p = 32 − 10 = 22
答え
p = /22
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 96
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
B: 31 ホスト → 26 = 64 (/26)
A: 25 ホスト → 25 = 32 (/27)
E: 24 ホスト → 25 = 32 (/27)
C: 7 ホスト → 24 = 16 (/28)
D: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
B: .0 – .63
A: .64 – .95
E: .96 – .127
C: .128 – .143
D: .144 – .151
答え
x = 96
LAN E：192.168.79.96/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: A · 62
これが答えになる理由
/26 はホスト部が 6 ビットです。2⁶ = 64 アドレスからネットワークアドレスとブロードキャストアドレスを引くと、使えるホストは 62 です。
答え
A · 62
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 12 kbit/s
これが答えになる理由
2 × 3000 × log₂ 4 = 2 × 3000 × 2 = 12,000 bit/s。レベルを増やすと速度は上がりますが、いくつ区別できるかは雑音によって制限されます。
答え
B · 12 kbit/s
5.記数法
答え: N = −106
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 + 16 + 4 + 2 = −106
答え
N = −106
6.記数法
答え: N = 4.295 × 10⁹
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。
最大値
232 − 1 = 4294967295
答え
N = 4294967295
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks