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
255.255.255.12811111111111111111111111110000000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.255.128 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか?

255.255.255.128
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 90012816403211618041201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.185.90/30 です。そ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?

10.20.185.90/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう

「ウェルノウン」ポートとして予約されている TCP/UDP ポート番号の範囲はどれですか?

  1. A49152–65535
  2. B1024–49151
  3. C0–65535
  4. D0–1023
4.コンピュータネットワークむずかしい

次のうち、グローバル(RFC 1918 のプライベートではない)IPv4 アドレスはどれですか?

  1. A172.31.0.1
  2. B192.168.255.1
  3. C172.32.0.1
  4. D10.255.0.1
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −12 を格納するようにビットを設定します。符号なしの数として読むと、このパターンの値 U はいくつですか?

N = −128 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 1011 1001 AND 0101 0000 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?

1011 1001AND0101 0000
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 126

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).

プレフィックス長

255.255.255.128 = /25

使えるホスト数

27 − 2 = 126

答え

H = 126
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 88

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。

ブロックサイズ

22 = 4

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊90/4⌋·4 = 88
ブロードキャスト: 88 + 4 − 1 = 91
使えるホスト: 89 … 90

答え

x = 88
3.コンピュータネットワーク

答え: D · 0–1023

これが答えになる理由

ポート 0–1023 は標準的なサービスのためのウェルノウンポートです。1024–49151 は登録済みポート、49152–65535 は動的またはプライベートポートです。

答え

D · 0–1023
4.コンピュータネットワーク

答え: C · 172.32.0.1

これが答えになる理由

172.16.0.0/12 は 172.16.0.0 から 172.31.255.255 までなので、172.32.0.1 はその範囲外です。他の 3 つはプライベート範囲にあります。

答え

C · 172.32.0.1
5.記数法

答え: U = 244

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。

反転して 1 を足す

12 = 0000 1100
反転後: 1111 0011
+1 → 1111 0100

符号なしとして読む

1111 0100₂ = 256 − 12 = 244

答え

U = 244
6.記数法

答え: R = 16

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。

1011 1001
AND 0101 0000
= 0001 0000

結果の値

0001 0000₂ = 16

答え

R = 16

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