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
/24 → /2811111111111111111111111111110000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.251.0/24 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 8 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?

192.168.251.0/24/28サブネット 8 (サブネット 1 は .0 から始まる)
x =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 163112806413201608041211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.185.163/26 です。そのサブネットで最後に使えるホストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

10.20.185.163/26
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?

  1. A30
  2. B126
  3. C62
  4. D64
4.コンピュータネットワークむずかしい

ある PC は自分のサブネット上のプリンターには届きますが、その外には何も届きません。IP アドレスとマスクは正しいです。最も可能性が高い故障はどれですか?

  1. Aデフォルトゲートウェイがない、または誤っている
  2. BDNS サーバーの設定が誤っている
  3. CTCP ウィンドウが小さすぎる
  4. Dインターネット上で MAC アドレスが重複している
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数?−128?64?32?16?8?4?2?1

−91 を 8 ビットの 2 の補数パターンで表しなさい。そのパターンを符号なし 2 進数として読むと、10 進数での値 U はいくつですか?

N = −918 bit
U =
6.記数法むずかしい
12 ビットの 2 の補数, N = ??符号???????????

12 ビットの 2 の補数で表せる最小(最も負の)整数 N はいくつですか?

12 bit
N =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 112

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).

ブロックサイズ

24 = 16

サブネット番号 8

ネットワーク: (8 − 1)·16 = 112
ブロードキャスト: 112 + 16 − 1 = 127

答え

x = 112
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 190

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

26 = 64

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊163/64⌋·64 = 128
ブロードキャスト: 128 + 64 − 1 = 191
使えるホスト: 129 … 190

答え

x = 190
3.コンピュータネットワーク

答え: C · 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

C · 62
4.コンピュータネットワーク

答え: A · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている

これが答えになる理由

ホストはサブネット外宛てのパケットをデフォルトゲートウェイに送ります。それが誤っているかないと、ローカルのトラフィックは機能しても、IP アドレスを指定しても外部には何も届きません。

答え

A · デフォルトゲートウェイがない、または誤っている
5.記数法

答え: U = 165

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。

反転して 1 を足す

91 = 0101 1011
反転後: 1010 0100
+1 → 1010 0101

符号なしとして読む

1010 0101₂ = 256 − 91 = 165

答え

U = 165
6.記数法

答え: N = −2048

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。

最も負の値

−211 = −2048

答え

N = −2048

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