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 192.168.243.0/24 を /27 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 6 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？
192.168.243.0/24/27サブネット 6 (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
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：10.215.248.0/24, 10.215.249.0/24, 10.215.250.0/24, 10.215.251.0/24, 10.215.252.0/24。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？
10.215.248.0/24 … 10.215.252.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
ホストにおけるデフォルトゲートウェイの役割は何ですか？
- ADNS サーバーである
- Bホストが接続されているスイッチのポートである
- C他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである
- DMAC アドレスを割り当てる
4.コンピュータネットワークむずかしい
IPv6 のフラグメンテーションは IPv4 と比べてどう違いますか？
- AIPv6 ルーターは、転送する前に 64 バイトより大きいすべてのパケットをフラグメント化する
- BIPv6 では 576 バイトより大きいパケットは許されない
- Cルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる
- DIPv6 はトランスポート層で TCP の内部でフラグメント化する
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1100 1110 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？
1100 11108 bit
N =
6.記数法むずかしい
非圧縮の画像が 512 × 512 ピクセル、1 ピクセルあたり 24 ビットです。必要なメモリ M は何 KiB（1 KiB = 1024 バイト）ですか？
512 × 512 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 160
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
25 = 32
サブネット番号 6
ネットワーク: (6 − 1)·32 = 160
ブロードキャスト: 160 + 32 − 1 = 191
答え
x = 160
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
248 = 11111000
252 = 11111100
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：10.215.248.0/21 （リストにない 3 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: C · 他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである
これが答えになる理由
ホストはローカル以外の宛先へのパケットをデフォルトゲートウェイ（通常はローカルのルーター）に送ります。
答え
C · 他のネットワーク宛てのトラフィックに使われるルーターである
4.コンピュータネットワーク
答え: C · ルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる
これが答えになる理由
IPv6 ルーターは大きすぎるパケットを破棄し、ICMPv6 Packet Too Big を返します。送信元はより小さなパケットを送るか、フラグメント拡張ヘッダーを使います。
答え
C · ルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる
5.記数法
答え: N = −50
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 + 8 + 4 + 2 = −50
答え
N = −50
6.記数法
答え: M = 768 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
512·512·24 = 6291456 bit = 786432 B
KiB に換算する
786432/1024 = 768 KiB
答え
M = 768 KiB
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