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 192.168.10.0/24 を、少なくとも 8 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/248 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.112.129/30 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの最後の数（第 4 オクテット）x はいくつですか？
10.20.112.129/30
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ステートフルファイアウォールは単純なパケットフィルターとどう違いますか？
- A送信要求への応答も含め、例外なくすべての受信トラフィックを遮断する
- B転送するすべてのパケットを暗号化する
- C各フレームの MAC アドレスだけを確認する
- D接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP 上の HTTP/2 でヘッドオブラインブロッキング（head-of-line blocking）が起きる理由は何ですか？
- AHTTP/2 は UDP を使うから
- Bサーバーが並列リクエストを処理できないから
- Cリクエストごとに新しい TCP コネクションが必要で、後のリクエストは待ち行列で待たされるから
- D失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −47 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 = −478 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0100 0110 >> 3 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？
0100 0110>> 3
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 30
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。
借りるビット数
23 = 8 ≥ 8 → b = 3, /27
サブネットあたりのホスト数
25 − 2 = 30
答え
H = 30
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 131
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: ⌊129/4⌋·4 = 128
ブロードキャスト: 128 + 4 − 1 = 131
使えるホスト: 129 … 130
答え
x = 131
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
これが答えになる理由
ステートフルファイアウォールはアクティブな接続のテーブルを保持するため、戻りのトラフィックは自動的に許可されます。ステートレスなフィルターは各パケットを個別に判断します。
答え
D · 接続を追跡し、確立済みのセッションに属する応答を許可する
4.コンピュータネットワーク
答え: D · 失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから
これが答えになる理由
TCP はバイトを順序どおりに配送するため、1 つの損失でそのコネクション上のすべてのストリームが停滞します。QUIC（HTTP/3）は UDP 上でストリームを独立して処理します。
答え
D · 失われた TCP セグメントが再送されるまで、多重化されたすべてのストリームが遅延するから
5.記数法
答え: U = 209
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
47 = 0010 1111
反転後: 1101 0000
+1 → 1101 0001
符号なしとして読む
1101 0001₂ = 256 − 47 = 209
答え
U = 209
6.記数法
答え: R = 8
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
3 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 3 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。
0100 0110 >> 3
= 0000 1000
結果の値
0000 1000₂ = 8
答え
R = 8
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks