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 192.168.242.0/24 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 3 のブロードキャストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか？
192.168.242.0/24/27サブネット 3 (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
ネットワーク 192.168.73.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 78 ホスト, B: 5 ホスト, C: 20 ホスト, D: 22 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 D 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: 78B: 5C: 20D: 22
x =
3.コンピュータネットワークふつう
TLS は HTTPS にどのようなセキュリティ特性を提供しますか？
- Aユーザーの匿名性
- B読み込みの高速化のみ
- C機密性、完全性、サーバー認証
- D訪問したサイト上のあらゆるマルウェアとフィッシングからの保護
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP 輻輳制御の「スロースタート」（slow start）フェーズについて正しいものはどれですか？
- Aパケット損失が検出されるまで、ラウンドトリップごとに輻輳ウィンドウを半分にする
- Bしきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
- CUDP でのみ使われる
- Dウィンドウを 1 セグメントに固定する
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −13 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 = −138 bit
U =
6.記数法むずかしい
あるシステムで、4193 個の項目それぞれに同じ長さの固有の 2 進コードを割り当てます。必要なビット数 b は最小でいくつですか？
4193
b = bit
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 95
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 3
ネットワーク: (3 − 1)·32 = 64
ブロードキャスト: 64 + 32 − 1 = 95
答え
x = 95
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 128
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
A: 78 ホスト → 27 = 128 (/25)
D: 22 ホスト → 25 = 32 (/27)
C: 20 ホスト → 25 = 32 (/27)
B: 5 ホスト → 23 = 8 (/29)
割り当て（大きい順）
A: .0 – .127
D: .128 – .159
C: .160 – .191
B: .192 – .199
答え
x = 128
LAN D：192.168.73.128/27。
3.コンピュータネットワーク
答え: C · 機密性、完全性、サーバー認証
これが答えになる理由
TLS はトラフィックを暗号化し、改ざんを検出し、証明書によってサーバーを認証します（任意でクライアントも認証します）。
答え
C · 機密性、完全性、サーバー認証
4.コンピュータネットワーク
答え: B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
これが答えになる理由
スロースタートは輻輳ウィンドウを指数関数的に増やします。しきい値を超えると輻輳回避によって線形に増え、損失が発生すると縮小されます。
答え
B · しきい値に達するか損失が発生するまで、輻輳ウィンドウを指数関数的に増やす
5.記数法
答え: U = 243
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
13 = 0000 1101
反転後: 1111 0010
+1 → 1111 0011
符号なしとして読む
1111 0011₂ = 256 − 13 = 243
答え
U = 243
6.記数法
答え: b = 13 bit
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。
2 のべき乗
212 = 4096 < 4193
213 = 8192 ≥ 4193
答え
b = 13
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