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 10.20.246.6/25 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？
10.20.246.6/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう
ホスト 192.168.10.77/26 のネットワークアドレスは何ですか？
- A192.168.10.128
- B192.168.10.64
- C192.168.10.76
- D192.168.10.0
4.コンピュータネットワークむずかしい
TCP の高速再送は何をしますか？
- A念のためすべてのセグメントを 2 回ずつ再送する
- B既知のホストと再接続するときは 3 ウェイハンドシェイクを省略し、データをより早く再送する
- C損失のたびにウィンドウを 2 倍にする
- Dタイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
5.記数法ふつう
8 ビットのパターン 1000 0010 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？
1000 00108 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットを 1101 0111 << 1 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？
1101 0111<< 1
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 = 126
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
27 = 128
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊6/128⌋·128 = 0
ブロードキャスト: 0 + 128 − 1 = 127
使えるホスト: 1 … 126
答え
x = 126
3.コンピュータネットワーク
答え: B · 192.168.10.64
これが答えになる理由
/26 のサブネットは 0、64、128、192 から始まります。77 は 64–127 のブロックにあるので、ネットワークアドレスは 192.168.10.64 です。
答え
B · 192.168.10.64
4.コンピュータネットワーク
答え: D · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
これが答えになる理由
3 つの重複 ACK は 1 つのセグメントが失われたことを強く示すため、TCP はそれをすぐに再送します。再送タイマーを待つよりずっと速く回復できます。
答え
D · タイムアウトを待たずに、3 つの重複 ACK の後でセグメントを再送する
5.記数法
答え: N = −126
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 + 2 = −126
答え
N = −126
6.記数法
答え: R = 174
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
1 だけ左にシフトすると、すべてのビットが 1 桁左へ動きます。左端からはみ出したビットは失われ、右側には 0 が入ります。
1101 0111 << 1
= 1010 1110
結果の値
1010 1110₂ = 174
答え
R = 174
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