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 → /2711111111111111111111111111100000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.10.0/24 を、少なくとも 5 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？

192.168.10.0/245 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい

ネットワーク 192.168.134.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します：A: 3 ホスト, B: 74 ホスト, C: 30 ホスト, D: 25 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 A 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: 3B: 74C: 30D: 25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

クライアントが DHCP からアドレスを取得するときの通常のメッセージの順序はどれですか？

  1. AOffer、Discover、Acknowledge、Request
  2. BRequest、Offer、Discover、Acknowledge
  3. CDiscover、Offer、Request、Acknowledge
  4. DDiscover、Request、Offer、Acknowledge
4.コンピュータネットワークむずかしい

スライディングウィンドウプロトコルで 1 つのフレームが失われたとき、Go-Back-N と Selective Repeat はどう違いますか？

  1. AGo-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
  2. BGo-Back-N は失われたフレームだけを再送し、Selective Repeat はそのフレームとそれ以降のすべてを再送する
  3. Cどちらもウィンドウ全体を最初から再送する
  4. Dどちらも失われたフレームを決して再送しない
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み0−12816403201618141211

8 ビットのパターン 0100 1111 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？

0100 11118 bit
N =
6.記数法むずかしい
3645 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、3645 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？

3645
b = bit

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 ≥ 5 → 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 = 192

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

B: 74 ホスト → 27 = 128 (/25)
C: 30 ホスト → 25 = 32 (/27)
D: 25 ホスト → 25 = 32 (/27)
A: 3 ホスト → 23 = 8 (/29)

割り当て（大きい順）

B: .0 – .127
C: .128 – .159
D: .160 – .191
A: .192 – .199

答え

x = 192

LAN A：192.168.134.192/29。

3.コンピュータネットワーク

答え: C · Discover、Offer、Request、Acknowledge

これが答えになる理由

クライアントが Discover をブロードキャストし、サーバーが Offer で応答し、クライアントが 1 つの提案を Request し、選ばれたサーバーが Acknowledge で確定します。

答え

C · Discover、Offer、Request、Acknowledge
4.コンピュータネットワーク

答え: A · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する

これが答えになる理由

Go-Back-N の受信側は順序の乱れたフレームを破棄するため、送信側は損失以降のすべてを繰り返さなければなりません。Selective Repeat はそれらをバッファーに保持し、欠けたものだけを要求します。

答え

A · Go-Back-N は失われたフレームとそれ以降のすべてを再送し、Selective Repeat は失われたものだけを再送する
5.記数法

答え: N = 79

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。

64 + 8 + 4 + 2 + 1 = 79

答え

N = 79
6.記数法

答え: b = 12 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

211 = 2048 < 3645
212 = 4096 ≥ 3645

答え

b = 12

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