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
255.255.255.22411111111111111111111111111100000ネットワーク部ホスト部

あるサブネットはマスク 255.255.255.224 を使っています。使えるホストアドレスはいくつ H ありますか?

255.255.255.224
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
最後のオクテット = 218112816403211618041201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.11.218/25 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?

10.20.11.218/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

ホスト名を IPv6 アドレスに対応づける DNS レコードの種類はどれですか?

  1. AA
  2. BAAAA
  3. CCNAME
  4. DMX
4.コンピュータネットワークむずかしい

衝突を繰り返した後、従来の Ethernet の端末は、毎回 2 倍になる範囲から待ち時間を選びます。なぜですか?

  1. Aすべての端末を 1 つのクロックに同期させるため
  2. B共有ケーブル上で、MAC アドレスが最も大きい端末を優先するため
  3. Cケーブルが信号をより遠くまで運べるようにするため
  4. D多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み1−12806413201608040201

8 ビットのパターン 1010 0000 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?

1010 00008 bit
N =
6.記数法むずかしい
3517 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、3517 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?

3517
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: H = 30

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).

プレフィックス長

255.255.255.224 = /27

使えるホスト数

25 − 2 = 30

答え

H = 30
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 254

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: ⌊218/128⌋·128 = 128
ブロードキャスト: 128 + 128 − 1 = 255
使えるホスト: 129 … 254

答え

x = 254
3.コンピュータネットワーク

答え: B · AAAA

これが答えになる理由

A レコードは IPv4 アドレス、AAAA は IPv6 アドレスを保持します。MX はメールサーバーを指定し、CNAME は別名を与えます。

答え

B · AAAA
4.コンピュータネットワーク

答え: D · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため

これが答えになる理由

衝突が重なるほど競合が多いことを示すため、ランダムな範囲を広げると、端末が異なるスロットを選ぶ可能性が高くなります。中央の制御なしに負荷に適応します。

答え

D · 多数の端末が競合しているときに再び衝突する確率を下げるため
5.記数法

答え: N = −96

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 + 32 = −96

答え

N = −96
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 < 3517
212 = 4096 ≥ 3517

答え

b = 12

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