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
/22 → /2511111111111111111111111110000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 10.43.140.0/22 を、プレフィックス /25 の等しいサブネットに分割します。サブネットはいくつ N ありますか?

10.43.140.0/22/25
N =
2.IPv4 サブネット化むずかしい

ネットワーク 192.168.106.0/24 を、次の LAN 用に VLSM で分割します:A: 26 ホスト, B: 66 ホスト, C: 48 ホスト, D: 13 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 C 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: 26B: 66C: 48D: 13
x =
3.コンピュータネットワークふつう

/24 の IPv4 ネットワークで使えるホストアドレスはいくつですか?

  1. A252
  2. B255
  3. C254
  4. D256
4.コンピュータネットワークむずかしい

LAN 上の攻撃者が、ゲートウェイの IP アドレスを名乗る偽の ARP 応答を送ります。考えられる結果はどれですか?

  1. A被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
  2. Bインターネット全体で DNS クエリがすべて失敗する
  3. Cスイッチがすべてのポートを停止する
  4. Dゲートウェイの IP アドレスが、すべてのルーターで攻撃者のアドレスに永久に変更される
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数0−12806403201608040201

8 ビットの 2 の補数で −21 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 = −218 bit
U =
6.記数法むずかしい
729 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、729 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?

729
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: N = 8

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).

借りたビット

25 − 22 = 3

サブネット数

N = 23 = 8

答え

N = 8

各 /25 サブネットには 27 − 2 = 126 個の使えるホストがあります。

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

B: 66 ホスト → 27 = 128 (/25)
C: 48 ホスト → 26 = 64 (/26)
A: 26 ホスト → 25 = 32 (/27)
D: 13 ホスト → 24 = 16 (/28)

割り当て(大きい順)

B: .0 – .127
C: .128 – .191
A: .192 – .223
D: .224 – .239

答え

x = 128

LAN C:192.168.106.128/26。

3.コンピュータネットワーク

答え: C · 254

これが答えになる理由

/24 はホスト部が 8 ビットなので、2⁸ = 256 アドレスです。ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスが予約されるため、ホストに使えるのは 254 です。

答え

C · 254
4.コンピュータネットワーク

答え: A · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる

これが答えになる理由

ARP スプーフィングは、ホストの ARP キャッシュのゲートウェイ IP に攻撃者の MAC を登録させて汚染します。攻撃者はトラフィックを読んだり、改ざんしたり、破棄したりできます。ダイナミック ARP インスペクションが防止に役立ちます。

答え

A · 被害者がゲートウェイ宛てのトラフィックを攻撃者に送り、中間者攻撃が可能になる
5.記数法

答え: U = 235

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

21 = 0001 0101
反転後: 1110 1010
+1 → 1110 1011

符号なしとして読む

1110 1011₂ = 256 − 21 = 235

答え

U = 235
6.記数法

答え: b = 10 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

29 = 512 < 729
210 = 1024 ≥ 729

答え

b = 10

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