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 → /2811111111111111111111111111110000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.97.0/24 を /28 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?

192.168.97.0/24/28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
最後のオクテット = 145112806403211608040211ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.247.145/28 です。そ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?

10.20.247.145/28
x =
3.コンピュータネットワークふつう

分散型サービス拒否(DDoS)攻撃の特徴はどれですか?

  1. A1 人の攻撃者がユーザーのパスワードを推測する
  2. Bウイルスが 1 台の PC のファイルを削除する
  3. C攻撃者が近くの車から、暗号化されていない Wi-Fi のトラフィックを読む
  4. D乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワークむずかしい

IPv6 のフラグメンテーションは IPv4 と比べてどう違いますか?

  1. Aルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる
  2. BIPv6 ルーターは、転送する前に 64 バイトより大きいすべてのパケットをフラグメント化する
  3. CIPv6 では 576 バイトより大きいパケットは許されない
  4. DIPv6 はトランスポート層で TCP の内部でフラグメント化する
5.記数法ふつう
2 の補数での桁の重み1−12806403211608141201

8 ビットのパターン 1001 0110 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?

1001 01108 bit
N =
6.記数法むずかしい
ビットをクリックして設定します012806403201608040201

ビットを 0110 0001 OR 0111 1011 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?

0110 0001OR0111 1011
R =

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 32

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

24 = 16

サブネット番号 3

ネットワーク: (3 − 1)·16 = 32
ブロードキャスト: 32 + 16 − 1 = 47

答え

x = 32
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 144

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

24 = 16

このホストのサブネット

ネットワーク: ⌊145/16⌋·16 = 144
ブロードキャスト: 144 + 16 − 1 = 159
使えるホスト: 145 … 158

答え

x = 144
3.コンピュータネットワーク

答え: D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける

これが答えになる理由

DDoS 攻撃では多数の送信元がサーバーやリンクを圧倒し、正当なユーザーがサービスを受けられなくなります。送信元が多いため、単純な遮断は困難です。

答え

D · 乗っ取られた多数のマシンが標的にトラフィックを大量に送りつける
4.コンピュータネットワーク

答え: A · ルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる

これが答えになる理由

IPv6 ルーターは大きすぎるパケットを破棄し、ICMPv6 Packet Too Big を返します。送信元はより小さなパケットを送るか、フラグメント拡張ヘッダーを使います。

答え

A · ルーターは IPv6 パケットを決してフラグメント化せず、パス MTU 探索を使って送信元だけがフラグメント化できる
5.記数法

答え: N = −106

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 + 16 + 4 + 2 = −106

答え

N = −106
6.記数法

答え: R = 123

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

OR は、少なくとも一方のビットが 1 のところで 1 になります。

0110 0001
OR 0111 1011
= 0111 1011

結果の値

0111 1011₂ = 123

答え

R = 123

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