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 → /2611111111111111111111111111000000ネットワーク部ホスト部

ネットワーク 192.168.139.0/24 を /26 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 のブロードキャストアドレスの第 4 オクテット x はいくつですか?

192.168.139.0/24/26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 = 228112816413201608140201ネットワークホスト

あるホストのアドレスは 10.20.227.228/25 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?

10.20.227.228/25
x =
3.コンピュータネットワークふつう

IPv6 のループバックアドレスは何ですか?

  1. A::
  2. B::1
  3. Cfe80::1
  4. Dff02::1
4.コンピュータネットワークむずかしい

同じスイッチ上の VLAN 10 と VLAN 20 のホストが通信できません。何が必要ですか?

  1. Aホスト間のより長いケーブル
  2. B両方のホストに同じ MAC アドレス
  3. C両方の VLAN に接続したハブ
  4. DVLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ
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 −113 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 = −1138 bit
U =
6.記数法むずかしい
1034 個の符号、b = ? ビット?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

あるシステムで、1034 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?

1034
b = bit

3溶液

1.IPv4 サブネット化

答え: x = 191

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

26 = 64

サブネット番号 3

ネットワーク: (3 − 1)·64 = 128
ブロードキャスト: 128 + 64 − 1 = 191

答え

x = 191
2.IPv4 サブネット化

答え: x = 128

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: ⌊228/128⌋·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 = 128
3.コンピュータネットワーク

答え: B · ::1

これが答えになる理由

::1 はループバックアドレスです。:: は未指定アドレス、fe80::/10 はリンクローカル、ff02::1 は全ノードマルチキャストグループです。

答え

B · ::1
4.コンピュータネットワーク

答え: D · VLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ

これが答えになる理由

VLAN はレイヤー 2 で分離されているため、VLAN 間のトラフィックは、例えばトランク上のルーター(「ルーター・オン・ア・スティック」)やレイヤー 3 スイッチによってルーティングされなければなりません。

答え

D · VLAN 間をルーティングするルーターまたはレイヤー 3 スイッチ
5.記数法

答え: U = 143

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

113 = 0111 0001
反転後: 1000 1110
+1 → 1000 1111

符号なしとして読む

1000 1111₂ = 256 − 113 = 143

答え

U = 143
6.記数法

答え: b = 11 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

210 = 1024 < 1034
211 = 2048 ≥ 1034

答え

b = 11

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