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
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。
1公式と解法
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
ネットワーク 192.168.126.0/24 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 2 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？
192.168.126.0/24/26サブネット 2 (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
あるルータは次のネットワークへの経路をもっています：10.112.187.0/24, 10.112.188.0/24, 10.112.189.0/24。それらすべてをカバーする 1 つの集約経路の最長のプレフィックス長 p はいくつですか？
10.112.187.0/24 … 10.112.189.0/24
p =
3.コンピュータネットワークふつう
ライブのビデオ通話で UDP がよく選ばれるのはなぜですか？
- AUDP はすべてのパケットの到着を保証するので、映像が止まることはないから
- BUDP はデータを自動的に暗号化するから
- Cすべての動画で UDP が必須だから
- D失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
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？
- Aどちらもウィンドウ全体を最初から再送する
- BGo-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
- Cどちらも失われたフレームを決して再送しない
- DGo-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
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −81 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 = −818 bit
U =
6.記数法むずかしい
10 ビットに収まる最大の符号なし整数 N はいくつですか？
10 bit
N =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: x = 64
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 2
ネットワーク: (2 − 1)·64 = 64
ブロードキャスト: 64 + 64 − 1 = 127
答え
x = 64
2.IPv4 サブネット化
答え: p = 21
経路集約：集約経路 a.b.c.0/p は、最初の p ビットが一致するすべてのネットワークをカバーします。最初と最後のネットワークの異なるオクテットを 2 進数で書きます。共通する先頭のビット数に、それより前のオクテットのビット数を加えたものが最長の集約プレフィックスです。
ビットを比べる
187 = 10111011
189 = 10111101
共通する先頭のビット：5
プレフィックス長
p = 16 + 5 = 21
答え
p = /21
集約経路：10.112.184.0/21 （リストにない 5 個のネットワークもカバーします）。
3.コンピュータネットワーク
答え: D · 失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
これが答えになる理由
失われたパケットを再送すると遅延が増えます。リアルタイムメディアはある程度の損失を許容できるため、RTP のような UDP ベースのプロトコルが使われます。
答え
D · 失われたパケットをすべて再送するよりも、遅延が小さいことのほうが重要だから
4.コンピュータネットワーク
答え: B · 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
B · 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: U = 175
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
81 = 0101 0001
反転後: 1010 1110
+1 → 1010 1111
符号なしとして読む
1010 1111₂ = 256 − 81 = 175
答え
U = 175
6.記数法
答え: N = 1023
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。
最大値
210 − 1 = 1023
答え
N = 1023
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