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 192.168.10.0/24 を、少なくとも 16 個の同じ大きさのサブネットに分けます。借りるビットをできるだけ少なくすると、各サブネットで使えるホスト数 H はいくつですか？
192.168.10.0/2416 subnets
H =
2.IPv4 サブネット化むずかしい
あるホストのアドレスは 10.20.74.136/29 です。そのサブネットのブロードキャストアドレスの最後の数（第 4 オクテット）x はいくつですか？
10.20.74.136/29
x =
3.コンピュータネットワークふつう
DNS の MX レコードは何を指定しますか？
- Aゾーンのネームサーバー
- B別のホストの別名
- Cドメインのメールを受け付けるメールサーバー
- DWeb サーバーの IPv4 アドレス
4.コンピュータネットワークむずかしい
ファイアウォールがすべての ICMP を遮断しています。小さな Web 要求は機能しますが、一部の経路で大きなダウンロードが止まってしまいます。考えられる原因は何ですか？
- ADNS は名前解決に ICMP を必要とする
- BTCP は ICMP なしではコネクションを開けない
- C「フラグメント化が必要」メッセージが遮断されるため、パス MTU 探索が失敗する
- DTLS 証明書は ICMP で送られる
5.記数法ふつう
8 ビットの 2 の補数で −91 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 = −918 bit
U =
6.記数法むずかしい
ビットを 0101 0010 >> 2 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？
0101 0010>> 2
R =
3溶液
1.IPv4 サブネット化
答え: H = 14
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。
借りるビット数
24 = 16 ≥ 16 → b = 4, /28
サブネットあたりのホスト数
24 − 2 = 14
答え
H = 14
2.IPv4 サブネット化
答え: x = 143
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
23 = 8
このホストのサブネット
ネットワーク: ⌊136/8⌋·8 = 136
ブロードキャスト: 136 + 8 − 1 = 143
使えるホスト: 137 … 142
答え
x = 143
3.コンピュータネットワーク
答え: C · ドメインのメールを受け付けるメールサーバー
これが答えになる理由
MX（mail exchange）レコードは優先度付きでメールサーバーを列挙するため、送信側のサーバーはそのドメイン宛てのメールをどこに届ければよいかがわかります。
答え
C · ドメインのメールを受け付けるメールサーバー
4.コンピュータネットワーク
答え: C · 「フラグメント化が必要」メッセージが遮断されるため、パス MTU 探索が失敗する
これが答えになる理由
PMTUD はより小さな MTU を知るために ICMP メッセージに頼っています。それが破棄されると、大きなパケットが黙って消え、「ブラックホール」接続が生じます。
答え
C · 「フラグメント化が必要」メッセージが遮断されるため、パス MTU 探索が失敗する
5.記数法
答え: U = 165
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
91 = 0101 1011
反転後: 1010 0100
+1 → 1010 0101
符号なしとして読む
1010 0101₂ = 256 − 91 = 165
答え
U = 165
6.記数法
答え: R = 20
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
2 だけ右にシフトすると、すべてのビットが 2 桁右へ動きます。右端からはみ出したビットは失われ、左側には 0 が入ります。
0101 0010 >> 2
= 0001 0100
結果の値
0001 0100₂ = 20
答え
R = 20
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks