午前問題で出題されるIPアドレスに関する問題の解き方を5年分の過去問題を利用して集中的に解説します。ネットワークを勉強する際、IPアドレスに関する知識は必須です。IPアドレスを理解し、適切に設定しなければネットワークを利用することはできません。過去問題を扱っているサイトは多数ありますが、関連する問題を集中的に取り上げて説明していするサイトはあまりありません。取得を目指しh、過去問題を解いて勉強している人も多いと思います。今回は午前中の問題のうちIPアドレスに関する過去問題を取り上げ、解説していきます。午前問題で出題される各種ネットワーク機器(リピータ、ブリッジ、ルータ)に関する問題の解き方を5年分の過去問題を利用して集中的に解説します。午前問題で出題される「伝送時間」や「回線利用率」の問題の解き方を5年分の過去問題を利用して集中的に解説します。伝送時間と回線利用率の問題を解く時の計算方法や注意点について説明します。午前問題で出題される稼働率に関する問題の解き方を5年分の過去問題を利用して集中的に解説します。直列/並列システムやMTBF/MTTRなど図解を交えて解説しています。ict-skillup.com2021.08.09まず、この記事は以下のような人を対象としています。・IPアドレスに関する知識を習得したい人この記事を読むと、次のようなことが理解できるようになります。試験問題で、IPアドレスに関する問題が出題されているのですが、どのようにして勉強したら良いでしょうか?続石講師IPアドレスに関する問題は、「知っていれば解けるもの」と「計算しないと求められないもの」の2つに分類できます。太郎さん計算しないと求められない問題は面倒そうですね。続石講師いえいえ、計算問題もパターンが決まっているので、覚えれば全く問題ありませんよ。勉強をするためにおすすめの書籍は次の2冊です。どちらも図解が多く、初心者には見やすい書籍です。接続できるホスト数の計算まとめIPアドレスとは現在パソコンやスマートフォンなどが利用しているネットワークは「TCP/IP」と呼ばれるプロトコル(通信規約)が使われています。このTCP/IPではネットワークに接続する端末には個別の識別情報として「IPアドレス」を設定しなければなりません。「IPアドレスは論理的に端末を識別する情報」で権限あるユーザが設定します。端末を物理的に識別する情報としてMACアドレスもありますが、このMACアドレスはNIC(ネットワーク接続機器)を製造・販売するメーカーがROMに出荷時に書き込んでいて、一般的にはユーザが値を変更することができません。IPアドレスを設定する場合は必ず「サブネットマスク」という値も併せて設定する必要があります。IPアドレスとサブネットマスクに関しては以下の記事で詳しく説明しています。IPアドレスの役割パソコンやスマホ、タブレットなどインターネットに繋がる機器には、必ず「IPアドレス」が設定されています。今回はこの「IPアドレス」について初心者でもわかるように説明します。ict-skillup.com2020.09.13グローバルIPアドレスIPアドレスでは、インターネットに接続する端末には「グローバルIPアドレス」を設定します。インターネット上でホームページを提供するサーバにアクセスしたり、メールの送受信などをおこなうためにメールサーバを利用したりする場合、世界中でたった一台のサーバを特定しなければなりません。グローバルIPアドレスは端末に設定されている住所で、世界中で重複しないように設定されています。世界中で重複していないので、グローバルIPアドレスを指定すると世界中でたった1台のサーバが特定できます。重複しない値を設定するためには、誰かが管理する必要があります。現在は「ICANN」と呼ばれる非営利団体が世界中のグローバルIPアドレスを管理しています。グローバルIPアドレスを利用したい場合、申請し使われていないグローバルIPアドレスをレンタルする必要があります。グローバルIPアドレスは利用するためには、申請し月々利用料を払う必要があります。勝手に自分のサーバにグローバルIPアドレスを設定することはできません。無事申請が通ると、DNSと呼ばれるグローバルIPアドレスを管理・情報提供しているサーバに登録され、世界中のユーザがそのサーバにアクセスできるようになります。プライベートIPアドレスTCP/IPでは、ネットワークに接続される全ての端末にIPアドレスを設定する必要があります。端末の中にはインターネットに接続せず、家庭内や社内のみで利用するものがあります。これらの端末にグローバルIPアドレスを設定するとなると、月々の利用料金が莫大になってしまいます。グローバルIPアドレスを設定すると世界中の端末からアクセスが可能となり、不正操作させる危険が高まります。このようにインターネットに接続する必要がない場合には「プライベートIPアドレス」を利用します。プライベートIPアドレスは利用できる範囲が決められており、その範囲内であれば自由に利用することができます。申請が不要で、月々の利用料金も発生しません。プライベートIPアドレスが設定されている端末にはインターネットから直接接続することができないのでセキュリティを高めることができます。プライベートIPアドレスが設定されている端末からインターネットに接続しようとしてもルータが通信を切断します。したがって、プライベートIPアドレスが設定されている端末がインターネットに接続する必要がある場合、NAT/NAPTやProxyと呼ばれる機能を利用する必要があります。過去問題を取り上げNATやNAPTの特徴や違いについて説明します。そもそも何故これらの技術が必要なのかについても解説します。関連してProxyと呼ばれる技術もあるのであわせて解説します。ict-skillup.com2021.05.30IPアドレスのバージョンIPアドレスにはIPv4とIPv6という2つのバージョンがあります。端末には、どちらか一方のIPアドレス、または両方のIPアドレスを設定することができます。IPv4とIPv6は全く互換性がありませんので、IPv4の端末とIPv6の端末は直接通信することはできません。日本では昔からIPv4を利用し、IPv6への移行が積極的にはおこなわれていません。「IoT」が普及してきている現在は、IPv6の利用が増加しています。IPv4の特徴IPv4の特徴が問われる問題が出題される場合があるので、簡単に特徴を説明します。手動で設定する(DHCPを利用すれば自動で設定することも可能)NICには1つのIPアドレスのみ設定可能IPv6の特徴IPv6の特徴が問われる問題も出題される場合があるので、簡単に特徴を説明します。IPv4に関する問題が主に出題されているので、ここでは、関連する用語について説明します。ネットワークアドレスIPアドレスには、その端末がどこのネットワークに接続されているかを示すため「ネットワークアドレス」という情報が設定されています。接続されているネットワークが異なると、端末間の通信は直接はおこなえません。ネットワークアドレスを求めるためには、IPアドレスと一緒に指定されているサブネットマスクの値をAND計算します。AND計算とは、「2つの値が両方とも1の時だけ、結果として1を返し、それ以外の時は0を返す」という計算です。論理積とも呼ばれます。ネットワークアドレスは32ビットのうち、前半部分が全て1、後半部分が全て0の値で構成されています。32ビットのうち、何ビット目までがネットワークアドレスを示すのかは、サブネットマスクとAND計算しなければ求めることができません。したがって、IPアドレスを設定する場合は、サブネットマスクの値も必ず設定する必要があります。IPアドレス「192.168.1.1」、サブネットマスク「255.255.255.0」の場合、それぞれの値を2進数に直すと、「11000000.10101000.00000001.00000001」、「11111111.11111111.11111111.00000000」となります。次に、この2つの値を各ビットごとにAND計算をすると計算結果は「11000000.10101000.00000001.00000000」で、10進数に戻すと「192.168.1.0」となり、これがネットワークアドレスを示します。ホストアドレスホストアドレスとは、ネットワーク内でその端末を特定するための情報です。同じネットワークに接続する端末には重複しないホストアドレスを設定しなければなりません。ホストアドレスを求めるには、ネットワークアドレスが何ビットで表現されているかを調べる必要があります。32ビットからネットワークアドレスで利用されるビット数を引いて、残ったビットがホストアドレスとして利用できるアドレスの範囲となります。これはサブネットマスクを調べればわかります。サブネットマスクは32ビットのうち、1が何ビットか連続しています。残りの0が連続しているビット数がホストアドレスとして利用できる範囲となります。サブネットマスクが「255.255.255.0」の場合、2進数に直すと「11111111.11111111.11111111.00000000」となり、後半0が8ビットあるので、ホストアドレスとして利用できる範囲は「2の8乗」となります。サブネットマスクは「255.55.255.240」など最後の値が0にならない場合があります。考え方は全く同じです。この場合、2進数に直すと「11111111.11111111.11111111.11110000」となり、0は4ビットで構成されています。したがって、利用できるホストアドレスは「2の4乗」となります。実際に端末にIPアドレスを設定する場合は、この利用できるホストアドレスの範囲内の値を選んで指定します。実際にホストアドレスとして利用できる数は「2」減ります。ホストアドレスの範囲の中で端末に設定できない値が2つあります。詳しい説明はこの後におこないます。ブロードキャストアドレス通信方式には次の3つがあります。同じネットワーク内の全端末ブロードキャストとは、同じネットワークに接続している全ての端末に向けて送信し、全端末がデータを受信して処理しなければならない特別な通信方式です。ブロードキャストアドレスはブロードキャスト通信で利用されるIPアドレスでホスト部分が全て1のアドレスです。このブロードキャストアドレスは通信で利用されるため、端末に設定することはできません。IPアドレス「192.168.1.1」、サブネットマスク「255.255.255.0」の端末が接続されているネットワークアドレスは「192.168.1.0」となり、ブロードキャストアドレスは「192.168.1.255」となります。ブロードキャストアドレスを求めるためには、ネットワークアドレスをまず求める必要があります。接続できるホスト数ホストアドレスとして利用できる範囲を求めることができれば、あとはその範囲内の値を自由に端末に設定することができます。実際はこの範囲のうち、2つの値は端末に設定することができません。「ホスト部分が全て0」は、ネットワークアドレスを表現するために使用される「ホスト部分が全て1」は、ブロードキャストアドレスとして使用されるサブネットマスクが「255.255.255.0」の場合、最後の8ビットがホストアドレスとして利用できる範囲になります。2の8乗は256ですが、上述の通り2つの値は使えないので、接続できるホスト数は「256-2=254台」となります。設定できる値は「1から254の任意の値」です。複数の端末に同一の値を設定することはできません。過去問題では、過去5年間(春季、秋季)で出題された問題のうち、IPアドレスに関する過去問題を実際に解いてみましょう。各試験でどのような問題が出題されているのか、一覧表示して確認してみましょう。出題なし近年は、IPアドレスに関する問題は減少傾向にあります。単純に知っているかどうかではなく、計算しなければ求められない問題が多くなっています。IPアドレスに関する問題を解く場合は、2進数と10進数の相互変換が正しくできることが必要です。変換が不得意な人はこの機会に勉強しておきましょう。IPv4のビット数この問題は、IPv6のビット数を知っているかどうかの問題で、知っていればすぐ答えられる問題です。IPv6は128ビットなので、答えは「ウ」となります。ちなみに、IPv4は「32ビット」です。IPv4のグローバルアドレスの値IPv4のIPアドレスはグローバルIPアドレスとプライベートIPアドレスに分けられます。この問題を解くためには、プライベートIPアドレスとして自由に使用できる範囲を知っているかどうかがポイントです。IPv4は、クラスA、B、Cに分けられています(実際にはクラスD、Eの5つに分けられます)。各クラス内ではプライベートIPアドレスとして利用できる範囲が決まっています。以下が、各クラス毎で利用できるアドレスの範囲です。192.168.3.158」はクラスCのプライベートIPアドレスとなります。選択肢アとイはどうでしょうか?一見すると、どちらがグローバルIPアドレスか判断が付かないように思えますが、「127.0.0.0~127.255.255.255」がループバックアドレスで使われていることを理解していれば、答えは「ア」となります。ループバックアドレスとは、「自分自身を表す特別なIPアドレス」です。全てのホストに共通でこの値が自動的に設定されています。このIPアドレスが使えない場合、その端末のネットワーク機能に問題が生じている可能性が考えられます。ループバックアドレスは「localhost」というホスト名で表現されます。WebブラウザのURLに「http://localhost」と打ち込む場面を見たことあるかもしれませんが、このURLは「自分自身の端末にHTTP接続する」という意味になります。IPv6の特徴この問題はIPv4とIPv6の特徴を知っていれば解くことができます。それ以外の説明は全てIPv4の説明となります。IPv6にはサブネットマスクの値はありません。IPv6のアドレスはIPv4と違って、ユーザがアドレスの範囲を自由に拡張/伸縮することはできません。前半64ビットが「サブネットプレフィックス」で使用され、後半64ビットが「インタフェースID」で使用されます。このビット数は固定です。(イ)同様、IPv6にはサブネットマスクの値はありません。IPv6のアドレスだけが端末に設定されます。IPv6にはプライベートIPアドレスという名称のアドレスは存在しません。同じ意味で利用されるアドレスは「リンクローカル・ユニキャスト」と呼ばれ、「fe80」で始まるIPアドレスが設定されます。IPv4の特徴この問題はIPv4の特徴に関する問題です。「192.168.0.0~192.168.255.255がクラスCのアドレス」という説明は正しいのですが、このアドレスはプライベートIPアドレスなので、届け出(申請)は不要です。したがって、この説明は間違いです。Center)」は日本国内のグローバルIPアドレスを管理している団体です。「192.168.0.0/24」のネットワークアドレスですが、まずここではサブネットマスクがCIDR表記(/24)で記述されています。CIDR表記とは「サブネットマスクの値のうち連続する1の数を記述したもの」となります。「/24」は「1が24ビット、0が8ビット」を意味し、「255.255.255.0」と同じことになります。IPv4の32ビットのうち、最後の8ビットがホスト部分で使われ、この8ビットを全て0で表現したものがネットワークアドレスになります。したがって、この説明は正しいので、答えは「イ」です。ブロードキャストアドレスはホスト部分が全て1のアドレスです。「/24」からホスト部分は最後の8ビットであることが分かるので、最後の8ビットだけを全て1にすると「192.168.0.11111111」となります。この値は「192.168.0.255」なので、問題中の「192.168.0.0」とは合っていません。したがって、この説明は間違いです。IPv4のループバックアドレスは「127.0.0.0~127.255.255.255」なので、この説明は間違いです。「ブロードキャストアドレスはホスト部分が全て1の値」なので、ホスト部分を調べるためにはまずネットワークアドレスを求める必要があります。ネットワークアドレスはIPアドレスとサブネットマスクの値をAND計算で求めることができます。この問題ではサブネットマスクはCIDR表記「/22」で記述されています。32ビットのうち、前半の22ビットまでがネットワークアドレスであることを示しています。ちなみに、「/22」をサブネットマスクで表現すると「255.255.252.0」となります。ネットワークアドレスが「192.168.56.0」であることが計算から求められました。ホスト部分は後半10ビットとなります。ブロードキャストアドレスはホスト部分が全て1の値なので、ネットワークアドレスの値のうち、ホスト部分に全て1をセットします。セットした値を10進数に直すと、「192.168.59.255」となります。したがって、答えは「ウ」です。同じネットワークに所属しているIPアドレスの選択サブネットマスクを「255.255.255.240」を2進数に変換すると以下のようになります。このことから、ネットワーク部分は28ビット、ホスト部分は4ビットであることが分かります。各選択肢のIPアドレスの第4ブロック(最後の8ビット)を2進数に変換し、同じネットワークに所属しているか確認してみましょう。8ビットのうち、4ビット(下図の赤字)がネットワークアドレスとして使用されています。この結果、選択肢アとウ、エは赤字の4ビットの値が異なり、それぞれ異なるネットワークアドレスになっていることが分かります。選択肢イは2つとも同じネットワークアドレス「0001」が設定されていることが分かります。したがって、答えは「イ」となります。与えられたIPアドレスのクラスは先頭の数ビットを見れば簡単に判別することができます。各クラスの先頭は必ず決まった値(ビット)で始まっています。以下が、各クラスの先頭のビットの決まりです。1110したがって、問題文の「128.0.0.0」を2進数に変換してみると、どのクラスかが分かります。「128」を2進数に変換すると「1000000」となり、先頭ビットは「10」で始まっています。したがって、このIPアドレスは「クラスB」ということになるので、答えは「イ」です。与えられているIPアドレスとサブネットマスクをそれぞれ2進数に変換し、各ビットごとにAND計算をおこない、その結果がネットワークアドレスになります。この説明では「255.255.255」の部分も2進数に変換し計算していますが、「255」を2進数に変換すると「11111111」となり、この値にどんな値をAND計算しても、結果は変わりません。「10」と「255」のAND計算の結果は「10」となるので、わざわざ2進数に変換する必要はありません。「255.255.255」と対応する「10.170.70」はAND計算するとそのまま「10.170.70」となります。したがって、最後の「240」の部分だけ2進数に変換し、「19」とAND計算したほうが計算時間が短くて済みます。計算結果から、答えは「イ」です。ホストに割り振れないIPアドレスの選択ホストに割り振ってはいけないIPアドレスは、ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスとなります。したがって、この問題は選択肢のうち、ネットワークアドレスまたはブロードキャストアドレスはどれかを選択する問題となります。この問題をよく見ると、与えられているデータは「ネットワークアドレス」と「サブネットマスク」です。ネットワークアドレスは既に求められているので、選択肢の中からブロードキャストアドレスを選べば良いことになります。サブネットマスクの最後のブロックの値「240」を2進数に直すと「11110000」となります。したがって、ホストアドレスとして利用できるビット数が「4ビット」であることが分かります。ネットワークアドレスの最後のブロック「16」を2進数に直すと「00010000」となり、前半の4ビット「0001」までがネットワークアドレス、後半の4ビット「0000」がホストアドレスです。ブロードキャストアドレスはホスト部分が全て1になるので、ブロードキャストアドレスは「00011111」となります。この値を10進数に直すと「31」です。ネットワークアドレス「200.170.70.16」におけるブロードキャストアドレスは「200.170.70.31」となります。したがって、答えは「エ」です。接続できるホスト数の計算サブネットマスク「255.255.254.0」を2進数に変換すると「11111111.11111111.11111110.00000000」になります。32ビットのうち前半の23ビットが1で、残りの9ビットが0です。後半の0の部分がホストアドレスとして使用できるビット数になります。したがって、2の9乗(512)がホストアドレスとして使える値です。説明したようにホストアドレスの範囲のうち、全て0の値はネットワークアドレス、全て1の値はブロードキャストアドレスとして使われ、ホストアドレスとしては設定することはできません。「2の9乗(512)-2」が実際にホストアドレスとして使用できる個数となるため、答えは「エ」となります。まとめ今回は、IPアドレスに関する過去問題について集中的に説明しました。出題される問題は、IPアドレスの特徴を知っていればすぐに解ける問題と、計算が必要な問題に分けられます。IPアドレスについては特徴や計算方法などを幅広く理解しておかなければなりません。今回の集中講座で是非、まとめて勉強してみて下さい。なく、エンジニアとしてぜひ、覚えておきましょう!!IPアドレスに関する記事をいくつか掲載しています。取得を目指しh、過去問題を解いて勉強している人も多いと思います。今回は午前中の問題のうちIPアドレスに関する過去問題を取り上げ、解説していきます。設定するのか、何を設定するのか、初心者にも分かりやすく説明します。CCNAの資格試験を受験する場合、ブロードキャストアドレスを求める問題が出題されることがあります。今回はブロードキャスト通信の概要を説明しブロードキャストアドレスの求め方(計算方法)について説明します。IPアドレスの役割パソコンやスマホ、タブレットなどインターネットに繋がる機器には、必ず「IPアドレス」が設定されています。今回はこの「IPアドレス」について初心者でもわかるように説明します。仕組みを図を使って詳しく解説しています。CCNA【CCNA試験対策】初心者が合格するまでの勉強方法CCNA資格を取得するためにどのようにして勉強すれば良いのか、悩んではいませんか?この記事では、CCNA資格を取得するための3つの勉強方法について解説します。この記事を読むと、CCNA資格を取得するための勉強方法の利点や欠点を知ることができます。過去問題を取り上げNATやNAPTの特徴や違いについて説明します。そもそも何故これらの技術が必要なのかについても解説します。関連してProxyと呼ばれる技術もあるのであわせて解説します。DNSの不具合がひとつの原因かも知れません。CCNAの資格試験を受験する場合、ブロードキャストアドレスを求める問題が出題されることがあります。今回はブロードキャスト通信の概要を説明しブロードキャストアドレスの求め方(計算方法)について説明します。午前問題で出題される「伝送時間」や「回線利用率」の問題の解き方を5年分の過去問題を利用して集中的に解説します。伝送時間と回線利用率の問題を解く時の計算方法や注意点について説明します。【Java初心者用】今年の年齢の求め方(サンプル4種類)2021.09.20【Java初心者用】今日の日付を表示する(4つのクラス)2021.09.15【Java初心者用】メールアドレスをユーザ名とドメイン名に分割2021.09.12【Java初心者用】数当てゲームを作る(メソッドあり)2021.09.11【PacketTracer基本操作】ルータ1つのLAN構築2021.09.05プロフィール続石恭正です。27年間コンピュータ関係のセミナー講師を行ってきました。初心者や新入社員を対象としたセミナーも多数担当してきましたので、初心者の目線で様々なICT関連の情報提供をおこなっていきたいと考えています。ICTに関連する情報提供を行っているサイトを見ると、初心者には難しい内容が多くあります。ここでは、他のサイトと違って、より初心者目線で分かりやすい説明を心掛けています。ある技術に特化せず、幅広く初心者の方のスキルアップをサポートしていきます。今後ともよろしくお願いいたします。ICTエンジニアのための教習所.メニューホームサイトマップお問い合わせサイト管理者ホーム検索トップサイドバータイトルとURLをコピーしました。