【基本情報技術者９問】IPアドレスの計算問題を集めてみた
このNoteでは、IPアドレスの計算問題を基本情報技術者試験から集めました。＞＞前回のノート＜＜ の情報2種類 × 出題3種類の 6パターンを前提にしています。
ネットワーク設定
プレフィックス長
サブネットマスク
出題パターン
ネットワークアドレスを求めよ
ブロードキャストアドレスを求めよ
割り当てられるアドレスの個数を求めよ
IPアドレスの計算は、科目Bでも応用情報技術者でも出題されます。今ケリをつけておかないと合格はできません。
ちょっとキツイ言葉を書きますね。
「IPアドレスの計算ができない」のに、「基本情報技術者合格です」「ITエンジニアです」って正直恥ずかしくないですか？
「IPアドレスの計算できない人が作ったシステム」なんてコワイ、と私は思っちゃいます。
なお、このNoteは私が専門学校で教えてきた指導経験とIP970点/FE88点合格をした実績に基づいていますので、ちょっとでも信用してくれたら嬉しいです。
ネットワーク/ブロードキャストアドレスの計算問題
最初から本丸を攻めましょう。ネットワーク部とホスト部の区切りさえ分かれば、勝ち確ですよ。
次の設定でのネットワークアドレスはどれか。
IPアドレス：10. 170. 70. 19
サブネットマスク： 255. 255. 255. 240
ア：10. 170. 70. 0
イ：10. 170. 70. 16
ウ：10. 170. 70. 31
エ：10. 170. 70. 255
正答はイ。
ネットワークアドレスは、ホスト部を全て0にしたものです。
サブネットマスクの 255 は 11111111 と分かっているので、255.255.255までがネットワーク部なのは確定（ 8×3=24ビット ）。
240 を 2進数変換してさらに調べます。240 は 11110000。よってネットワーク部は、24+4=28ビット
次はIPアドレスのホスト部を全て0 に書き換れば、ネットワークアドレスになります。
19を 2進数8桁に変換して、00010011。
先頭4ビットはネットワーク部なのでそのまま
残り4ビットがホスト部なので 0に書き換えて00010000
00010000 を10進数にすると16。
よって、10.170.70.16のイが正答。
次の設定でのサブネットワークはどれか。
IPアドレス：10. 1. 2. 146
サブネットマスク：255. 255. 255. 240
ア：10. 1. 2. 132/26
イ：10. 1. 2. 132/28
ウ：10. 1. 2. 144/26
エ：10. 1. 2. 144/28
正答はエ。
サブネットマスクは、さっきの問題と同じで 255.255.255.240なので、先頭28ビットがネットワーク部、残り4ビットがホスト部。
この時点でプレフィックス長は「/28」と分かり、選択肢のイとエに絞られます。
IPアドレスからネットワークアドレスを作ります。10.1.2（8×3=24ビット）はネットワーク部なのでそのまま。
残りの146を書き換えます。
146を10進数にして、10010010
最後の4ビットがホスト部なので、0に書き換えて10010000
最後に10進数に変換して144
よって正答はエ。
あるパソコンのネットワーク設定が、192. 168. 57. 123/22のとき、ブロードキャストアドレスはどれか。
ア：192. 168. 55. 255
イ：192. 168. 57. 255
ウ：192. 168. 59. 255
エ：192. 168. 63. 255
正答はウ。
ネットワークアドレスと計算法は同じです。ホスト部を全て1にする点だけが違います。
「/22」から先頭22ビットがネットワーク部。192.168.57の 57の途中（6ビット）まで。
57を2進数変換して、00111001
先頭6ビットはネットワーク部なのでそのまま
残り2ビットがホスト部なので全て1に書き換えます
00111011となり、10進数にして59
IPアドレスの4番目123 は全てホスト部なので、
全て1にして11111111
10進数だと255
よって、ブロードキャストアドレスは、192.168.59.255のウが正答。
アドレスを割り当てられる個数の問題
これで本丸は最後です。
サブネットマスク 255. 255. 254. 0 のネットワークにて、ホストとして使えるアドレスの個数上限はどれか。
ア：23
イ：24
ウ：254
エ：510
正答はエ。
プレフィックス長「/23」より、ホスト部は32-23=9ビットです。
2進数9ビットで表現できる個数は、2の9乗個なので512。
しかし、2つ使えないアドレスがあります。
ホスト部を全て0にした、ネットワークアドレス
ホスト部を全て1にした、ブロードキャストアドレス
よって、512-2 = 510個なので、正答はエ。
192. 168. 30. 32/28のネットワークに接続できるホストの最大数はどれか。
ア：14
イ：16
ウ：28
エ：30
正答はア。
プレフィックス長「/28」より、ホスト部は32-28=4ビット
2進数4ビットで表現できるのは、16個。
しかし、2つ使えないので16-2=14個。したがって正答はア。
派生 | 割り振っていはいけないアドレス
次は、少し派生問題です。今までの問題が解ければ必ず正解できますよ。
以下の設定において、PCに割り振ってはいけないIPアドレスはどれか
ネットワークアドレス：200. 170. 70. 16
サブネットマスク：255. 255. 255. 240
ア：200. 170. 70. 17
イ：200. 170. 70. 29
ウ：200. 170. 70. 30
エ：200. 170. 70. 31
正答はエ。
「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かな、と疑って始めます。
問題文にネットワークアドレスは書かれているので、ブロードキャストアドレスを求めてみます。
サブネットマスクが255.255.255.240より、11111111.11111111.11111111.11110000です。
ネットワーク部は先頭28ビット、ホスト部は残り4ビット。ブロードキャストアドレスはホスト部を1に書き換えれば分かります。
ネットワークアドレス、200.170.70.16で、
最初の3つの10進数（2進数で24ビット）はそのまま
16の2進数8桁00010000で、0001まではネットワーク部なので変えず
右側4ビットを全て1にして、00011111に書き換えます。
10進数にすると31
よってブロードキャストアドレスは、200.170.70.31であり、エが正答。
なお、選択肢にネットワークアドレスやブロードキャストアドレスがなかった場合、各選択肢から「ネットワークアドレスが 200. 170. 70. 16 ではないIPアドレス」を探しますね。
サブネットマスクが255. 255. 255. 240のとき、同一サブネットに所属しているIPアドレスはどれか。
ア：192. 168. 1. 14 と 192. 168. 1. 17
イ：192. 168. 1. 17 と 192. 168. 1. 29
ウ：192. 168. 1. 29 と 192. 168. 1. 33
エ：192. 168. 1. 33 と 192. 168. 1. 49
正答はイ。
要は、選択肢のIPアドレスのネットワークアドレスが同じであるかを確認すれば良いです。
サブネットマスクから、240を2進数にすると11110000なので、28ビットまでがネットワーク部、残り4ビットがホスト部。
アについて、
14の2進数8桁は、00001110
ホスト部を0に書き換えて00000000
17の2進数8桁は、00010001
ホスト部を0に書き換えて00010000
これではネットワークアドレスが違います。
イについて、
17は、00010001。ホスト部を0にして00010000
29は、00011101。ホスト部を0にして00010000
これならネットワークアドレスが同じです
よって正答はイ。
派生 | 簡単な問題
最後に軽く基本的な問題です。しかし、遭遇はほとんどしないので、最初の3パターン（ネットワークアドレス, ブロードキャストアドレス, 個数）が最優先です。
この問題はめちゃくちゃ簡単ですよ。
IPv4アドレスの表記として間違っているものはどれか。
ア：10. 0. 0.0
イ：10. 10. 10. 256
ウ：192. 168. 0. 1
エ：224. 0. 1. 1
正答はイ。あからさまなので大丈夫ですよね。
IPv4でのIPアドレスは32ビット（2進数が32桁）で、人間が読みやすいように8ビットごとに10進数にしています。
よってIPアドレスは4つの10進数で表記され、範囲は0～255（00000000～11111111）。
選択肢を見ると、イに256があるため間違いだと分かります。
可変長サブネットマスクとして正しいのはどれか。
ア：255. 255. 255. 1
イ：255. 255. 255. 32
ウ：255. 255. 255. 64
エ：255. 255. 255. 128
正答はエ。
10進数は0～255の間なので一見問題ありません。2進数に変換してみます。
選択肢では、4つめの10進数だけ違うので各々2進数にします。
さて、サブネットマスクは、1が連続した部分がネットワーク部、0が連続した部分がホスト部です。
エなら、11111111.11111111.11111111.10000000となり、1が連続するので正解。
例えばアなら、11111111.11111111.11111111.00000001となってしまうため不適切。
ア：10進数の 1は、2進数8桁で00000001
イ：10進数の32は、2進数8桁で00100000
ウ：10進数の64は、2進数8桁で01000000
以上は、1が連続・0が連続を崩しているため不適切。
まとめ
さっくりとまとめると、以下の通り。
プレフィックス長orサブネットマスクからネットワーク部とホスト部の分け目を特定する
ネットワークアドレスなら、
IPアドレスを2進数変換してからホスト部を全て0
ブロードキャストアドレスなら、
IPアドレスを2進数変換してからホスト部を全て1
個数問題なら、
ホスト部のビット数から個数を出す
個数から -2 する（ネットワークアドレスとブロードキャストアドレスアドレスは使えないから）
分からないなら必ず ＞＞前回のノート＜＜ を読んでください。
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