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<<   作成日時 : 2011/01/22 23:40   >>

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平成21年 春期 応用情報技術者 午後 問5
解答例・解答の要点
設問 1
a  (IPアドレスなどの手作業で設定する煩雑さをなくす)
b  (一定期間ごとのIPアドレスの再利用)
c  (DHCPサーバに登録するIPアドレス数の削減)
d  (DHCPサーバ)
e  (サブネットワーク)
f 
g 

設問 2
h 192.168.10.190
i 192.168.10.150
j 192.168.10.190

設問 3
192.168.10.66〜192.168.10.113

設問 4
繁忙時にDHCPサーバが故障すると、IPアドレスが不足する

解説
設問 1
a,b,c,d
DHCP(Dynamic Host Configuration Protocol)
クライアントパソコンなどをネットワークに接続した際に、
自動的にIPアドレスなどを割り当てるプロトコル

自動的に割り当てるので、
a  (IPアドレスなどの手作業で設定する煩雑さをなくす)

DHCPでは、リース期間を設定することによって、パソコンに払い出した(割り当てた)IPアドレスを自動的に回収するようにしているので
b  (一定期間ごとのIPアドレスの再利用)

この結果
c  (DHCPサーバに登録するIPアドレス数の削減)
ができる。

DHCPの動作は、表1の「DHCPでのメッセージのやり取りの手順」から
DHCPディスカバ → DHCPオファー → DHCPリクエスト → DHCPアック
という、四つのメッセージをやり取りすることによって、DHCPクライアントに割り当てられるIPアドレスが決定される。

最初に、DHCPクライアントからDHCPサーバに対し、
”DHCPディスカバ”を送信する。
しかし、DHCPクライアントは、接続したネットワークのIPアドレスはもちろん、DHCPサーバのIPアドレスも知らない。
そこで、
DHCPクライアントは、DHCP要求のサービスポートを指定したIPポケットを、ブロードキャストによってネットワークに送信する。
すると、
同じネットワーク内にあるルータを含むすべてのノードが”DHCPディスカバ”を受信する。
通常、ルータがブロードキャストパケットを受信した場合、
そのパケットをほかのネットワークセグメントに中継することはない。
一方、
DHCP要求のサービスポートが指定されたブロードキャストの場合は、
そのパケットをDHCPサーバまで中継することが必要になる。
このための機能が、DHCPリレーエージェントである。
そして、
ルータがDHCPリレーエージェント機能を有効にしている場合、”DHCPディスカバ”はDHCPサーバまで中継される。
しかし、そのためには、あらかじめルータに
d  (DHCPサーバ)
のIPアドレスを登録しておく必要がある。

また、
ルータがDHCPサーバに”DHCPディスカバ”を送信する際には、
DHCPクライアントから送信されてきたルータのインターフェース(サブネットワークのアドレス)を設定して中継する。
このため、DHCPサーバでは、
e  (サブネットワーク)
のIPアドレスを払い出せばよいかという判断できるようになっている。

f,g
問題文
ルータCは、YビルのDHCPクライアントからブロードキャストで送信された
”DHCPディスカバ”を受信すると、[  ]でDHCPサーバに転送する。
DHCPサーバはユニキャストで”DHCPオファー”をルータCに送信し、
ルータCは、このメッセージを [  ]でDHCPクライアントに転送する。
”DHCPリクエスト”と”DHCPアック”も、同様な送受信が行われる。

ルータCがDHCPサーバに”DHCPディスカバ”を転送する場合、
ルータCは、すでにDHCPサーバのIPアドレスを知っているので、
f (ユニキャスト)
によって送信することができる。
そして、
ルータCは、”DHCPオファー”を
g 
(ブロードキャスト)
によってDHCPクライアントに転送する。

設問 2

PC001は、XビルのサブネットワークXに接続されたパソコンであり、
DHCPサーバも同じサブネットワークXに接続されている。
また、
表2は「PC001とDHCPサーバから送信されるメッセージ」である。
PC001のIPアドレスは 192.168.10.150 に設定されている。

DHCPクライアントとDHCPサーバが同じサブネットワークに存在している条件で考える。

DHCPオファーメッセージは、DHCPサーバからブロードキャストによって送信されるが、そのIPパケットの送信元IPアドレスは、DHCPサーバのIPアドレスが設定されている。
したがって、
h 192.168.10.190

i,j
DHCPでリース期間を延長する場合、
DHCPクライアントは、すでに自分自身のIPアドレスが割り当てており、
また、DHCPサーバのIPアドレスも知っている。
このため、リース期間延長のDHCPリクエストメッセージは、
PC001からDHCPサーバに対し、ユニキャストで通信を行う。
したがって、
空欄 i の送信元IPアドレスは、PC001のIPアドレスとなる。
i 192.168.10.150
また、
空欄 j のあて先IPアドレスは、DHCPサーバのIPアドレスとなる。
j 192.168.10.190

設問 3
PC201はサブネットワークYに接続されているPCである。
サブネットワークアドレスは、192.168.10.64/26

26は、サブネットマスク長(1の数)なので、(32−26)
 11111111.11111111.11111111.11000000
よって、
サブネットワークYにおけるホストアドレス部は、
6ビット(111111「2進数」=63「10進数」)
 11000000 は、ネットワーク自身
 11111111 は、ブロードキャスト となるので、
サブネットワークYでは、ホスト部に割り当てられることができる
IPアドレスは、65(64+1)から126(64+62)
(64「10進数」=1000000「2進数」)

ただし、次の条件があるものとする。
(1) 最も若いアドレスは、サブネットアドレスとする。(192.168.10.64)
(2) 次に若いアドレスは、ルータに設定している。  (192.168.10.65)
(3) PCに設定可能なIPアドレスとして、
    ルータに設定しているアドレスの次に若いアドレスから
    連続した48個のIPアドレスをDHCPサーバに登録している。
以上の条件から、
192.168.10.66 から 48個のIPアドレスが登録される。
したがって、
PC201に設定される可能性のあるIPアドレスの範囲は
192.168.10.66〜192.168.10.113

設問 4
問題文中から
現在、A社では、DHCPサーバからPCに設定が可能なIPアドレスの総数を96個と設定している。
現在DHCPサーバに登録されているIPアドレスを2分割して、2台のDHCPサーバに半分ずつ登録することが考えられる。
このことより、
1台では48個のIPアドレスが登録されることになる。

就業時間中、DHCPによってIPアドレスが設定されているPCの平均台数は、両ビルとも24台である。
と記述されているので、48個のIPアドレスが使用できれば、平均的にはIPアドレスが不足することはない。
しかし
企画部の社員30名及び営業部社員50名はXビル、開発部の社員40名はYビルで勤務している。
各社員は、PCを1台ずつ所持している。
このため、
業務の繁忙期に多くの社員がPCを使用した場合、1台のDHCPサーバが故障すると、割り当て可能なIPアドレスの個数は48個に制限されているので、
IPアドレスが不足するという問題が生じる。
したがって、
繁忙時にDHCPサーバが故障すると、IPアドレスが不足する

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