IPアドレス：全5問。コレの解説を教えて！！

質問

昨日、ほぼ同じような質問を投稿させていただきましたが、更に理解不可能な問題が5問出てきてしまいました。それをいっぺんに載せますのが、恐らく理解できる方にとってはどれも同じ要領の問題なのだと思います。がしかし、私にはどれも違うような問題に見え、頭の中は大変なことになってしまっています・・・・。
サブネットマスクも絡んだIPアドレスに関する問題で、とある問題集の問題なのですが、回答のみで解説が無いため、どうしてその答えになるのか、解き方が全くわかりません（汗
ウィキペディアなども拝見しましたが、イマイチ理解できないのが実状です。どなたか、文字通り一から教えて頂きたいです。

■問1■
192.168.1.0/27のアドレス空間を、以下の条件に従い3つのサブネットワークに分割したい。各LANに設定するネットワークアドレスとして適切なものを、選択肢から3つ選びなさい。
【条件】
・各LANはルータに直接接続されている。
・LAN1には8台、LAN2とLAN3には5台のホストを接続する。
■選択肢■
a．192.168.1.0/28
b．192.168.1.16/28
c．192.168.1.32/28
d．192.168.1.0/29
e．192.168.1.8/29
f．192.168.1.16/29
g．192.168.1.20/29
h．192.168.1.48/29
■答え■
b、d、e

◆問2◆
以下の選択肢のうち、サブネットワークが他と異なるものを1つ選びなさい。
◆選択肢◆
a．デフォルトゲートウェイが「10.0.1.1」で、ブロードキャストが「10.0.1.31」
b．IPアドレスが「10.0.1.2」で、ネットマスク長が「32ビット」
c．ネットワークアドレスが「10.0.1.0」で、ブロードキャストアドレスが「10.0.1.31」
d．IPアドレスが「10.0.1.18」で、ネットマスクが「255.255.255.224」
◆答え◆
b

▲問3▲
あるネットワークのブロードキャスタアドレスが『192.168.15.255』の場合、このネットワークのネットワークアドレスとして考えられないものを以下の選択肢から全て選びなさい。
▲選択肢▲
a．192.168.0.0
b．192.168.4.0
c．192.168.8.0
d．192.168.12.0
e．192.168.14.0
▲答え▲
b

★問4★
26台のホストが常時接続されるLANで用いるIPアドレス範囲として割り当て可能なものを全て選びなさい。
★選択肢★
a．192.168.1.0/24
b．192.168.1.0/26
c．192.168.1.0/28
d．192.168.1.0/30
e．192.168.1.0/32
★答え★
a、b

●問5●
以下の選択肢について、サブネットワークのIPアドレスの範囲を一意に決めることができるものを全て選びなさい。
●選択肢●
a．サブネットマスクが255.255.255129である。
b．サブネットマスクが255.255.255.0で、192.168.1.4を含んでいる。
c．サブネットワークに割り当てられたIPアドレスの個数は64個で、デフォルトルートが、192.168.1.65である。
d．ブロードキャストアドレスが192.168.1.63である。
e．ネットワークアドレスが192.168.1.128で、ブロードキャストアドレスが192.168.1.255である。
●答え●
b、c、e

以上です。長文で大変恐縮ですが、解き方を教えていただけたらうれしいです。もちろん部分的にでも結構です。
ご回答してくださる方がいましたら、よろしくお願いします。

回答No.1

imoryo

基本的には同じ類の問題ですが、全問説明するととても800文字に収まりそうにないので、個人的に引掛けぽいと思う問１と問５だけ説明しておきます。
基本的にこの手の問題を考えるときはbitになおして考えてください。

■問1
192.168.1.0/27のアドレス空間が与えられているので自分で割り振れるのは32－27＝5bitとなります。（32bitのうち28ビット目から自分で割り振れる）
また、LAN2とLAN3では5台の端末をつなぐので3bit以上のホストアドレス
LAN1では8台端末をつなぐので4bit以上のホストアドレスが必要です。

単純に考えれば、ネットワークは3つ以上に分ける必要があるので2bit以上必要です。
といっても、LAN2、LAN3ではホストアドレスで3bit必要なのでネットワークには2bitしか割り当てられないし、LAN1はホストアドレスで4bit必要なので1bitしか割り当てられません。
そこで28bit目と29bit目の組み合わせを考えると次のとおりになります。
(1)00
(2)01
(3)10
(4)11
割り振り方としては2種類あって次のようになります。
サブネットマスクが28bit（27bit＋1bit)のLAN1には(1)(2)を割り当て、
サブネットマスクが29bit（27bit＋2bit)のLAN2,3にはそれぞれ(3)(4)を割り当てる。
か
サブネットマスクが28bit（27bit＋1bit)のLAN1には(3)(4)を割り当て、
サブネットマスクが29bit（27bit＋2bit)のLAN2，3にはそれぞれ(1)(2)を割り当てる。

この問の回答では後者を選択しているので自由に割り当てられる5bitの組み合わせを見ると
LAN1（28bitマスク）　　　 ＝＞10000（16）～11111（31）[選択肢b]
LAN2か3（29bitマスク）　　＝＞00000（0）～00111（7）[選択肢d]
　　　　　　　　　　　　　01000（8）～01111（15）[選択肢e]
となります。
ちなみに前者を選択すると
LAN1（28bitマスク）　　　　＝＞00000（0）～01111（15）[選択肢a]
LAN2か3（29bitマスク）　 　＝＞10000（16）～10111（23）[選択肢f]
　　　　　　　　　　　　　 　　11000（24）～11111（31）[★選択肢なし]
となって組み合わせが存在しません。
つまり正解はbdeの組み合わせです。

■問5
a.
4バイト目が129ですから、「10000001」となり1が連続していません。
だからNGということをいっているのだと思います。
b.
説明の必要はないかと思います。
ネットワークアドレスは192.168.1.0/24
c.
64個のIPアドレスということは2進数7桁であらわします。
つまりマスク長は32-7=25bit
ルータが192.168.1.65/25　ならネットワークアドレスは　192.168.1.64/25
d.
63を2進数であらわすと「00111111」です。
一見26bitマスクのように見えますが、
27bit～32bitの可能性もあるのでNG
e.
3バイト目から2進数でみると
1.128 =>00000001.10000000
1.255 =>00000001.11111111
で先頭から25ビット目まで同じ並びが続きます。
サブネットマスク長が26ビットより長ければ
ブロードキャストアドレスは192.168.1.255になりません。
ですからサブネットマスク長は25bitです。
それ以外のサブネット長は考えられないので一意に決められます。

ほかの問題もビットに直して考えてみてください。

お礼

ご回答ありがとうございます。
正直全くのド素人なものですので、解説はかなり助かりました！
ただ、0からの出発なので、問5のbの解説のような、わかる方には基本中の基本的なものも解説していただけたらもっとうれしかったです。
・・・・とは言え、解説はかなりありがたかったです。ご回答ありがとうございました。