شبكات الحاسوب: حزمة المراجعة المكثفة

أوراق القوانين، وأهم خطوات الحل لكل موضوع، و6 مسألة تدريبية، مع الحلول الكاملة في الخلف.

مسائل جديدة العودة إلى المقرّر

في نافذة الطباعة اختر «حفظ بصيغة PDF» لحفظ نسخة على جهازك.

1القوانين وطرق الحل

تقسيم شبكات IPv4

المضيفون في كل شبكة فرعية: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
حجم الكتلة: 256 − (mask octet)
عنوان الشبكة: IP AND القناع
عنوان البث: IP OR (NOT mask): كل بتات المضيف = 1
الشبكات الفرعية من n بتات مستعارة: 2ⁿ

أنظمة العد

القيم الموضعية: الثنائي 2^k، الثماني 8^k، الست عشري 16^k
إلى العشري: Σ d_k·b^k
من العشري: اقسم على الأساس، واقرأ البواقي من الأسفل إلى الأعلى
الست عشري ↔ الثنائي: رقم ست عشري واحد = 4 بتات
المتمم الثنائي: اعكس البتات وأضف 1

2مسائل تدريبية

1.تقسيم شبكات IPv4متوسطة

تستخدم شبكة فرعية القناع 255.255.255.224. كم عنوان مضيف قابلًا للاستخدام H فيها؟

255.255.255.224

H =

2.تقسيم شبكات IPv4صعبة

عنوان مضيف هو 10.20.4.61/30. ما الثُمانية الرابعة x من آخر عنوان مضيف قابل للاستخدام في شبكته الفرعية؟

10.20.4.61/30

x =

3.شبكات الحاسوبمتوسطة

كيف يختلف جدار الحماية ذو الحالة (stateful) عن مرشّح الحزم البسيط؟

Aيحجب كل الحركة الواردة دون استثناء، بما فيها الردود على الطلبات الصادرة
Bلا يفحص إلا عنوان MAC لكل إطار
Cيشفّر كل حزمة يمررها
Dيتتبع الاتصالات ويسمح بالردود التي تنتمي إلى جلسات قائمة

4.شبكات الحاسوبصعبة

لماذا يختار TCP رقم تسلسل أوليًا لا يمكن التنبؤ به لكل اتصال؟

Aلاختيار أفضل مسار إلى الوجهة لمقاطع ذلك الاتصال
Bلتشفير حمولة كل مقطع
Cلضغط البيانات بكفاءة أكبر
Dلتجنب الخلط مع المقاطع القديمة وجعل حقن المقاطع المنتحلة أصعب

5.أنظمة العدمتوسطة

اضبط البتات بحيث تخزن −30 في المتمم الثنائي بـ 8 بتات. إذا قُرئ كعدد بدون إشارة، فما قيمة النمط U؟

N = −308 bit

U =

6.أنظمة العدصعبة

يجب أن يعطي نظام كل واحد من 4089 عنصرًا رمزًا ثنائيًا خاصًا به بالطول نفسه. ما أقل عدد من البتات b يلزم؟

4089

b = bit

3المحاليل

1.تقسيم شبكات IPv4

الإجابة: H = 30

تقسيم شبكات IPv4: يتكون العنوان من 32 بتة. تحدد البادئة /p عدد البتات الأولى التي تعرّف الشبكة؛ وتُرقّم البتات المتبقية 32 − p المضيفين. تحتوي الشبكة الفرعية على 2³²⁻ᵖ عنوانًا، لكن الأول (عنوان الشبكة) والأخير (عنوان البث) لا يُعطيان للمضيفين، فيتسع 2³²⁻ᵖ − 2 مضيفًا. الاستثناءات: الشبكة /31 (وصلة من نقطة إلى نقطة، RFC 3021) تستخدم كلا عنوانَيها الـ 2 للمضيفين، والشبكة /32 عنوان واحد فقط (مضيف واحد أو عنوان loopback).

طول البادئة

255.255.255.224 = /27

المضيفون القابلون للاستخدام

2⁵ − 2 = 30

الإجابة

H = 30

2.تقسيم شبكات IPv4

الإجابة: x = 62

حجم الكتلة

2² = 4

الشبكة الفرعية لهذا المضيف

الشبكة: ⌊61/4⌋·4 = 60

البث: 60 + 4 − 1 = 63

المضيفون القابلون للاستخدام: 61 … 62

الإجابة

x = 62

3.شبكات الحاسوب

الإجابة: D · يتتبع الاتصالات ويسمح بالردود التي تنتمي إلى جلسات قائمة

لماذا هذه هي الإجابة

يحتفظ جدار الحماية ذو الحالة بجدول للاتصالات النشطة، فيُسمح بحركة العودة تلقائيًا. أما المرشّح عديم الحالة فيحكم على كل حزمة بمعزل عن غيرها.

الإجابة

D · يتتبع الاتصالات ويسمح بالردود التي تنتمي إلى جلسات قائمة

4.شبكات الحاسوب

الإجابة: D · لتجنب الخلط مع المقاطع القديمة وجعل حقن المقاطع المنتحلة أصعب

لماذا هذه هي الإجابة

تمنع أرقام التسلسل الأولية العشوائية قبول المقاطع المتأخرة من اتصالات قديمة، وتجعل من الصعب على المهاجمين خارج المسار تزوير مقاطع صالحة.

الإجابة

D · لتجنب الخلط مع المقاطع القديمة وجعل حقن المقاطع المنتحلة أصعب

5.أنظمة العد

الإجابة: U = 226

ضبط البتات: قيمة كل بت قوة للعدد اثنين (128 و64 … و1). الرقم السداسي عشري الواحد يساوي أربع بتات تمامًا، وفي المتمم الثنائي بـ 8 بتات تساوي قيمة البت الأيسر −128. وتعمل العمليات على مستوى البت على كل موضع بت على حدة.

اقلب وأضف واحدًا

30 = 0001 1110

مقلوب: 1110 0001

+1 → 1110 0010

اقرأه بلا إشارة

1110 0010₂ = 256 − 30 = 226

الإجابة

U = 226

6.أنظمة العد

الإجابة: b = 12 bit

أنظمة العد الموضعية: قيمة كل رقم هي قيمته مضروبة في قوة من قوى الأساس. في النظام الثنائي تساوي المواضع 1، 2، 4، 8، 16، …؛ وفي السداسي عشري 1، 16، 256، …، حيث تمثل A–F القيم 10–15. في المتمم الثنائي ذي 8 بتات تساوي البتة اليسرى −128 بدلًا من +128، وهكذا تُخزَّن الأعداد السالبة.

قوى العدد 2

2¹¹ = 2048 < 4089

2¹² = 4096 ≥ 4089

الإجابة

b = 12

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks