컴퓨터 네트워크: 벼락치기 팩

공식 모음, 모든 주제의 핵심 풀이 단계, 연습 문제 6개가 들어 있으며 전체 풀이는 맨 뒤에 있습니다.

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1공식과 풀이 방법

IPv4 서브네팅

서브넷당 호스트 수: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
블록 크기: 256 − (mask octet)
네트워크 주소: IP AND 마스크
브로드캐스트 주소: IP OR (NOT 마스크): 호스트 비트를 모두 1로
n비트를 빌렸을 때의 서브넷 수: 2ⁿ

진법

자릿값: 2진수 2^k, 8진수 8^k, 16진수 16^k
10진수로: Σ d_k·b^k
10진수에서: 기수로 나누고, 나머지를 아래에서 위로 읽음
16진수 ↔ 2진수: 16진수 한 자리 = 4비트
2의 보수: 비트를 반전하고 1을 더함

2연습 문제

1.IPv4 서브네팅보통

어느 부서가 한 서브넷에 호스트 주소 1049개가 필요합니다. 충분한 가장 긴 접두사 길이 p(가장 작은 서브넷)는 얼마일까요?

1049 hosts

p =

2.IPv4 서브네팅어려움

네트워크 192.168.61.0/24을 다음 LAN들을 위해 VLSM으로 나눕니다: A: 24 호스트, B: 4 호스트, C: 28 호스트, D: 104 호스트. 서브넷은 .0부터 위로, 호스트가 가장 많은 LAN부터, 각각 들어맞는 가장 작은 서브넷으로 할당합니다. LAN A의 네트워크 주소의 네 번째 옥텟 x는 얼마일까요?

A: 24B: 4C: 28D: 104

x =

3.컴퓨터 네트워크보통

한 라우터에 10.0.0.0/8과 10.1.0.0/16 경로가 있습니다. 10.1.5.5로 가는 패킷에는 어떤 경로를 사용합니까?

A먼저 추가되었으므로 10.0.0.0/8
B가장 긴 일치 접두사이므로 10.1.0.0/16
C/16보다 더 많은 주소를 포괄하므로 10.0.0.0/8
D두 경로 모두, 트래픽을 균등하게 나눈다

4.컴퓨터 네트워크어려움

한 경로의 대역폭은 100 Mbit/s이고 왕복 시간은 40 ms입니다. 경로를 완전히 활용하려면 얼마나 많은 데이터가 전송 중이어야 합니까?

A50 kB
B500 kB
C2.5 MB
D4 kB

5.진법보통

−43를 8비트 2의 보수 패턴으로 쓰세요. 그 패턴을 부호 없는 2진수로 읽으면 10진수 값 U는 얼마일까요?

N = −438 bit

U =

6.진법어려움

1110 1111 << 3의 8비트 결과가 되도록 비트를 설정하세요. 결과의 값 R은 십진수로 얼마입니까?

1110 1111<< 3

R =

3용액

1.IPv4 서브네팅

답: p = 21

IPv4 서브네팅: 주소는 32비트입니다. 접두사 /p는 앞의 몇 비트가 네트워크를 나타내는지를 말하고, 나머지 32 − p비트로 호스트 번호를 매깁니다. 서브넷에는 주소가 2³²⁻ᵖ개 있지만 첫 주소(네트워크 주소)와 마지막 주소(브로드캐스트 주소)는 호스트에 줄 수 없어 호스트 2³²⁻ᵖ − 2개가 들어갑니다. 예외: /31(점대점 링크, RFC 3021)은 주소 2개를 모두 호스트에 쓰고, /32는 단일 주소(단일 호스트 또는 루프백)입니다.

필요한 호스트 비트

2¹⁰ − 2 = 1022 < 1049

2¹¹ − 2 = 2046 ≥ 1049 → h = 11

접두사 길이

p = 32 − 11 = 21

답

p = /21

2.IPv4 서브네팅

답: x = 160

VLSM: 각 LAN은 2ʰ − 2 ≥ 호스트 수인 가장 작은 서브넷, 즉 접두사 32 − h를 받습니다. 가장 큰 서브넷부터 할당하면 모든 블록이 자기 크기의 배수에 정렬되므로, 네트워크 주소는 블록 크기를 더해 나가면 나옵니다.

LAN별 블록 크기

D: 104 호스트 → 2⁷ = 128 (/25)

C: 28 호스트 → 2⁵ = 32 (/27)

A: 24 호스트 → 2⁵ = 32 (/27)

B: 4 호스트 → 2³ = 8 (/29)

큰 것부터 할당

D: .0 – .127

C: .128 – .159

A: .160 – .191

B: .192 – .199

답

x = 160

LAN A: 192.168.61.160/27.

3.컴퓨터 네트워크

답: B · 가장 긴 일치 접두사이므로 10.1.0.0/16

이것이 답인 이유

IP 포워딩은 최장 접두사 일치를 사용합니다. 목적지와 일치하는 모든 경로 중 마스크가 가장 긴 경로가 선택됩니다.

답

B · 가장 긴 일치 접두사이므로 10.1.0.0/16

4.컴퓨터 네트워크

답: B · 500 kB

이것이 답인 이유

대역폭-지연 곱은 100 × 10⁶ bit/s × 0.04 s = 4 × 10⁶ bits = 500 kB입니다. 송신자의 윈도는 적어도 이만큼 커야 합니다.

답

B · 500 kB

5.진법

답: U = 213

위치 기수법: 각 자리의 값은 그 숫자에 밑의 거듭제곱을 곱한 것입니다. 2진수의 자리값은 1, 2, 4, 8, 16, …, 16진수는 1, 16, 256, …이며 A–F는 10–15를 뜻합니다. 8비트 2의 보수에서 가장 왼쪽 비트는 +128이 아니라 −128의 값을 가지며, 이렇게 음수를 저장합니다.

반전하고 1 더하기

43 = 0010 1011

반전 후: 1101 0100

+1 → 1101 0101

부호 없는 수로 읽기

1101 0101₂ = 256 − 43 = 213

답

U = 213

6.진법

답: R = 120

비트 설정: 각 비트는 2의 거듭제곱(128, 64, …, 1)의 값을 가집니다. 16진수 한 자리는 정확히 네 비트이고, 8비트 2의 보수에서 맨 왼쪽 비트의 값은 −128입니다. 비트 연산은 각 비트 자리를 따로 처리합니다.

비트별로

3만큼 왼쪽으로 시프트하면 모든 비트가 3칸 왼쪽으로 이동합니다. 왼쪽 끝에서 밀려난 비트는 사라지고 오른쪽에 0이 들어옵니다.

1110 1111 << 3

= 0111 1000

결과의 값

0111 1000₂ = 120

답

R = 120

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