Компьютерные сети: шпаргалка-пакет

Листы формул, ключевые шаги методов по каждой теме и тренировочные задачи (6) с полными решениями в конце.

Новые задачи Назад к курсу

В окне печати выберите «Сохранить как PDF», чтобы сохранить копию на своём устройстве.

1Формулы и методы

Подсети IPv4

Узлы в подсети: 2^{(32 − prefix)} − 2 (/31: 2, /32: 1)
Размер блока: 256 − (mask octet)
Адрес сети: IP AND маска
Широковещательный адрес: IP OR (NOT маска): все биты узла равны 1
Подсети из n заимствованных битов: 2ⁿ

Системы счисления

Веса разрядов: двоичная 2^k, восьмеричная 8^k, шестнадцатеричная 16^k
В десятичную: Σ d_k·b^k
Из десятичной: делите на основание, остатки читайте снизу вверх
Шестнадцатеричная ↔ двоичная: одна шестнадцатеричная цифра = 4 бита
Дополнительный код: инвертируйте биты и прибавьте 1

2Тренировочные задачи

1.Подсети IPv4Средняя

Отделу нужно 1413 адресов узлов в одной подсети. Какова наибольшая длина префикса p (наименьшая подсеть), которой достаточно?

1413 hosts

p =

2.Подсети IPv4Сложная

Узел имеет адрес 172.20.0.6/19. Чему равен третий октет x широковещательного адреса его подсети?

172.20.0.6/19

x =

3.Компьютерные сетиСредняя

Какова цель трёхэтапного рукопожатия (three-way handshake) TCP?

AЗашифровать данные
BНайти IP-адрес узла, прежде чем ему можно будет отправить данные
CУстановить соединение и синхронизировать порядковые номера
DБыстро закрыть соединение

4.Компьютерные сетиСложная

Зачем была введена опция масштабирования окна TCP (window scale)?

AБез неё TCP не мог обнаруживать потерянные сегменты на протяжённых каналах
B16-битное поле окна ограничивает окно 65,535 байтами, что слишком мало для быстрых протяжённых путей
C32-битное поле окна было слишком большим и занимало лишнее место в заголовке каждого отправленного сегмента TCP
DUDP нужен был способ управлять скоростью отправки на перегруженных путях

5.Системы счисленияСредняя

8-битная комбинация 1111 1110 хранит целое число со знаком в дополнительном коде. Каково его значение N в десятичной системе?

1111 11108 bit

N =

6.Системы счисленияСложная

Система должна присвоить каждому из 4027 элементов собственный двоичный код одинаковой длины. Какое наименьшее число битов b нужно?

4027

b = bit

3Растворы

1.Подсети IPv4

Ответ: p = 21

Подсети IPv4: адрес состоит из 32 битов. Префикс /p указывает, сколько начальных битов определяют сеть; остальные 32 − p битов нумеруют узлы. В подсети 2³²⁻ᵖ адресов, но первый (адрес сети) и последний (широковещательный адрес) нельзя назначить узлам, поэтому помещается 2³²⁻ᵖ − 2 узла. Исключения: /31 (канал «точка-точка», RFC 3021) использует оба своих 2 адреса для хостов, а /32 — это один-единственный адрес (отдельный хост или loopback).

Необходимые биты узла

2¹⁰ − 2 = 1022 < 1413

2¹¹ − 2 = 2046 ≥ 1413 → h = 11

Длина префикса

p = 32 − 11 = 21

Ответ

p = /21

2.Подсети IPv4

Ответ: x = 31

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

Размер блока в третьем октете

2⁵ = 32

Подсеть этого узла

сеть: 172.20.0.0

широковещательный: 172.20.31.255

Ответ

x = 31

3.Компьютерные сети

Ответ: C · Установить соединение и синхронизировать порядковые номера

Почему это ответ

Рукопожатие устанавливает соединение и согласует начальные порядковые номера обеих сторон до отправки данных.

Ответ

C · Установить соединение и синхронизировать порядковые номера

4.Компьютерные сети

Ответ: B · 16-битное поле окна ограничивает окно 65,535 байтами, что слишком мало для быстрых протяжённых путей

Почему это ответ

Исходный заголовок допускает не более 65,535 байт неподтверждённых данных. Масштабирование окна умножает это значение на степень двойки, чтобы можно было заполнить пути с большим произведением пропускной способности на задержку.

Ответ

B · 16-битное поле окна ограничивает окно 65,535 байтами, что слишком мало для быстрых протяжённых путей

5.Системы счисления

Ответ: N = −2

Позиционные системы счисления: каждая цифра стоит своего значения, умноженного на степень основания. В двоичной системе разряды стоят 1, 2, 4, 8, 16, …, в шестнадцатеричной 1, 16, 256, …, а A–F обозначают 10–15. В 8-битном дополнительном коде крайний левый бит стоит −128 вместо +128; так хранятся отрицательные числа.

Сложите веса

Остальные биты сохраняют свои обычные положительные веса.

−128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 = −2

Ответ

N = −2

6.Системы счисления

Ответ: b = 12 bit

Степени двойки

2¹¹ = 2048 < 4027

2¹² = 4096 ≥ 4027

Ответ

b = 12

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks