Компьютерные сети: шпаргалка-пакет

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

Новые задачиНазад 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 2k, восьмеричная 8k, шестнадцатеричная 16k
В десятичную
Σ dk·bk
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
/24 → /2711111111111111111111111111100000биты сетибиты узла

Сеть 192.168.87.0/24 разделена на подсети /27, пронумерованные 1, 2, 3, … начиная с младшего адреса (подсеть 1 начинается с .0). Чему равен четвёртый октет x адреса сети подсети 2?

192.168.87.0/24/27подсеть 2 (подсеть 1 начинается с .0)
x =
2.Подсети IPv4Сложная

Сеть 192.168.248.0/24 делится с помощью VLSM для следующих LAN: A: 10 узлов, B: 24 узлов, C: 41 узлов, D: 103 узлов. Подсети выделяются начиная с .0 по возрастанию, первой — LAN с наибольшим числом узлов, каждой — наименьшая подходящая подсеть. Чему равен четвёртый октет x адреса сети LAN A?

A: 10B: 24C: 41D: 103
x =
3.Компьютерные сетиСредняя

Что делает ARP?

  1. AАвтоматически назначает IP-адреса узлам при их подключении к локальной сети
  2. BНаходит MAC-адрес, соответствующий IP-адресу в локальной сети
  3. CМаршрутизирует пакеты в интернете
  4. DРазрешает доменные имена
4.Компьютерные сетиСложная

Студент запускает игровой сервер на ПК за домашним маршрутизатором с NAT. Друзья из интернета не могут подключиться. Как это обычно исправляют?

  1. AОтключают DNS-клиент ПК
  2. BНастраивают на маршрутизаторе проброс портов (port forwarding) на частный адрес ПК
  3. CМеняют маску подсети ПК на /32
  4. DДают ПК другой MAC-адрес, чтобы маршрутизатор мог найти его снаружи
5.Системы счисленияСредняя
8-битный дополнительный код0−12806403201608040201

Установите биты так, чтобы они хранили −67 в 8-битном дополнительном коде. Чему равно значение комбинации U, если читать её как число без знака?

N = −678 bit
U =
6.Системы счисленияСложная
24 bit1 px512 px512 pxM = ? KiB

Несжатое изображение имеет размер 512 × 512 пикселей и 24 бит на пиксель. Сколько памяти M оно занимает, в KiB (1 KiB = 1024 байта)?

512 × 512 px24 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB

3Растворы

1.Подсети IPv4

Ответ: x = 32

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

25 = 32

Подсеть номер 2

сеть: (2 − 1)·32 = 32
широковещательный: 32 + 32 − 1 = 63

Ответ

x = 32
2.Подсети IPv4

Ответ: x = 224

VLSM: каждая LAN получает наименьшую подсеть с 2ʰ − 2 ≥ числа её узлов, т. е. префикс 32 − h. Если выделять сначала наибольшие подсети, каждый блок оказывается выровнен по числу, кратному своему размеру, поэтому адреса сетей получаются сложением размеров блоков.

Размер блока для каждой LAN

D: 103 узлов → 27 = 128 (/25)
C: 41 узлов → 26 = 64 (/26)
B: 24 узлов → 25 = 32 (/27)
A: 10 узлов → 24 = 16 (/28)

Распределение, начиная с наибольшей

D: .0 – .127
C: .128 – .191
B: .192 – .223
A: .224 – .239

Ответ

x = 224

LAN A: 192.168.248.224/28.

3.Компьютерные сети

Ответ: B · Находит MAC-адрес, соответствующий IP-адресу в локальной сети

Почему это ответ

ARP рассылает широковещательный запрос «у кого этот IP?», и владелец отвечает своим MAC-адресом, чтобы кадры можно было доставить локально.

Ответ

B · Находит MAC-адрес, соответствующий IP-адресу в локальной сети
4.Компьютерные сети

Ответ: B · Настраивают на маршрутизаторе проброс портов (port forwarding) на частный адрес ПК

Почему это ответ

NAT создаёт сопоставления только для соединений, начатых изнутри. Правило проброса портов сопоставляет публичный порт внутреннему узлу, чтобы входящие соединения могли до него дойти.

Ответ

B · Настраивают на маршрутизаторе проброс портов (port forwarding) на частный адрес ПК
5.Системы счисления

Ответ: U = 189

Установка битов: каждый бит стоит степень двойки (128, 64, …, 1). Одна шестнадцатеричная цифра — это ровно четыре бита, а в 8-битном дополнительном коде крайний левый бит стоит −128. Побитовые операции работают с каждой позицией бита отдельно.

Инвертируйте и прибавьте единицу

67 = 0100 0011
инвертировано: 1011 1100
+1 → 1011 1101

Прочитайте как беззнаковое

1011 1101₂ = 256 − 67 = 189

Ответ

U = 189
6.Системы счисления

Ответ: M = 768 KiB

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.

Биты и байты

512·512·24 = 6291456 bit = 786432 B

Переведите в KiB

786432/1024 = 768 KiB

Ответ

M = 768 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks