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 1874 адресов узлов в одной подсети. Какова наибольшая длина префикса p (наименьшая подсеть), которой достаточно?

1874 hosts

p =

2.Подсети IPv4Сложная

Узел имеет адрес 172.20.244.15/17. Чему равен третий октет x широковещательного адреса его подсети?

172.20.244.15/17

x =

3.Компьютерные сетиСредняя

Какое поле заголовка IPv4 не даёт пакетам бесконечно циркулировать в петле маршрутизации?

AКонтрольная сумма заголовка
BТип обслуживания
CИдентификация
DВремя жизни (TTL)

4.Компьютерные сетиСложная

Фаза «медленного старта» (slow start) управления перегрузкой TCP:

AДержит окно фиксированным на уровне одного сегмента
BЭкспоненциально увеличивает окно перегрузки до достижения порога или потери
CВдвое уменьшает окно перегрузки с каждым циклом обмена, пока не будет обнаружена потеря пакета
DИспользуется только UDP

5.Системы счисленияСредняя

Установите биты так, чтобы они хранили −70 в 8-битном дополнительном коде. Чему равно значение комбинации U, если читать её как число без знака?

N = −708 bit

U =

6.Системы счисленияСложная

Несжатое изображение имеет размер 1024 × 768 пикселей и 16 бит на пиксель. Сколько памяти M оно занимает, в KiB (1 KiB = 1024 байта)?

1024 × 768 px16 bit/px1 KiB = 1024 B

M = KiB

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 < 1874

2¹¹ − 2 = 2046 ≥ 1874 → h = 11

Длина префикса

p = 32 − 11 = 21

Ответ

p = /21

2.Подсети IPv4

Ответ: x = 255

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

2⁷ = 128

Подсеть этого узла

сеть: 172.20.128.0

широковещательный: 172.20.255.255

Ответ

x = 255

3.Компьютерные сети

Ответ: D · Время жизни (TTL)

Почему это ответ

Каждый маршрутизатор уменьшает TTL; при нуле пакет отбрасывается и обычно отправляется сообщение ICMP Time Exceeded. В IPv6 это поле называется hop limit.

Ответ

D · Время жизни (TTL)

4.Компьютерные сети

Ответ: B · Экспоненциально увеличивает окно перегрузки до достижения порога или потери

Почему это ответ

Медленный старт экспоненциально увеличивает окно перегрузки; после порога фаза предотвращения перегрузки увеличивает его линейно, а потеря его уменьшает.

Ответ

B · Экспоненциально увеличивает окно перегрузки до достижения порога или потери

5.Системы счисления

Ответ: U = 186

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

70 = 0100 0110

инвертировано: 1011 1001

+1 → 1011 1010

Прочитайте как беззнаковое

1011 1010₂ = 256 − 70 = 186

Ответ

U = 186

6.Системы счисления

Ответ: M = 1536 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

1024·768·16 = 12582912 bit = 1572864 B

Переведите в KiB

1572864/1024 = 1536 KiB

Ответ

M = 1536 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks