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 1878 адресов узлов в одной подсети. Какова наибольшая длина префикса p (наименьшая подсеть), которой достаточно?

1878 hosts

p =

2.Подсети IPv4Сложная

У маршрутизатора есть маршруты к сетям: 10.105.70.0/24, 10.105.71.0/24, 10.105.72.0/24, 10.105.73.0/24. Какова наибольшая длина префикса p одного суммарного маршрута, охватывающего их все?

10.105.70.0/24 … 10.105.73.0/24

p =

3.Компьютерные сетиСредняя

Почему для видеозвонков в реальном времени часто предпочитают UDP?

AUDP гарантирует доставку каждого пакета, поэтому картинка никогда не зависает
BUDP обязателен для любого видео
CUDP автоматически шифрует данные
DНизкая задержка важнее повторной передачи каждого потерянного пакета

4.Компьютерные сетиСложная

В чём основное преимущество постоянных соединений (keep-alive) в HTTP/1,1?

AНесколько запросов повторно используют одно TCP-соединение, избегая повторных рукопожатий
BСоединение остаётся зашифрованным без TLS
CСервер может отправлять обновления по UDP
DОтветы могут приходить в любом порядке в одном потоке, поэтому медленные ответы не блокируют остальные

5.Системы счисленияСредняя

Установите биты так, чтобы они хранили −77 в 8-битном дополнительном коде. Чему равно значение комбинации U, если читать её как число без знака?

N = −778 bit

U =

6.Системы счисленияСложная

Несжатое изображение имеет размер 256 × 256 пикселей и 24 бит на пиксель. Сколько памяти M оно занимает, в KiB (1 KiB = 1024 байта)?

256 × 256 px24 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 < 1878

2¹¹ − 2 = 2046 ≥ 1878 → h = 11

Длина префикса

p = 32 − 11 = 21

Ответ

p = /21

2.Подсети IPv4

Ответ: p = 20

Суммирование маршрутов: суммарный маршрут a.b.c.0/p охватывает все сети, у которых первые p битов совпадают. Запишите различающийся октет первой и последней сети в двоичном виде; число общих старших битов плюс биты предшествующих октетов — это наибольший префикс суммарного маршрута.

Сравниваем биты

70 = 01000110

73 = 01001001

общих старших битов: 4

Длина префикса

p = 16 + 4 = 20

Ответ

p = /20

Суммарный маршрут: 10.105.64.0/20 (он также охватывает 12 сеть(и), которых нет в списке).

3.Компьютерные сети

Ответ: D · Низкая задержка важнее повторной передачи каждого потерянного пакета

Почему это ответ

Повторная передача потерянных пакетов увеличила бы задержку; медиа реального времени допускают некоторые потери, поэтому используются протоколы на основе UDP, например RTP.

Ответ

D · Низкая задержка важнее повторной передачи каждого потерянного пакета

4.Компьютерные сети

Ответ: A · Несколько запросов повторно используют одно TCP-соединение, избегая повторных рукопожатий

Почему это ответ

Повторное использование соединения позволяет избежать нового рукопожатия и медленного старта для каждого объекта, поэтому страницы с множеством ресурсов загружаются быстрее.

Ответ

A · Несколько запросов повторно используют одно TCP-соединение, избегая повторных рукопожатий

5.Системы счисления

Ответ: U = 179

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

77 = 0100 1101

инвертировано: 1011 0010

+1 → 1011 0011

Прочитайте как беззнаковое

1011 0011₂ = 256 − 77 = 179

Ответ

U = 179

6.Системы счисления

Ответ: M = 192 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

256·256·24 = 1572864 bit = 196608 B

Переведите в KiB

196608/1024 = 192 KiB

Ответ

M = 192 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks