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

Сеть 172.29.0.0/16 разделена на равные подсети с префиксом /21. Сколько получается подсетей N?

172.29.0.0/16/21

N =

2.Подсети IPv4Сложная

Узел имеет адрес 10.20.33.144/26. Каков четвёртый октет x последнего используемого адреса узла в его подсети?

10.20.33.144/26

x =

3.Компьютерные сетиСредняя

Почему коммутатор иногда отправляет кадр на все порты, кроме того, на который он пришёл?

AMAC-адреса получателя ещё нет в его таблице адресов
BУ кадра неверная контрольная сумма IP, и его должен проверить каждый узел
CКоммутатор работает как маршрутизатор
DКадр слишком велик для одного порта

4.Компьютерные сетиСложная

Почему сторона, первой закрывающая TCP-соединение, остаётся в состоянии TIME_WAIT в течение удвоенного максимального времени жизни сегмента?

AЧтобы сохранить ключи шифрования для последующего повторного использования
BЧтобы дождаться истечения срока действия кэша DNS
CЧтобы задержавшиеся сегменты исчезли, а завершающий ACK можно было отправить повторно, если он потерялся
DЧтобы маршрутизаторы на пути успели обновить таблицы маршрутизации для следующего соединения

5.Системы счисленияСредняя

Установите биты так, чтобы они хранили −54 в 8-битном дополнительном коде. Чему равно значение комбинации U, если читать её как число без знака?

N = −548 bit

U =

6.Системы счисленияСложная

Несжатое изображение имеет размер 1280 × 720 пикселей и 24 бит на пиксель. Сколько памяти M оно занимает, в KiB (1 KiB = 1024 байта)?

1280 × 720 px24 bit/px1 KiB = 1024 B

M = KiB

3Растворы

1.Подсети IPv4

Ответ: N = 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).

Заимствованные биты

21 − 16 = 5

Число подсетей

N = 2⁵ = 32

Ответ

N = 32

В каждой подсети /21 2¹¹ − 2 = 2046 адресов узлов.

2.Подсети IPv4

Ответ: x = 190

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).

Размер блока

2⁶ = 64

Подсеть этого узла

сеть: ⌊144/64⌋·64 = 128

широковещательный: 128 + 64 − 1 = 191

используемые узлы: 129 … 190

Ответ

x = 190

3.Компьютерные сети

Ответ: A · MAC-адреса получателя ещё нет в его таблице адресов

Почему это ответ

Для неизвестного одноадресного (unicast) адреса коммутатор рассылает кадр лавинно (flooding). Когда получатель ответит, коммутатор узнает его порт по MAC-адресу источника.

Ответ

A · MAC-адреса получателя ещё нет в его таблице адресов

4.Компьютерные сети

Ответ: C · Чтобы задержавшиеся сегменты исчезли, а завершающий ACK можно было отправить повторно, если он потерялся

Почему это ответ

TIME_WAIT гарантирует, что потерянный завершающий ACK можно повторить, а старые дублирующие сегменты исчезнут до повторного использования той же пары адресов и портов.

Ответ

C · Чтобы задержавшиеся сегменты исчезли, а завершающий ACK можно было отправить повторно, если он потерялся

5.Системы счисления

Ответ: U = 202

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

54 = 0011 0110

инвертировано: 1100 1001

+1 → 1100 1010

Прочитайте как беззнаковое

1100 1010₂ = 256 − 54 = 202

Ответ

U = 202

6.Системы счисления

Ответ: M = 2700 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

1280·720·24 = 22118400 bit = 2764800 B

Переведите в KiB

2764800/1024 = 2700 KiB

Ответ

M = 2700 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks