Основы информатики: шпаргалка-пакет

Листы формул, ключевые шаги методов по каждой теме и тренировочные задачи (20) 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

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

Логика высказываний и доказательства

Строки таблицы истинности
2ⁿ
Импликация
p → q ≡ ¬p ∨ q ≡ ¬q → ¬p
Отрицание импликации
¬(p → q) ≡ p ∧ ¬q
Эквиваленция
p ↔ q ≡ (p → q) ∧ (q → p)
Законы де Моргана
¬(p ∧ q) ≡ ¬p ∨ ¬q, ¬(p ∨ q) ≡ ¬p ∧ ¬q
Законы дистрибутивности
p ∨ (q ∧ r) ≡ (p ∨ q) ∧ (p ∨ r), p ∧ (q ∨ r) ≡ (p ∧ q) ∨ (p ∧ r)
Отрицание кванторов
¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x), ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x)
Modus ponens, modus tollens
p → q, p ⊢ q; p → q, ¬q ⊢ ¬p

Метод

  1. Подсчитайте различные переменные: в таблице истинности 2ⁿ строк, и начинается она со строки, где все переменные равны 1.
  2. Отведите каждой подформуле отдельный столбец и заполняйте столбцы изнутри наружу.
  3. Применяйте правило каждой связки: → равно 0 только для 1 → 0, ↔ равно 1, когда обе части совпадают.
  4. Для эквивалентностей сравнивайте последние столбцы строка за строкой; для рассуждения смотрите только на строки, в которых все посылки равны 1.
  5. Чтобы отрицать высказывание с квантором, переносите ¬ внутрь, меняйте ∀ и ∃ местами и отрицайте внутреннюю формулу.

Цифровая логика: вентили, карты Карно и триггеры

Основные вентили
A·B, A + B, A′, (A·B)′, (A + B)′, A ⊕ B
Правила булевой алгебры
X + X′ = 1, X·X′ = 0, X + XY = X, XY + XY′ = X
Законы де Моргана
(X·Y)′ = X′ + Y′, (X + Y)′ = X′·Y′
Порядок на карте Карно
00, 01, 11, 10 (Gray code)
Группа из 2ᵏ клеток
теряет k переменных
Мультиплексор 4 в 1
F = A′B′I0 + A′BI1 + AB′I2 + ABI3
Триггеры
D: Q⁺ = D, T: Q⁺ = T ⊕ Q, JK: Q⁺ = JQ′ + K′Q
Счётчики
n-разрядный: 2ⁿ состояний; по модулю N: наименьшее n, при котором 2ⁿ ≥ N; fout = fclk/N
Асинхронный счётчик
fmax = 1/(n·tpd)
Кольцевой счётчик и счётчик Джонсона
n и 2n состояний

Метод

  1. Для схемы идите от входов к выходу вентиль за вентилем и записывайте значение на каждом проводе или запишите её выражение и заполните таблицу истинности.
  2. Для упрощения поставьте единицы (и безразличные состояния как X) на карту Карно со строками и столбцами в коде Грея: 00, 01, 11, 10.
  3. Покройте единицы как можно меньшим числом как можно больших групп по 1, 2, 4, 8 или 16 клеток, с переходом через края; каждая группа — один член-произведение из переменных, которые остаются постоянными. Для формы POS группируйте нули.
  4. Для триггеров и счётчиков считывайте входы на каждом активном фронте тактового сигнала, записывайте состояние после каждого фронта и помните, что n-разрядный счётчик возвращается к началу после 2ⁿ состояний.

Теория чисел и модульная арифметика

Деление с остатком
a = q·n + r, 0 ≤ r < n
Евклид
gcd(a, b) = gcd(b, a mod b)
Наименьшее общее кратное
lcm(a, b) = a·b/gcd(a, b)
Обратная матрица
a·a⁻¹ ≡ 1 (mod n), gcd(a, n) = 1
Линейное сравнение
a·x ≡ b → x ≡ a⁻¹·b (mod n)
Функция Эйлера
φ(n) = n·∏(1 − 1/p), φ(pᵏ) = pᵏ − pᵏ⁻¹
Ферма
aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p)
RSA
n = pq, φ = (p − 1)(q − 1), d = e⁻¹ mod φ, c = mᵉ mod n, m = cᵈ mod n

Метод

  1. Сначала приведите каждое число по модулю n; остатки лежат от 0 до n − 1.
  2. Для НОД делите с остатком по алгоритму Евклида; последний ненулевой остаток и есть НОД.
  3. Для обратного элемента запустите расширенный алгоритм и возьмите коэффициент при a; если он отрицательный, прибавьте n.
  4. Решайте a·x ≡ b умножением на a⁻¹; два сравнения объединяйте, записывая x = r₁ + m₁k.
  5. Для степеней запишите показатель в двоичном виде и многократно возводите в квадрат; в RSA d = e⁻¹ mod φ(n), где φ(n) = (p − 1)(q − 1).

Теория графов

Лемма о рукопожатиях
Σ deg(v) = 2|E|
Полные графы
|E(Kn)| = n(n − 1)/2, |E(Km,n)| = m·n
Регулярный граф
|E| = n·k/2
Дерево и лес
|E| = n − 1, |E| = n − c
Листья дерева
L = 2 + Σ (deg(v) − 2) over deg(v) ≥ 3
Эйлер
цикл: все степени чётные; путь: ровно две нечётные степени
Гамильтоновы циклы в Kn
(n − 1)!/2
Обновление в алгоритме Дейкстры
d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v))
Маршруты длины L
(Mᴸ)ij

Метод

  1. Запишите степень каждой вершины; сумма степеней равна удвоенному числу рёбер.
  2. В задачах об эйлеровых путях проверьте, что граф связный, и посчитайте вершины нечётной степени.
  3. Для деревьев используйте n − 1 ребро и лемму о рукопожатиях.
  4. В алгоритме Дейкстры ведите таблицу предварительных расстояний и на каждом шаге фиксируйте нефиксированную вершину с наименьшим расстоянием.
  5. Для минимального остовного дерева отсортируйте рёбра по весу и пропускайте каждое ребро, замыкающее цикл (Краскал), либо растите одно дерево из начальной вершины (Прим).

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

2Тренировочные задачи

1.Системы счисленияСредняя
8-битный дополнительный код0−12806403201608040201

Установите биты так, чтобы они хранили −88 в 8-битном дополнительном коде. Чему равно значение комбинации U, если читать её как число без знака?

N = −888 bit
U =
2.Системы счисленияСложная
20 бит, без знака, N = ?????????????????????

Какое наибольшее беззнаковое целое число N помещается в 20 бит?

20 bit
N =
3.Логика высказываний и доказательстваСредняя
¬¬r → ¬qq → ¬r¬q → ¬¬r¬r ∧ ¬q

Вы хотите доказать ¬r → q от контрапозиции. Какую импликацию вы доказываете вместо неё? Нажмите на неё.

¬r → q
  1. 1¬¬r → ¬q
  2. 2q → ¬r
  3. 3¬q → ¬¬r
  4. 4¬r ∧ ¬q
4.Логика высказываний и доказательстваСложная
qrq ∨ rq¬r11100100

Рассуждение с посылками q ∨ r; q и выводом ¬r неправильно. Нажмите на строку таблицы истинности, которая является контрпримером.

q ∨ rq∴ ¬r
  1. 1q = 1, r = 1
  2. 2q = 1, r = 0
  3. 3q = 0, r = 1
  4. 4q = 0, r = 0
5.Цифровая логика: вентили, карты Карно и триггерыСредняя
ABCD000111100001111000110312140517160120131151140809111110

С помощью карты Карно найдите минимальную форму «сумма произведений» (SOP) для F(A, B, C, D) = Σm(1, 2, 4, 6, 7, 10, 11, 14, 15). Сколько членов-произведений, N, в ней?

F(A, B, C, D) = Σm(1, 2, 4, 6, 7, 10, 11, 14, 15)
N =
6.Цифровая логика: вентили, карты Карно и триггерыСложная
ABCD00011110000111100011130204150716012X13X150140819111010

Найдите минимальную форму SOP для F(A, B, C, D) = Σm(1, 3, 5, 6, 9, 11) + d(13, 15), где d обозначает безразличные состояния. Сколько литералов, L, она содержит?

F(A, B, C, D) = Σm(1, 3, 5, 6, 9, 11) + d(13, 15)
L =
7.Теория чисел и модульная арифметикаСредняя

Найдите обратный к 7 по модулю 19: число x, для которого 0 < x < 19 и 7·x ≡ 1 (mod 19).

a = 7n = 19
7−1 mod 19 =
8.Теория чисел и модульная арифметикаСложная
705c = me​ mod n?m = cd​ mod nm(n, e) = (1189, 19)d

Зашифруйте сообщение m = 705 открытым ключом RSA (n, e) = (1189, 19). Найдите шифртекст c.

n = 1189e = 19m = 705
c =
9.Алгоритмы и сложностьСредняя

Нижняя граница для сортировки сравнениями в худшем случае равна:

  1. AΩ(n)
  2. BΩ(n log n)
  3. CΩ(n²)
  4. DΩ(log n)
10.Алгоритмы и сложностьСложная

В чём разница между неразрешимой и трудноразрешимой задачей?

  1. AТрудноразрешимые задачи нельзя решить никаким алгоритмом, а неразрешимым нужно лишь экспоненциальное время
  2. BУ неразрешимой задачи нет алгоритма для всех входов; у трудноразрешимой он есть, но слишком медленный
  3. CОба термина означают, что у задачи вообще нет алгоритма
  4. DНеразрешимые задачи лежат в NP, а трудноразрешимые — в P
11.Структуры данныхСредняя

У узла двоичного дерева поиска есть правое поддерево. Где находится его in-order преемник?

  1. AСамый правый узел его левого поддерева
  2. BВсегда его родитель
  3. CСамый левый узел его правого поддерева
  4. DВсегда его правый потомок
12.Структуры данныхСложная

Какая структура данных обеспечивает кэш LRU (least recently used) с операциями get и put за O(1)?

  1. AТолько двоичное дерево поиска
  2. BТолько стек
  3. CХеш-таблица в сочетании с двусвязным списком
  4. DОдин отсортированный массив
13.Теория графовСредняя

Связный граф имеет 11 вершин и 22 рёбер. Сколько рёбер, k, нужно удалить, чтобы осталось остовное дерево?

|V| = 11|E| = 22
k =
14.Теория графовСложная
812410137668ABCDEFG

Алгоритм Дейкстры запускается из A. Нажмите на вершину, которая фиксируется (становится постоянной) на шаге 4; сама A фиксируется на шаге 1.

начало: Aшаг 4
  1. 1A
  2. 2B
  3. 3C
  4. 4D
  5. 5E
  6. 6F
  7. 7G
15.Базы данных и SQLСредняя

Что возвращает SELECT COALESCE(phone, 'unknown') FROM customers для клиента, у которого phone равен NULL?

  1. ANULL
  2. B'unknown'
  3. CОшибку
  4. DПустую строку
16.Базы данных и SQLСложная

R(A, B, C, D) имеет функциональные зависимости A → B и C → D. Каков потенциальный ключ?

  1. A{B, D}
  2. B{A, C}
  3. C{A}
  4. D{C}
17.Компьютерные сетиСредняя

Какой диапазон номеров портов TCP/UDP зарезервирован как «общеизвестные» (well-known) порты?

  1. A49152–65535
  2. B1024–49151
  3. C0–65535
  4. D0–1023
18.Компьютерные сетиСложная

К каждому порту 8-портового коммутатора (без VLAN) подключено по одному узлу. Сколько здесь доменов коллизий и широковещательных доменов?

  1. A1 домен коллизий, 8 широковещательных доменов
  2. B8 доменов коллизий, 1 широковещательный домен
  3. C1 домен коллизий, 1 широковещательный домен
  4. D8 доменов коллизий, 8 широковещательных доменов
19.Подсети IPv4Средняя
/24 → /2711111111111111111111111111100000биты сетибиты узла

Сеть 192.168.10.0/24 нужно разделить как минимум на 5 одинаковых подсетей. Если занять как можно меньше битов, сколько используемых узлов H будет в каждой подсети?

192.168.10.0/245 subnets
H =
20.Подсети IPv4Сложная

Сеть 192.168.54.0/24 делится с помощью VLSM для следующих LAN: A: 21 узлов, B: 13 узлов, C: 11 узлов, D: 40 узлов, E: 3 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 C?

A: 21B: 13C: 11D: 40E: 3
x =

3Растворы

1.Системы счисления

Ответ: U = 168

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

88 = 0101 1000
инвертировано: 1010 0111
+1 → 1010 1000

Прочитайте как беззнаковое

1010 1000₂ = 256 − 88 = 168

Ответ

U = 168
2.Системы счисления

Ответ: N = 1,049 × 10⁶

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.

Наибольшее значение

220 − 1 = 1048575

Ответ

N = 1048575
3.Логика высказываний и доказательства

Ответ: ¬q → ¬¬r

Логическая эквивалентность: две формулы эквивалентны (≡), если в каждой строке таблицы истинности они имеют одинаковое значение. Тавтология равна 1 в каждой строке, противоречие равно 0 в каждой строке, а нейтральная формула (contingency) — ни то ни другое. Полезные законы: законы де Моргана, ¬(a ∧ b) ≡ ¬a ∨ ¬b и ¬(a ∨ b) ≡ ¬a ∧ ¬b; a → b ≡ ¬a ∨ b ≡ ¬b → ¬a (контрапозиция); ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b; а также законы дистрибутивности, a ∨ (b ∧ c) ≡ (a ∨ b) ∧ (a ∨ c).

Части импликации

a = ¬r, b = q

Контрапозиция

¬b → ¬a = ¬q → ¬¬r

Ответ

¬q → ¬¬r

Контрапозиция эквивалентна исходному утверждению, поэтому её доказательство доказывает и само утверждение.

4.Логика высказываний и доказательства

Ответ: q = 1, r = 1

Кванторы и рассуждения: ¬∀x P(x) ≡ ∃x ¬P(x) и ¬∃x P(x) ≡ ∀x ¬P(x). Переносите отрицание внутрь, меняйте каждый квантор, через который оно проходит, и отрицайте внутреннюю формулу по законам логики высказываний, например ¬(a → b) ≡ a ∧ ¬b. Рассуждение правильно, если вывод равен 1 в каждой строке, где все посылки равны 1. Одной строки с истинными посылками и ложным выводом достаточно, чтобы получить контрпример и показать, что рассуждение неправильно.

Посылки и вывод по строкам

q = 1, r = 1: 1 1 | 0
q = 1, r = 0: 1 1 | 1
q = 0, r = 1: 1 0 | 0
q = 0, r = 0: 0 0 | 1

Контрпример

q = 1, r = 1

Ответ

q = 1, r = 1

Рассуждение такой формы выглядит как правильное правило, но одной строки достаточно, чтобы показать, что это не так.

5.Цифровая логика: вентили, карты Карно и триггеры

Ответ: N = 5

Карты Карно: клетки упорядочены по коду Грея (00, 01, 11, 10), поэтому соседние клетки, включая те, что через края, отличаются ровно одной переменной. Группируйте единицы в прямоугольники по 1, 2, 4, 8 или 16 клеток, как можно большие и в как можно меньшем числе, пока не будет покрыта каждая единица. Каждая группа — один член-произведение: переменные, которые внутри неё остаются постоянными. Группа из 2ᵏ клеток теряет k переменных. Безразличные состояния (X) можно использовать, чтобы увеличить группы, но покрывать их не обязательно. Если группировать нули, получится минимальная форма POS.

ABCD000111100001111000110312140517160120131151140809111110

Сгруппируйте единицы

Каждая группа — прямоугольник из 2ᵏ клеток; клетки на краю соседствуют с клетками на противоположном краю.

CD′
BC
AC
A′BD′
A′B′C′D

Минимальная форма SOP

F = CD′ + BC + AC + A′BD′ + A′B′C′D
N = 5

Ответ

N = 5
6.Цифровая логика: вентили, карты Карно и триггеры

Ответ: L = 8

Карты Карно: клетки упорядочены по коду Грея (00, 01, 11, 10), поэтому соседние клетки, включая те, что через края, отличаются ровно одной переменной. Группируйте единицы в прямоугольники по 1, 2, 4, 8 или 16 клеток, как можно большие и в как можно меньшем числе, пока не будет покрыта каждая единица. Каждая группа — один член-произведение: переменные, которые внутри неё остаются постоянными. Группа из 2ᵏ клеток теряет k переменных. Безразличные состояния (X) можно использовать, чтобы увеличить группы, но покрывать их не обязательно. Если группировать нули, получится минимальная форма POS.

Простые импликанты

Самые большие группы, которые можно образовать из единиц и X.

C′D, B′D, AD, A′BCD′
ABCD00011110000111100011130204150716012X13X150140819111010

Минимальное покрытие

F = C′D + B′D + A′BCD′
L = 8

Ответ

L = 8
7.Теория чисел и модульная арифметика

Ответ: 7−1 mod 19 = 11

Обратные элементы и сравнения: у a есть обратный по модулю n ровно тогда, когда НОД(a, n) = 1. Расширенный алгоритм Евклида записывает 1 = s·n + t·a, откуда a⁻¹ ≡ t (mod n). Сравнение a·x ≡ b (mod n) при НОД(a, n) = 1 имеет решение x ≡ a⁻¹·b. Два сравнения x ≡ r₁ (mod m₁) и x ≡ r₂ (mod m₂) со взаимно простыми модулями имеют одно решение по модулю m₁·m₂ (китайская теорема об остатках). Функция Эйлера φ(n) считает числа от 1 до n, взаимно простые с n: φ(n) = n·∏(1 − 1/p).

Расширенный алгоритм Евклида

Каждый остаток r записывается как r ≡ t·7 (mod 19).

r = 19, t = 0
r = 7, q = 2, t = 1
r = 5, q = 1, t = −2
r = 2, q = 2, t = 3
r = 1, q = 2, t = −8

Обратная матрица

1 ≡ −8·7 (mod 19)
x = 11
проверка: 7·11 = 77 = 4·19 + 1

Ответ

7−1 mod 19 = 11
8.Теория чисел и модульная арифметика

Ответ: c = 1020

Степени по модулю и RSA: вычисляйте aᵏ mod n многократным возведением в квадрат: запишите k в двоичном виде, возводите в квадрат, приводите по модулю после каждого шага и перемножайте те степени, чей бит равен 1. Ферма: aᵖ⁻¹ ≡ 1 (mod p) для простого p, не делящего a, поэтому показатель можно приводить по модулю p − 1. RSA: выберите простые p и q, n = p·q и φ(n) = (p − 1)(q − 1); открытый показатель e взаимно прост с φ(n), а закрытый показатель d = e⁻¹ mod φ(n). Шифруйте как c = mᵉ mod n и расшифровывайте как m = cᵈ mod n.

Многократное возведение в квадрат

19 = 16 + 2 + 1
7051 ≡ 705 (mod 1189)
7052 ≡ 23 (mod 1189)
7054 ≡ 529 (mod 1189)
7058 ≡ 426 (mod 1189)
70516 ≡ 748 (mod 1189)
70519 ≡ 705·23·748 ≡ 1020 (mod 1189)

Шифртекст

c = 1020

Ответ

c = 1020
9.Алгоритмы и сложность

Ответ: B · Ω(n log n)

Почему это ответ

Любой сортировке сравнениями в худшем случае требуется не менее log₂(n!) ≈ n log n сравнений. Сортировка подсчётом (counting sort) обходит эту границу, так как не сравнивает элементы.

Ответ

B · Ω(n log n)
10.Алгоритмы и сложность

Ответ: B · У неразрешимой задачи нет алгоритма для всех входов; у трудноразрешимой он есть, но слишком медленный

Почему это ответ

У проблемы остановки вообще нет алгоритма; NP-трудную задачу, например TSP, можно решить перебором, только не за известное полиномиальное время.

Ответ

B · У неразрешимой задачи нет алгоритма для всех входов; у трудноразрешимой он есть, но слишком медленный
11.Структуры данных

Ответ: C · Самый левый узел его правого поддерева

Почему это ответ

Все ближайшие большие ключи находятся в правом поддереве узла, а наименьший из них — самый левый узел там.

Ответ

C · Самый левый узел его правого поддерева
12.Структуры данных

Ответ: C · Хеш-таблица в сочетании с двусвязным списком

Почему это ответ

Хеш-таблица находит узлы за O(1), а двусвязный список перемещает использованные элементы в начало и удаляет с конца за O(1).

Ответ

C · Хеш-таблица в сочетании с двусвязным списком
13.Теория графов

Ответ: k = 12

Эйлер, Гамильтон и деревья: связный граф имеет эйлеров цикл (каждое ребро один раз, с возвратом в начало), когда все вершины имеют чётную степень, и эйлеров путь, не являющийся циклом, когда ровно две вершины имеют нечётную степень; тогда путь идёт от одной нечётной вершины к другой. Гамильтонов цикл посещает каждую вершину один раз; в Kn их (n − 1)!/2. У дерева на n вершинах n − 1 ребро, а связный граф с m рёбрами сохраняет остовное дерево после удаления m − n + 1 рёбер.

Рёбра остовного дерева

11 − 1 = 10

Рёбра для удаления

k = 22 − 10 = 12

Ответ

k = 12
14.Теория графов

Ответ: G

Кратчайшие пути и остовные деревья: алгоритм Дейкстры фиксирует по одной вершине на шаге: нефиксированную вершину с наименьшим предварительным расстоянием. Её расстояние становится окончательным, а каждый сосед v получает d(v) = min(d(v), d(u) + w(u, v)). Алгоритм Краскала строит минимальное остовное дерево, беря рёбра от лёгких к тяжёлым и пропуская любое ребро, которое замкнуло бы цикл; алгоритм Прима растит одно дерево из начальной вершины, всегда добавляя самое лёгкое ребро, выходящее из него. В остовном дереве на n вершинах n − 1 ребро.

Алгоритм Дейкстры по шагам

1. A (0): B: 8, C: 12
2. B (8): G: 15
3. C (12): E: 16
4. G (15): D: 21
5. E (16): F: 29
6. D (21)
7. F (29)

шаг 4

G

Ответ

G
15.Базы данных и SQL

Ответ: B · 'unknown'

Почему это ответ

COALESCE проверяет аргументы слева направо и возвращает первый, не равный NULL, здесь 'unknown'.

Ответ

B · 'unknown'
16.Базы данных и SQL

Ответ: B · {A, C}

Почему это ответ

A и C ничем не определяются, поэтому каждый ключ должен содержать оба, и {A, C}+ = {A, B, C, D}.

Ответ

B · {A, C}
17.Компьютерные сети

Ответ: D · 0–1023

Почему это ответ

Порты 0–1023 — общеизвестные порты для стандартных служб. 1024–49151 — зарегистрированные порты, а 49152–65535 — динамические, или частные, порты.

Ответ

D · 0–1023
18.Компьютерные сети

Ответ: B · 8 доменов коллизий, 1 широковещательный домен

Почему это ответ

Каждый порт коммутатора — отдельный домен коллизий, но широковещательные кадры пересылаются на все порты, поэтому весь коммутатор — один широковещательный домен. Концентратор дал бы по одному домену каждого типа.

Ответ

B · 8 доменов коллизий, 1 широковещательный домен
19.Подсети IPv4

Ответ: H = 30

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).

Занимаемые биты

23 = 8 ≥ 5 → b = 3, /27

Узлы в подсети

25 − 2 = 30

Ответ

H = 30
20.Подсети IPv4

Ответ: x = 112

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: 40 узлов → 26 = 64 (/26)
A: 21 узлов → 25 = 32 (/27)
B: 13 узлов → 24 = 16 (/28)
C: 11 узлов → 24 = 16 (/28)
E: 3 узлов → 23 = 8 (/29)

Распределение, начиная с наибольшей

D: .0 – .63
A: .64 – .95
B: .96 – .111
C: .112 – .127
E: .128 – .135

Ответ

x = 112

LAN C: 192.168.54.112/28.

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-science-fundamentals