การแบ่งซับเน็ต IPv4
- โฮสต์ต่อซับเน็ต
- 2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
- ขนาดบล็อก
- 256 − (mask octet)
- ที่อยู่เครือข่าย
- IP AND มาสก์
- ที่อยู่บรอดคาสต์
- IP OR (NOT mask): บิตโฮสต์ทั้งหมดเป็น 1
- ซับเน็ตจาก n บิตที่ยืม
- 2n
เครือข่ายคอมพิวเตอร์: ชุดสรุปเร่งรัด
สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำที่สำคัญของทุกหัวข้อ และโจทย์ฝึก 6 ข้อ พร้อมเฉลยละเอียดไว้ท้ายเล่ม
1สูตรและวิธีทำ
ระบบเลข
- ค่าประจำตำแหน่ง
- ฐานสอง 2k, ฐานแปด 8k, ฐานสิบหก 16k
- เป็นเลขฐานสิบ
- Σ dk·bk
- จากเลขฐานสิบ
- หารด้วยฐาน อ่านเศษจากล่างขึ้นบน
- ฐานสิบหก ↔ ฐานสอง
- เลขฐานสิบหกหนึ่งหลัก = 4 บิต
- two’s complement
- กลับบิตแล้วบวก 1
2โจทย์ฝึก
1.การแบ่งซับเน็ต IPv4ปานกลาง
เครือข่าย 192.168.10.0/24 ต้องแบ่งเป็นซับเน็ตขนาดเท่ากันอย่างน้อย 16 ซับเน็ต หากยืมบิตให้น้อยที่สุด แต่ละซับเน็ตมีโฮสต์ที่ใช้ได้กี่เครื่อง H
192.168.10.0/2416 subnets
H =
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4ยาก
โฮสต์มีที่อยู่ 10.20.251.174/30 ออคเต็ตที่สี่ x ของที่อยู่เครือข่ายคือเท่าใด
10.20.251.174/30
x =
3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ปานกลาง
เราเตอร์มีเส้นทางสำหรับ 10.0.0.0/8 และ 10.1.0.0/16 ใช้เส้นทางใดสำหรับแพ็กเก็ตไปยัง 10.1.5.5?
- A10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
- B10.0.0.0/8 เพราะครอบคลุมที่อยู่มากกว่า /16
- C10.0.0.0/8 เพราะถูกเพิ่มก่อน
- Dทั้งสองเส้นทาง โดยแบ่งทราฟฟิกเท่า ๆ กัน
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ยาก
การเชื่อมต่อ TCP มีหน้าต่าง 64 KB และ RTT 100 ms โดยไม่มีการปรับสเกลหน้าต่าง ทรูพุตสูงสุดโดยประมาณคือเท่าใด?
- Aประมาณ 5 Mbit/s
- Bประมาณ 0.5 Mbit/s
- Cประมาณ 640 Mbit/s
- Dประมาณ 50 Mbit/s
5.ระบบเลขปานกลาง
ตั้งบิตให้เก็บ −34 ใน two's complement 8 บิต อ่านเป็นจำนวนไม่มีเครื่องหมาย ค่าของรูปแบบ U เป็นเท่าใด
N = −348 bit
U =
6.ระบบเลขยาก
ระบบต้องให้รหัสฐานสองความยาวเท่ากันแก่สิ่งของ 4511 ชิ้น ชิ้นละหนึ่งรหัส ต้องใช้อย่างน้อยกี่บิต b
4511
b = bit
3สารละลาย
1.การแบ่งซับเน็ต IPv4
คำตอบ: H = 14
การแบ่งซับเน็ต IPv4: ที่อยู่มี 32 บิต พรีฟิกซ์ /p บอกว่าบิตนำหน้ากี่บิตระบุเครือข่าย ส่วน 32 − p บิตที่เหลือใช้ระบุเลขโฮสต์ ซับเน็ตมี 2³²⁻ᵖ ที่อยู่ แต่ที่อยู่แรก (ที่อยู่เครือข่าย) และที่อยู่สุดท้าย (ที่อยู่บรอดคาสต์) ใช้เป็นโฮสต์ไม่ได้ จึงมีโฮสต์ได้ 2³²⁻ᵖ − 2 เครื่อง ข้อยกเว้น: /31 (ลิงก์แบบจุดต่อจุด, RFC 3021) ใช้ทั้ง 2 แอดเดรสสำหรับโฮสต์ และ /32 เป็นแอดเดรสเดียว (โฮสต์เดียวหรือลูปแบ็ก)
บิตที่ต้องยืม
24 = 16 ≥ 16 → b = 4, /28
โฮสต์ต่อซับเน็ต
24 − 2 = 14
คำตอบ
H = 14
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4
คำตอบ: x = 172
การแบ่งซับเน็ต IPv4: ที่อยู่มี 32 บิต พรีฟิกซ์ /p บอกว่าบิตนำหน้ากี่บิตระบุเครือข่าย ส่วน 32 − p บิตที่เหลือใช้ระบุเลขโฮสต์ ซับเน็ตมี 2³²⁻ᵖ ที่อยู่ แต่ที่อยู่แรก (ที่อยู่เครือข่าย) และที่อยู่สุดท้าย (ที่อยู่บรอดคาสต์) ใช้เป็นโฮสต์ไม่ได้ จึงมีโฮสต์ได้ 2³²⁻ᵖ − 2 เครื่อง ข้อยกเว้น: /31 (ลิงก์แบบจุดต่อจุด, RFC 3021) ใช้ทั้ง 2 แอดเดรสสำหรับโฮสต์ และ /32 เป็นแอดเดรสเดียว (โฮสต์เดียวหรือลูปแบ็ก)
ขนาดบล็อก
22 = 4
ซับเน็ตของโฮสต์นี้
เครือข่าย: ⌊174/4⌋·4 = 172
บรอดคาสต์: 172 + 4 − 1 = 175
โฮสต์ที่ใช้ได้: 173 … 174
คำตอบ
x = 172
3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์
คำตอบ: A · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้
การส่งต่อ IP ใช้การจับคู่พรีฟิกซ์ยาวที่สุด (longest prefix match): ในบรรดาเส้นทางที่ตรงกับปลายทาง จะเลือกเส้นทางที่มีมาสก์ยาวที่สุด
คำตอบ
A · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์
คำตอบ: A · ประมาณ 5 Mbit/s
เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้
ทรูพุต ≤ หน้าต่าง / RTT = 65,536 × 8 บิต / 0.1 s ≈ 5.2 Mbit/s ไม่ว่าลิงก์จะเร็วเพียงใด
คำตอบ
A · ประมาณ 5 Mbit/s
5.ระบบเลข
คำตอบ: U = 222
การตั้งค่าบิต: แต่ละบิตมีค่าเป็นกำลังของสอง (128, 64, …, 1) เลขฐานสิบหกหนึ่งหลักคือสี่บิตพอดี และใน two's complement 8 บิต บิตซ้ายสุดมีค่า −128 การดำเนินการระดับบิตทำงานกับแต่ละตำแหน่งบิตแยกกัน
กลับบิตแล้วบวกหนึ่ง
34 = 0010 0010
ที่กลับบิตแล้ว: 1101 1101
+1 → 1101 1110
อ่านเป็นแบบไม่มีเครื่องหมาย
1101 1110₂ = 256 − 34 = 222
คำตอบ
U = 222
6.ระบบเลข
คำตอบ: b = 13 bit
ระบบเลขตามตำแหน่ง: แต่ละหลักมีค่าเท่ากับค่าของหลักนั้นคูณกำลังของฐาน ในเลขฐานสองแต่ละตำแหน่งมีค่า 1, 2, 4, 8, 16, …; ในเลขฐานสิบหก 1, 16, 256, … โดย A–F แทน 10–15 ในระบบ two's complement 8 บิต บิตซ้ายสุดมีค่า −128 แทนที่จะเป็น +128 ซึ่งเป็นวิธีเก็บจำนวนลบ
กำลังของสอง
212 = 4096 < 4511
213 = 8192 ≥ 4511
คำตอบ
b = 13
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks