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
แผนกหนึ่งต้องการที่อยู่โฮสต์ 800 ที่อยู่ในซับเน็ตเดียว ความยาวพรีฟิกซ์ที่ยาวที่สุด p (ซับเน็ตเล็กที่สุด) ที่ใหญ่พอคือเท่าใด
800 hosts
p =
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4ยาก
เราเตอร์มีเส้นทางไปยังเครือข่ายเหล่านี้: 10.168.181.0/24, 10.168.182.0/24, 10.168.183.0/24, 10.168.184.0/24 ความยาวพรีฟิกซ์ยาวที่สุด p ของเส้นทางสรุปเส้นเดียวที่ครอบคลุมทั้งหมดคือเท่าใด
10.168.181.0/24 … 10.168.184.0/24
p =
3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ปานกลาง
เราเตอร์มีเส้นทางสำหรับ 10.0.0.0/8 และ 10.1.0.0/16 ใช้เส้นทางใดสำหรับแพ็กเก็ตไปยัง 10.1.5.5?
- A10.0.0.0/8 เพราะถูกเพิ่มก่อน
- B10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
- C10.0.0.0/8 เพราะครอบคลุมที่อยู่มากกว่า /16
- Dทั้งสองเส้นทาง โดยแบ่งทราฟฟิกเท่า ๆ กัน
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ยาก
สวิตช์ 8 พอร์ต (ไม่มี VLAN) มีหนึ่งโฮสต์ต่อพอร์ต มีคอลลิชันโดเมนและบรอดแคสต์โดเมนอย่างละกี่โดเมน?
- A8 คอลลิชันโดเมน 1 บรอดแคสต์โดเมน
- B1 คอลลิชันโดเมน 8 บรอดแคสต์โดเมน
- C8 คอลลิชันโดเมน 8 บรอดแคสต์โดเมน
- D1 คอลลิชันโดเมน 1 บรอดแคสต์โดเมน
5.ระบบเลขปานกลาง
เขียน −27 เป็นรูปแบบ two's complement 8 บิต อ่านรูปแบบนั้นเป็นเลขฐานสองแบบไม่มีเครื่องหมาย ค่าของมัน U ในเลขฐานสิบคือเท่าใด
N = −278 bit
U =
6.ระบบเลขยาก
ภาพที่ไม่บีบอัดมีขนาด 256 × 256 พิกเซล และมี 32 บิตต่อพิกเซล ใช้หน่วยความจำ M เท่าใด ในหน่วย KiB (1 KiB = 1024 ไบต์)
256 × 256 px32 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3สารละลาย
1.การแบ่งซับเน็ต IPv4
คำตอบ: p = 22
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)
บิตโฮสต์ที่ต้องใช้
29 − 2 = 510 < 800
210 − 2 = 1022 ≥ 800 → h = 10
ความยาวพรีฟิกซ์
p = 32 − 10 = 22
คำตอบ
p = /22
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4
คำตอบ: p = 20
การสรุปเส้นทาง: เส้นทางสรุป a.b.c.0/p ครอบคลุมทุกเครือข่ายที่ p บิตแรกตรงกัน เขียนออกเท็ตที่ต่างกันของเครือข่ายแรกและสุดท้ายเป็นเลขฐานสอง จำนวนบิตนำหน้าที่ตรงกัน บวกบิตของออกเท็ตก่อนหน้า คือพรีฟิกซ์สรุปที่ยาวที่สุด
เทียบบิต
181 = 10110101
184 = 10111000
บิตนำหน้าที่ตรงกัน: 4
ความยาวพรีฟิกซ์
p = 16 + 4 = 20
คำตอบ
p = /20
เส้นทางสรุป: 10.168.176.0/20 (ครอบคลุมเครือข่าย 12 เครือข่ายที่ไม่อยู่ในรายการด้วย)
3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์
คำตอบ: B · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้
การส่งต่อ IP ใช้การจับคู่พรีฟิกซ์ยาวที่สุด (longest prefix match): ในบรรดาเส้นทางที่ตรงกับปลายทาง จะเลือกเส้นทางที่มีมาสก์ยาวที่สุด
คำตอบ
B · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์
คำตอบ: A · 8 คอลลิชันโดเมน 1 บรอดแคสต์โดเมน
เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้
พอร์ตสวิตช์แต่ละพอร์ตเป็นคอลลิชันโดเมนของตนเอง แต่บรอดแคสต์ถูกส่งต่อไปทุกพอร์ต สวิตช์ทั้งตัวจึงเป็นบรอดแคสต์โดเมนเดียว ฮับจะให้อย่างละหนึ่ง
คำตอบ
A · 8 คอลลิชันโดเมน 1 บรอดแคสต์โดเมน
5.ระบบเลข
คำตอบ: U = 229
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
กลับบิตแล้วบวกหนึ่ง
27 = 0001 1011
ที่กลับบิตแล้ว: 1110 0100
+1 → 1110 0101
อ่านเป็นแบบไม่มีเครื่องหมาย
1110 0101₂ = 256 − 27 = 229
คำตอบ
U = 229
6.ระบบเลข
คำตอบ: M = 256 KiB
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
บิตและไบต์
256·256·32 = 2097152 bit = 262144 B
แปลงเป็น KiB
262144/1024 = 256 KiB
คำตอบ
M = 256 KiB
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks