เครือข่ายคอมพิวเตอร์: ชุดสรุปเร่งรัด

สรุปสูตร ขั้นตอนวิธีทำที่สำคัญของทุกหัวข้อ และโจทย์ฝึก 6 ข้อ พร้อมเฉลยละเอียดไว้ท้ายเล่ม

โจทย์ใหม่กลับไปที่รายวิชา

ในหน้าต่างพิมพ์ ให้เลือก “บันทึกเป็น PDF” เพื่อเก็บสำเนาไว้ในอุปกรณ์ของคุณ

1สูตรและวิธีทำ

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

ระบบเลข

ค่าประจำตำแหน่ง: ฐานสอง 2^k, ฐานแปด 8^k, ฐานสิบหก 16^k
เป็นเลขฐานสิบ: Σ d_k·b^k
จากเลขฐานสิบ: หารด้วยฐาน อ่านเศษจากล่างขึ้นบน
ฐานสิบหก ↔ ฐานสอง: เลขฐานสิบหกหนึ่งหลัก = 4 บิต
two’s complement: กลับบิตแล้วบวก 1

2โจทย์ฝึก

1.การแบ่งซับเน็ต IPv4ปานกลาง

แผนกหนึ่งต้องการที่อยู่โฮสต์ 764 ที่อยู่ในซับเน็ตเดียว ความยาวพรีฟิกซ์ที่ยาวที่สุด p (ซับเน็ตเล็กที่สุด) ที่ใหญ่พอคือเท่าใด

764 hosts

p =

2.การแบ่งซับเน็ต IPv4ยาก

โฮสต์มีที่อยู่ 10.20.248.102/26 ออคเต็ตที่สี่ x ของที่อยู่โฮสต์ที่ใช้ได้สุดท้ายในซับเน็ตคือเท่าใด

10.20.248.102/26

x =

3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ปานกลาง

ข้อใดเป็นช่วงที่อยู่ IPv4 ส่วนตัว?

A8.8.8.0/24
B100.0.0.0/8
C192.168.0.0/16
D200.1.1.0/24

4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ยาก

เหตุใดจึงมีการเพิ่มตัวเลือกการปรับสเกลหน้าต่าง (window scale) ของ TCP?

Aฟิลด์หน้าต่าง 32 บิตใหญ่เกินไปและสิ้นเปลืองพื้นที่ส่วนหัวในทุกเซกเมนต์ TCP ที่ส่ง
Bหากไม่มี TCP จะตรวจจับเซกเมนต์ที่สูญหายบนลิงก์ระยะไกลไม่ได้
CUDP ต้องมีวิธีควบคุมอัตราการส่งบนเส้นทางที่คับคั่ง
Dฟิลด์หน้าต่าง 16 บิตจำกัดหน้าต่างไว้ที่ 65,535 ไบต์ ซึ่งเล็กเกินไปสำหรับเส้นทางไกลที่เร็ว

5.ระบบเลขปานกลาง

ตั้งบิตให้เก็บ −89 ใน two's complement 8 บิต อ่านเป็นจำนวนไม่มีเครื่องหมาย ค่าของรูปแบบ U เป็นเท่าใด

N = −898 bit

U =

6.ระบบเลขยาก

ภาพที่ไม่บีบอัดมีขนาด 1024 × 768 พิกเซล และมี 8 บิตต่อพิกเซล ใช้หน่วยความจำ M เท่าใด ในหน่วย KiB (1 KiB = 1024 ไบต์)

1024 × 768 px8 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 < 764

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 764 → h = 10

ความยาวพรีฟิกซ์

p = 32 − 10 = 22

คำตอบ

p = /22

2.การแบ่งซับเน็ต IPv4

คำตอบ: x = 126

ขนาดบล็อก

2⁶ = 64

ซับเน็ตของโฮสต์นี้

เครือข่าย: ⌊102/64⌋·64 = 64

บรอดคาสต์: 64 + 64 − 1 = 127

โฮสต์ที่ใช้ได้: 65 … 126

คำตอบ

x = 126

3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์

คำตอบ: C · 192.168.0.0/16

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ช่วงส่วนตัวคือ 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 และ 192.168.0.0/16 ซึ่งไม่ถูกกำหนดเส้นทางบนอินเทอร์เน็ตสาธารณะ

คำตอบ

C · 192.168.0.0/16

4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์

คำตอบ: D · ฟิลด์หน้าต่าง 16 บิตจำกัดหน้าต่างไว้ที่ 65,535 ไบต์ ซึ่งเล็กเกินไปสำหรับเส้นทางไกลที่เร็ว

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

ส่วนหัวเดิมรองรับข้อมูลที่ยังไม่ได้รับการตอบรับได้สูงสุด 65,535 ไบต์ การปรับสเกลหน้าต่างคูณค่านี้ด้วยกำลังของสองเพื่อให้เติมเส้นทางที่มีผลคูณแบนด์วิดท์–ความล่าช้าสูงได้

คำตอบ

D · ฟิลด์หน้าต่าง 16 บิตจำกัดหน้าต่างไว้ที่ 65,535 ไบต์ ซึ่งเล็กเกินไปสำหรับเส้นทางไกลที่เร็ว

5.ระบบเลข

คำตอบ: U = 167

การตั้งค่าบิต: แต่ละบิตมีค่าเป็นกำลังของสอง (128, 64, …, 1) เลขฐานสิบหกหนึ่งหลักคือสี่บิตพอดี และใน two's complement 8 บิต บิตซ้ายสุดมีค่า −128 การดำเนินการระดับบิตทำงานกับแต่ละตำแหน่งบิตแยกกัน

กลับบิตแล้วบวกหนึ่ง

89 = 0101 1001

ที่กลับบิตแล้ว: 1010 0110

+1 → 1010 0111

อ่านเป็นแบบไม่มีเครื่องหมาย

1010 0111₂ = 256 − 89 = 167

คำตอบ

U = 167

6.ระบบเลข

คำตอบ: M = 768 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

1024·768·8 = 6291456 bit = 786432 B

แปลงเป็น KiB

786432/1024 = 768 KiB

คำตอบ

M = 768 KiB

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks