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 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
/?11111111111111111111100000000000บิตเครือข่ายบิตโฮสต์

แผนกหนึ่งต้องการที่อยู่โฮสต์ 1254 ที่อยู่ในซับเน็ตเดียว ความยาวพรีฟิกซ์ที่ยาวที่สุด p (ซับเน็ตเล็กที่สุด) ที่ใหญ่พอคือเท่าใด

1254 hosts
p =
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4ยาก
ออกเท็ตที่สาม 193 … 198112816403201608040211ร่วมกันเปลี่ยนแปลง

เราเตอร์มีเส้นทางไปยังเครือข่ายเหล่านี้: 10.183.193.0/24, 10.183.194.0/24, 10.183.195.0/24, 10.183.196.0/24, 10.183.197.0/24, 10.183.198.0/24 ความยาวพรีฟิกซ์ยาวที่สุด p ของเส้นทางสรุปเส้นเดียวที่ครอบคลุมทั้งหมดคือเท่าใด

10.183.193.0/24 … 10.183.198.0/24
p =
3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ปานกลาง

เราเตอร์มีเส้นทางสำหรับ 10.0.0.0/8 และ 10.1.0.0/16 ใช้เส้นทางใดสำหรับแพ็กเก็ตไปยัง 10.1.5.5?

  1. Aทั้งสองเส้นทาง โดยแบ่งทราฟฟิกเท่า ๆ กัน
  2. B10.0.0.0/8 เพราะครอบคลุมที่อยู่มากกว่า /16
  3. C10.0.0.0/8 เพราะถูกเพิ่มก่อน
  4. D10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์ยาก

ไฟร์วอลล์บล็อก ICMP ทั้งหมด คำขอเว็บขนาดเล็กใช้ได้ แต่การดาวน์โหลดขนาดใหญ่บนบางเส้นทางค้าง สาเหตุที่น่าจะเป็นคืออะไร?

  1. ADNS ต้องใช้ ICMP ในการแปลงชื่อ
  2. Bใบรับรอง TLS ถูกส่งผ่าน ICMP
  3. Cpath MTU discovery ล้มเหลวเพราะข้อความ "fragmentation needed" ถูกบล็อก
  4. DTCP เปิดการเชื่อมต่อไม่ได้หากไม่มี ICMP
5.ระบบเลขปานกลาง
two's complement 8 บิต0−12806403201608040201

ตั้งบิตให้เก็บ −34 ใน two's complement 8 บิต อ่านเป็นจำนวนไม่มีเครื่องหมาย ค่าของรูปแบบ U เป็นเท่าใด

N = −348 bit
U =
6.ระบบเลขยาก
รหัส 4865 ตัว, b = ? บิต?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

ระบบต้องให้รหัสฐานสองความยาวเท่ากันแก่สิ่งของ 4865 ชิ้น ชิ้นละหนึ่งรหัส ต้องใช้อย่างน้อยกี่บิต b

4865
b = bit

3สารละลาย

1.การแบ่งซับเน็ต IPv4

คำตอบ: p = 21

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

210 − 2 = 1022 < 1254
211 − 2 = 2046 ≥ 1254 → h = 11

ความยาวพรีฟิกซ์

p = 32 − 11 = 21

คำตอบ

p = /21
2.การแบ่งซับเน็ต IPv4

คำตอบ: p = 21

การสรุปเส้นทาง: เส้นทางสรุป a.b.c.0/p ครอบคลุมทุกเครือข่ายที่ p บิตแรกตรงกัน เขียนออกเท็ตที่ต่างกันของเครือข่ายแรกและสุดท้ายเป็นเลขฐานสอง จำนวนบิตนำหน้าที่ตรงกัน บวกบิตของออกเท็ตก่อนหน้า คือพรีฟิกซ์สรุปที่ยาวที่สุด

เทียบบิต

193 = 11000001
198 = 11000110
บิตนำหน้าที่ตรงกัน: 5

ความยาวพรีฟิกซ์

p = 16 + 5 = 21

คำตอบ

p = /21

เส้นทางสรุป: 10.183.192.0/21 (ครอบคลุมเครือข่าย 2 เครือข่ายที่ไม่อยู่ในรายการด้วย)

3.เครือข่ายคอมพิวเตอร์

คำตอบ: D · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

การส่งต่อ IP ใช้การจับคู่พรีฟิกซ์ยาวที่สุด (longest prefix match): ในบรรดาเส้นทางที่ตรงกับปลายทาง จะเลือกเส้นทางที่มีมาสก์ยาวที่สุด

คำตอบ

D · 10.1.0.0/16 เพราะเป็นพรีฟิกซ์ที่ตรงกันยาวที่สุด
4.เครือข่ายคอมพิวเตอร์

คำตอบ: C · path MTU discovery ล้มเหลวเพราะข้อความ "fragmentation needed" ถูกบล็อก

เหตุผลที่เป็นคำตอบนี้

PMTUD อาศัยข้อความ ICMP เพื่อเรียนรู้ MTU ที่เล็กกว่า หากถูกทิ้ง แพ็กเก็ตขนาดใหญ่จะหายไปอย่างเงียบ ๆ ทำให้เกิดการเชื่อมต่อแบบ "หลุมดำ" (black hole)

คำตอบ

C · path MTU discovery ล้มเหลวเพราะข้อความ "fragmentation needed" ถูกบล็อก
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 < 4865
213 = 8192 ≥ 4865

คำตอบ

b = 13

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks