计算机网络:速成包

公式表、每个专题的关键方法步骤和 6 道练习题,完整解答附在最后。

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1公式与方法

IPv4 子网划分

每个子网的主机数
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
块大小
256 − (mask octet)
网络地址
IP AND 掩码
广播地址
IP OR (NOT 掩码):主机位全部置 1
借用 n 位得到的子网数
2n

数制

位权
二进制 2k,八进制 8k,十六进制 16k
转为十进制
Σ dk·bk
从十进制转换
除以基数,余数从下往上读
十六进制 ↔ 二进制
一位十六进制数 = 4 位二进制
二进制补码
按位取反后加 1

2练习题

1.IPv4 子网划分中等
/?11111111111111111111111100000000网络位主机位

某部门在一个子网内需要 248 个主机地址。足够使用的最长前缀 p(最小子网)是多少?

248 hosts
p =
2.IPv4 子网划分困难
第三个八位组 = 233112816413201618040211网络主机

一台主机的地址为 172.20.233.142/22。其所在子网广播地址的第三个八位组 x 是多少?

172.20.233.142/22
x =
3.计算机网络中等

什么能唯一标识互联网上 TCP 连接的一端?

  1. A子网掩码和网关
  2. B仅 MAC 地址
  3. C仅域名
  4. DIP 地址加端口号
4.计算机网络困难

在 SYN 泛洪攻击中,攻击者试图耗尽什么资源?

  1. A客户端的 DNS 缓存
  2. B服务器的磁盘空间
  3. C交换机的 MAC 地址表
  4. D服务器的半开连接表
5.数制中等
8 位补码?−128?64?32?16?8?4?2?1

把 −74 写成 8 位补码模式。再把该模式当作无符号二进制数读出:它的十进制值 U 是多少?

N = −748 bit
U =
6.数制困难
603 个编码,b = ? 位?2ᵇ⁻¹…?4?2?1

某系统要为 603 个项目中的每一个分配一个长度相同的独立二进制编码。最少需要多少位 b?

603
b = bit

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: p = 24

IPv4 子网划分:一个地址有 32 位。前缀 /p 表示前面多少位标识网络;其余 32 − p 位为主机编号。一个子网有 2³²⁻ᵖ 个地址,但第一个(网络地址)和最后一个(广播地址)不能分配给主机,所以可容纳 2³²⁻ᵖ − 2 台主机。 例外:/31(点对点链路,RFC 3021)的 2 个地址都用于主机,/32 只有一个地址(单个主机或环回地址)。

所需主机位

27 − 2 = 126 < 248
28 − 2 = 254 ≥ 248 → h = 8

前缀长度

p = 32 − 8 = 24

答案

p = /24
2.IPv4 子网划分

答案: x = 235

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

第三个八位组中的块大小

22 = 4

该主机所在子网

网络: 172.20.232.0
广播: 172.20.235.255

答案

x = 235
3.计算机网络

答案: D · IP 地址加端口号

为什么是这个答案

一个 TCP 连接由源 IP 和端口以及目的 IP 和端口共同标识。端口用于区分同一主机上的众多应用程序。

答案

D · IP 地址加端口号
4.计算机网络

答案: D · 服务器的半开连接表

为什么是这个答案

每个 SYN 都使服务器预留状态并等待一个永远不会到来的 ACK。SYN cookie 可以在握手完成之前避免保存状态。

答案

D · 服务器的半开连接表
5.数制

答案: U = 182

位置计数制:每个数位的值等于该数字乘以基数的某次幂。二进制各位的权为 1、2、4、8、16、……;十六进制为 1、16、256、……,A–F 代表 10–15。在 8 位补码中,最左边一位的权是 −128 而不是 +128,负数就是这样存储的。

取反加一

74 = 0100 1010
取反后: 1011 0101
+1 → 1011 0110

按无符号数读取

1011 0110₂ = 256 − 74 = 182

答案

U = 182
6.数制

答案: b = 10 bit

位置计数制:每个数位的值等于该数字乘以基数的某次幂。二进制各位的权为 1、2、4、8、16、……;十六进制为 1、16、256、……,A–F 代表 10–15。在 8 位补码中,最左边一位的权是 −128 而不是 +128,负数就是这样存储的。

2 的幂

29 = 512 < 603
210 = 1024 ≥ 603

答案

b = 10

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