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
/22 → /2711111111111111111111111111100000网络位主机位

网络 10.138.56.0/22 被划分为前缀为 /27 的等大子网。共有多少个子网 N?

10.138.56.0/22/27
N =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 106012816413201618041201网络主机

某主机地址为 10.20.62.106/28。其网络地址的第四个八位组 x 是多少?

10.20.62.106/28
x =
3.计算机网络中等

哪一个前缀能同时汇总 192.168.0.0/24 和 192.168.1.0/24?

  1. A192.168.0.0/23
  2. B192.168.0.0/22
  3. C192.168.1.0/23
  4. D192.168.0.0/25
4.计算机网络困难

哪种路由协议属于链路状态协议?

  1. ABGP
  2. BOSPF
  3. CRIP
  4. DARP
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位,使其以 8 位补码存储 −7。按无符号数读取,该位模式的值 U 是多少?

N = −78 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 0011 0100 OR 0101 0001 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?

0011 0100OR0101 0001
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: N = 32

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).

借用位

27 − 22 = 5

子网数

N = 25 = 32

答案

N = 32

每个 /27 子网有 25 − 2 = 30 个可用主机。

2.IPv4 子网划分

答案: x = 96

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)。

块大小

24 = 16

该主机所在子网

网络: ⌊106/16⌋·16 = 96
广播: 96 + 16 − 1 = 111
可用主机: 97 … 110

答案

x = 96
3.计算机网络

答案: A · 192.168.0.0/23

为什么是这个答案

0 和 1 在第三个八位组中除最后一位外所有位都相同,因此从 192.168.0.0 开始、少一位的前缀(/23)恰好覆盖两者。

答案

A · 192.168.0.0/23
4.计算机网络

答案: B · OSPF

为什么是这个答案

OSPF 路由器构建区域的完整拓扑图,并用 Dijkstra 算法计算最短路径。RIP 是距离矢量协议;BGP 是路径矢量协议。

答案

B · OSPF
5.数制

答案: U = 249

设置比特位:每一位对应 2 的一个幂(128、64、…、1)。一个十六进制数字恰好是四位,在 8 位补码中最左边的位权重为 −128。按位运算对每个位位置分别进行。

取反加一

7 = 0000 0111
取反后: 1111 1000
+1 → 1111 1001

按无符号数读取

1111 1001₂ = 256 − 7 = 249

答案

U = 249
6.数制

答案: R = 117

设置比特位:每一位对应 2 的一个幂(128、64、…、1)。一个十六进制数字恰好是四位,在 8 位补码中最左边的位权重为 −128。按位运算对每个位位置分别进行。

逐位计算

OR 在至少有一位为 1 时得 1。

0011 0100
OR 0101 0001
= 0111 0101

结果的值

0111 0101₂ = 117

答案

R = 117

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