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
/?11111111111111111111111111100000网络位主机位

某部门在一个子网内需要 22 个主机地址。足够使用的最长前缀 p（最小子网）是多少？

22 hosts
p =
2.IPv4 子网划分困难
第三个八位组 198 … 202112816403201608141201相同不同

一台路由器有到以下网络的路由：10.33.198.0/24, 10.33.199.0/24, 10.33.200.0/24, 10.33.201.0/24, 10.33.202.0/24。能覆盖所有这些网络的单条汇总路由，其最长前缀长度 p 是多少？

10.33.198.0/24 … 10.33.202.0/24
p =
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. A192.168.0.0/25
  2. B192.168.1.0/23
  3. C192.168.0.0/22
  4. D192.168.0.0/23
4.计算机网络困难

为什么先关闭 TCP 连接的一方要在 TIME_WAIT 状态停留两倍的最大报文段寿命？

  1. A让沿途的路由器为下一次连接更新其路由表
  2. B等待 DNS 缓存过期
  3. C让延迟的段消亡，并在最后的 ACK 丢失时能够重发
  4. D保留加密密钥以便日后重用
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位，使其以 8 位补码存储 −103。按无符号数读取，该位模式的值 U 是多少？

N = −1038 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 1011 0010 XOR 0011 0100 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

1011 0010XOR0011 0100
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: p = 27

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

24 − 2 = 14 < 22
25 − 2 = 30 ≥ 22 → h = 5

前缀长度

p = 32 − 5 = 27

答案

p = /27
2.IPv4 子网划分

答案: p = 20

路由汇总：汇总路由 a.b.c.0/p 覆盖前 p 位相同的所有网络。把第一个和最后一个网络中不同的那个八位组写成二进制；相同的前导位数加上它前面各八位组的位数，就是最长的汇总前缀。

比较各位

198 = 11000110
202 = 11001010
相同的前导位：4

前缀长度

p = 16 + 4 = 20

答案

p = /20

汇总路由：10.33.192.0/20 （它还覆盖了列表中没有的 11 个网络）。

3.计算机网络

答案: D · 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

D · 192.168.0.0/23
4.计算机网络

答案: C · 让延迟的段消亡，并在最后的 ACK 丢失时能够重发

为什么是这个答案

TIME_WAIT 确保丢失的最后 ACK 能够被重发，并让旧的重复段在同一地址和端口对被重用之前过期。

答案

C · 让延迟的段消亡，并在最后的 ACK 丢失时能够重发
5.数制

答案: U = 153

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

103 = 0110 0111
取反后: 1001 1000
+1 → 1001 1001

按无符号数读取

1001 1001₂ = 256 − 103 = 153

答案

U = 153
6.数制

答案: R = 134

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

XOR 在两位不同时得 1。

1011 0010
XOR 0011 0100
= 1000 0110

结果的值

1000 0110₂ = 134

答案

R = 134

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