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 2^k，八进制 8^k，十六进制 16^k
转为十进制: Σ d_k·b^k
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

网络 192.168.9.0/24 被划分为若干 /28 子网，从最低地址起编号为 1、2、3、…（子网 1 从 .0 开始）。子网 4 的网络地址的第四个八位组 x 是多少？

192.168.9.0/24/28子网 4 (子网 1 从 .0 开始)

x =

2.IPv4 子网划分困难

某主机地址为 10.20.117.216/29。其子网中最后一个可用主机地址的第四个八位组 x 是多少？

10.20.117.216/29

x =

3.计算机网络中等

主机 192.168.10.77/26 的网络地址是什么？

A192.168.10.0
B192.168.10.76
C192.168.10.64
D192.168.10.128

4.计算机网络困难

站点 A 和 C 都能连接到接入点 B，但彼此听不到对方，因此它们的帧在 B 处发生冲突。802.11 如何应对？

A让 A 和 C 使用冲突检测，使它们在帧重叠时停止发送
B增加帧的 TTL
C让 A 的帧经由 C 转发
D可选的 RTS/CTS 交换：接入点发出的 CTS 通知附近所有站点等待

5.数制中等

8 位模式 1100 0101 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少？

1100 01018 bit

N =

6.数制困难

把各位设置为 0100 1111 >> 1 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

0100 1111>> 1

R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: x = 48

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).

块大小

2⁴ = 16

第 4 个子网

网络: (4 − 1)·16 = 48

广播: 48 + 16 − 1 = 63

答案

x = 48

2.IPv4 子网划分

答案: x = 222

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

2³ = 8

该主机所在子网

网络: ⌊216/8⌋·8 = 216

广播: 216 + 8 − 1 = 223

可用主机: 217 … 222

答案

x = 222

3.计算机网络

答案: C · 192.168.10.64

为什么是这个答案

/26 子网从 0、64、128 和 192 开始。77 位于 64–127 这一块，所以网络地址是 192.168.10.64。

答案

C · 192.168.10.64

4.计算机网络

答案: D · 可选的 RTS/CTS 交换：接入点发出的 CTS 通知附近所有站点等待

为什么是这个答案

站点发送请求发送（RTS）；接入点回复允许发送（CTS），其覆盖范围内的每个站点都能听到，因此隐藏站点会在预留时间内推迟发送。

答案

D · 可选的 RTS/CTS 交换：接入点发出的 CTS 通知附近所有站点等待

5.数制

答案: N = −59

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。

位权相加

其余各位保持正常的正权值。

−128 + 64 + 4 + 1 = −59

答案

N = −59

6.数制

答案: R = 39

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

右移 1 位，把每一位向右移动 1 个位置；从右端移出的位丢失，左侧补入 0。

0100 1111 >> 1

= 0010 0111

结果的值

0010 0111₂ = 39

答案

R = 39

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