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

某部门在一个子网内需要 590 个主机地址。足够使用的最长前缀 p（最小子网）是多少？

590 hosts

p =

2.IPv4 子网划分困难

某主机地址为 10.20.180.11/28。其子网广播地址的最后一个数（第四个八位组）x 是多少？

10.20.180.11/28

x =

3.计算机网络中等

HTTP 方法 GET 和 POST 的主要区别是什么？

AGET 删除资源，POST 从服务器的数据库读取资源
BGET 是加密的，POST 不是
CGET 使用 UDP，POST 使用 TCP
DGET 获取资源，POST 在请求体中提交数据

4.计算机网络困难

基于 TCP 的 HTTP/2 出现队头阻塞（head-of-line blocking）的原因是：

A一个丢失的 TCP 报文段会使所有多路复用的流延迟，直到该报文段被重传
B服务器无法处理并行请求
CHTTP/2 使用 UDP
D每个请求都需要自己新的 TCP 连接，因此后面的请求要排队等待

5.数制中等

8 位模式 1110 0011 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少？

1110 00118 bit

N =

6.数制困难

把各位设置为 1101 1111 AND 1101 0111 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

1101 1111AND1101 0111

R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: p = 22

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

2⁹ − 2 = 510 < 590

2¹⁰ − 2 = 1022 ≥ 590 → h = 10

前缀长度

p = 32 − 10 = 22

答案

p = /22

2.IPv4 子网划分

答案: x = 15

块大小

2⁴ = 16

该主机所在子网

网络: ⌊11/16⌋·16 = 0

广播: 0 + 16 − 1 = 15

可用主机: 1 … 14

答案

x = 15

3.计算机网络

答案: D · GET 获取资源，POST 在请求体中提交数据

为什么是这个答案

GET 请求一个资源，不应改变服务器状态。POST 在请求体中发送数据（例如表单），供服务器处理。

答案

D · GET 获取资源，POST 在请求体中提交数据

4.计算机网络

答案: A · 一个丢失的 TCP 报文段会使所有多路复用的流延迟，直到该报文段被重传

为什么是这个答案

TCP 按顺序交付字节，因此一次丢包会使该连接上的所有流停滞。QUIC（HTTP/3）基于 UDP 独立处理各个流。

答案

A · 一个丢失的 TCP 报文段会使所有多路复用的流延迟，直到该报文段被重传

5.数制

答案: N = −29

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 + 32 + 2 + 1 = −29

答案

N = −29

6.数制

答案: R = 215

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

AND 只有在两位都为 1 时才得 1。

1101 1111

AND 1101 0111

= 1101 0111

结果的值

1101 0111₂ = 215

答案

R = 215

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