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
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。
1公式与方法
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
一个子网使用掩码 255.255.255.248。它有多少个可用主机地址 H？
255.255.255.248
H =
2.IPv4 子网划分困难
某主机地址为 10.20.81.200/27。其网络地址的第四个八位组 x 是多少？
10.20.81.200/27
x =
3.计算机网络中等
NAT（网络地址转换）主要用于：
- A为本地网络中的设备把域名转换为 IP 地址
- B提高网线的速度
- C让许多使用私有地址的设备共享一个公网 IP 地址
- D加密两个站点之间的流量
4.计算机网络困难
为什么 TCP 为每个连接选择一个不可预测的初始序列号？
- A为该连接的各个报文段选择到达目的地的最佳路由
- B更有效地压缩数据
- C加密每个段的净荷
- D避免与旧的段混淆，并使伪造的段更难被注入
5.数制中等
8 位模式 1000 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？
1000 00118 bit
N =
6.数制困难
12 位补码能存储的最小（最负）整数 N 是多少？
12 bit
N =
3溶液
1.IPv4 子网划分
答案: H = 6
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).
前缀长度
255.255.255.248 = /29
可用主机数
23 − 2 = 6
答案
H = 6
2.IPv4 子网划分
答案: x = 192
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
25 = 32
该主机所在子网
网络: ⌊200/32⌋·32 = 192
广播: 192 + 32 − 1 = 223
可用主机: 193 … 222
答案
x = 192
3.计算机网络
答案: C · 让许多使用私有地址的设备共享一个公网 IP 地址
为什么是这个答案
NAT 改写地址（和端口），使私有网络能够通过较少的公网地址访问互联网。
答案
C · 让许多使用私有地址的设备共享一个公网 IP 地址
4.计算机网络
答案: D · 避免与旧的段混淆，并使伪造的段更难被注入
为什么是这个答案
随机的初始序列号能防止旧连接中延迟到达的段被接受，并使不在路径上的攻击者难以伪造有效的段。
答案
D · 避免与旧的段混淆，并使伪造的段更难被注入
5.数制
答案: N = −125
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 + 2 + 1 = −125
答案
N = −125
6.数制
答案: N = −2048
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。
最负值
−211 = −2048
答案
N = −2048
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks