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
/24 → /2711111111111111111111111111100000网络位主机位

网络 192.168.10.0/24 需要划分为至少 8 个相等的子网。若借用尽可能少的位，每个子网有多少可用主机 H？

192.168.10.0/248 subnets
H =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 18012806403211608041201网络主机

某主机地址为 10.20.175.18/28。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？

10.20.175.18/28
x =
3.计算机网络中等

以下哪一个是私有 IPv4 地址段？

  1. A200.1.1.0/24
  2. B100.0.0.0/8
  3. C192.168.0.0/16
  4. D8.8.8.0/24
4.计算机网络困难

Diffie-Hellman 密钥交换本身能实现什么？它的弱点是什么？

  1. A它用密码认证双方用户，但需要一台中央服务器
  2. B它为网站签发证书，但只适用于短密钥
  3. C它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击
  4. D它在公开信道上直接加密大量数据，但对于大文件和视频来说太慢了
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位，使其以 8 位补码存储 −108。按无符号数读取，该位模式的值 U 是多少？

N = −1088 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 0100 1001 AND 0101 1001 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

0100 1001AND0101 1001
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: H = 30

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）。

借用的位数

23 = 8 ≥ 8 → b = 3, /27

每个子网的主机数

25 − 2 = 30

答案

H = 30
2.IPv4 子网划分

答案: x = 30

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: ⌊18/16⌋·16 = 16
广播: 16 + 16 − 1 = 31
可用主机: 17 … 30

答案

x = 30
3.计算机网络

答案: C · 192.168.0.0/16

为什么是这个答案

私有地址段为 10.0.0.0/8、172.16.0.0/12 和 192.168.0.0/16；它们不会在公共互联网上路由。

答案

C · 192.168.0.0/16
4.计算机网络

答案: C · 它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击

为什么是这个答案

Diffie-Hellman 让双方推导出同一个窃听者无法计算的密钥。除非对交换的值进行签名或以其他方式认证，否则中间的攻击者可以分别与每一方进行独立的交换。

答案

C · 它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击
5.数制

答案: U = 148

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

108 = 0110 1100
取反后: 1001 0011
+1 → 1001 0100

按无符号数读取

1001 0100₂ = 256 − 108 = 148

答案

U = 148
6.数制

答案: R = 73

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。

0100 1001
AND 0101 1001
= 0100 1001

结果的值

0100 1001₂ = 73

答案

R = 73

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