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
网络 192.168.123.0/24 用 VLSM 划分给以下局域网：A: 26 主机, B: 62 主机, C: 102 主机, D: 9 主机。子网从 .0 开始向上分配，主机最多的局域网先分配，每个局域网分配能容纳它的最小子网。局域网 D 的网络地址第四个八位组 x 是多少？
A: 26B: 62C: 102D: 9
x =
3.计算机网络中等
IPv6 的环回地址是什么？
- Aff02::1
- B::1
- C::
- Dfe80::1
4.计算机网络困难
为什么要引入 TCP 窗口扩大选项？
- A32 位的窗口字段太大，浪费了每个已发送 TCP 报文段中的首部空间
- BUDP 需要一种在拥塞路径上控制发送速率的方法
- C16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小
- D没有它，TCP 就无法检测长距离链路上丢失的段
5.数制中等
8 位模式 1110 0001 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 00018 bit
N =
6.数制困难
一幅未压缩图像为 256 × 256 像素，每像素 16 位。它占用多少内存 M（以 KiB 计，1 KiB = 1024 字节）？
256 × 256 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
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 = 224
VLSM：每个局域网分配满足 2ʰ − 2 ≥ 其主机数的最小子网，即前缀 32 − h。先分配最大的子网，可使每个块都对齐在其自身大小的倍数上，因此网络地址就是各块大小依次相加的结果。
每个局域网的块大小
C: 102 主机 → 27 = 128 (/25)
B: 62 主机 → 26 = 64 (/26)
A: 26 主机 → 25 = 32 (/27)
D: 9 主机 → 24 = 16 (/28)
分配顺序，从大到小
C: .0 – .127
B: .128 – .191
A: .192 – .223
D: .224 – .239
答案
x = 224
局域网 D：192.168.123.224/28。
3.计算机网络
答案: B · ::1
为什么是这个答案
::1 是环回地址。:: 是未指定地址，fe80::/10 是链路本地地址，ff02::1 是所有节点组播组。
答案
B · ::1
4.计算机网络
答案: C · 16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小
为什么是这个答案
原始首部最多允许 65,535 字节的未确认数据。窗口扩大把它乘以 2 的幂，使高带宽时延积的路径能够被填满。
答案
C · 16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小
5.数制
答案: N = −31
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 + 1 = −31
答案
N = −31
6.数制
答案: M = 128 KiB
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。
位和字节
256·256·16 = 1048576 bit = 131072 B
换算为 KiB
131072/1024 = 128 KiB
答案
M = 128 KiB
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