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 10.24.68.0/22 被划分为前缀为 /27 的等大子网。共有多少个子网 N？

10.24.68.0/22/27

N =

2.IPv4 子网划分困难

一台路由器有到以下网络的路由：10.127.222.0/24, 10.127.223.0/24, 10.127.224.0/24, 10.127.225.0/24, 10.127.226.0/24, 10.127.227.0/24, 10.127.228.0/24。能覆盖所有这些网络的单条汇总路由，其最长前缀长度 p 是多少？

10.127.222.0/24 … 10.127.228.0/24

p =

3.计算机网络中等

浏览器收到 HTTP 状态码 404。这是什么意思？

A客户端必须先登录
B服务器发生内部错误
C找不到所请求的资源
D请求成功

4.计算机网络困难

在 TCP 连接中，接收窗口（rwnd）控制什么？

A重传超时时间，根据每个报文段测得的往返时间计算
B每个 IP 数据包头部的大小
C打开的端口数量
D根据接收方缓冲区，发送方可以发送多少未确认的数据

5.数制中等

8 位模式 1000 1101 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 11018 bit

N =

6.数制困难

把各位设置为 1001 1100 << 2 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

1001 1100<< 2

R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: N = 32

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）。

借用位

27 − 22 = 5

子网数

N = 2⁵ = 32

答案

N = 32

每个 /27 子网有 2⁵ − 2 = 30 个可用主机。

2.IPv4 子网划分

答案: p = 18

路由汇总：汇总路由 a.b.c.0/p 覆盖前 p 位相同的所有网络。把第一个和最后一个网络中不同的那个八位组写成二进制；相同的前导位数加上它前面各八位组的位数，就是最长的汇总前缀。

比较各位

222 = 11011110

228 = 11100100

相同的前导位：2

前缀长度

p = 16 + 2 = 18

答案

p = /18

汇总路由：10.127.192.0/18 （它还覆盖了列表中没有的 57 个网络）。

3.计算机网络

答案: C · 找不到所请求的资源

为什么是这个答案

404 Not Found 表示服务器在该 URL 上没有资源。200 是 OK，401 是 Unauthorized，500 是 Internal Server Error。

答案

C · 找不到所请求的资源

4.计算机网络

答案: D · 根据接收方缓冲区，发送方可以发送多少未确认的数据

为什么是这个答案

接收方通告其可用的缓冲区空间；发送方据此限制未确认的数据量，防止接收方过载。

答案

D · 根据接收方缓冲区，发送方可以发送多少未确认的数据

5.数制

答案: N = −115

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 + 8 + 4 + 1 = −115

答案

N = −115

6.数制

答案: R = 112

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

左移 2 位，把每一位向左移动 2 个位置；从左端移出的位丢失，右侧补入 0。

1001 1100 << 2

= 0111 0000

结果的值

0111 0000₂ = 112

答案

R = 112

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