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 255.255.252.0。它有多少个可用主机地址 H？
255.255.252.0
H =
2.IPv4 子网划分困难
某主机地址为 10.20.182.61/25。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？
10.20.182.61/25
x =
3.计算机网络中等
一个 /24 的 IPv4 网络有多少个可用主机地址？
- A252
- B255
- C254
- D256
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加密每个段的净荷
- B避免与旧的段混淆，并使伪造的段更难被注入
- C为该连接的各个报文段选择到达目的地的最佳路由
- D更有效地压缩数据
5.数制中等
把 −102 写成 8 位补码模式。再把该模式当作无符号二进制数读出：它的十进制值 U 是多少？
N = −1028 bit
U =
6.数制困难
一幅未压缩图像为 640 × 480 像素，每像素 16 位。它占用多少内存 M（以 KiB 计，1 KiB = 1024 字节）？
640 × 480 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
3溶液
1.IPv4 子网划分
答案: H = 1022
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
255.255.252.0 = /22
可用主机数
210 − 2 = 1022
答案
H = 1022
2.IPv4 子网划分
答案: x = 126
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
27 = 128
该主机所在子网
网络: ⌊61/128⌋·128 = 0
广播: 0 + 128 − 1 = 127
可用主机: 1 … 126
答案
x = 126
3.计算机网络
答案: C · 254
为什么是这个答案
/24 有 8 个主机位，因此有 2⁸ = 256 个地址。网络地址和广播地址被保留，剩下 254 个给主机。
答案
C · 254
4.计算机网络
答案: B · 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
B · 避免与旧的段混淆，并使伪造的段更难被注入
5.数制
答案: U = 154
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。
取反加一
102 = 0110 0110
取反后: 1001 1001
+1 → 1001 1010
按无符号数读取
1001 1010₂ = 256 − 102 = 154
答案
U = 154
6.数制
答案: M = 600 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
640·480·16 = 4915200 bit = 614400 B
换算为 KiB
614400/1024 = 600 KiB
答案
M = 600 KiB
ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks