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 → /2811111111111111111111111111110000网络位主机位

网络 192.168.10.0/24 需要划分为至少 16 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？

192.168.10.0/2416 subnets
H =
2.IPv4 子网划分困难

网络 192.168.156.0/24 用 VLSM 划分给以下局域网：A: 43 主机, B: 12 主机, C: 3 主机, D: 79 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 C 的网络地址第四个八位组 x 是多少？

A: 43B: 12C: 3D: 79
x =
3.计算机网络中等

状态防火墙与简单的包过滤器有何不同？

  1. A它只检查每个帧的 MAC 地址
  2. B它加密转发的每个数据包
  3. C它毫无例外地阻止所有入站流量，包括对出站请求的回复
  4. D它跟踪连接，并允许属于已建立会话的回复通过
4.计算机网络困难

BGP 在互联网中的主要作用是什么？

  1. A将名称解析为地址
  2. B加密路由器之间的数据
  3. C在自治系统之间交换路由信息
  4. D通过互联网服务提供商为家庭用户分配 IP 地址
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位，使其以 8 位补码存储 −73。按无符号数读取，该位模式的值 U 是多少？

N = −738 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 1111 1000 XOR 0110 0011 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

1111 1000XOR0110 0011
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: H = 14

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

24 = 16 ≥ 16 → b = 4, /28

每个子网的主机数

24 − 2 = 14

答案

H = 14
2.IPv4 子网划分

答案: x = 208

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

D: 79 主机 → 27 = 128 (/25)
A: 43 主机 → 26 = 64 (/26)
B: 12 主机 → 24 = 16 (/28)
C: 3 主机 → 23 = 8 (/29)

分配顺序，从大到小

D: .0 – .127
A: .128 – .191
B: .192 – .207
C: .208 – .215

答案

x = 208

局域网 C：192.168.156.208/29。

3.计算机网络

答案: D · 它跟踪连接，并允许属于已建立会话的回复通过

为什么是这个答案

状态防火墙维护一张活动连接表，因此返回流量会被自动允许。无状态过滤器则孤立地判断每个数据包。

答案

D · 它跟踪连接，并允许属于已建立会话的回复通过
4.计算机网络

答案: C · 在自治系统之间交换路由信息

为什么是这个答案

BGP 是域间路由协议；自治系统（AS）通告可达前缀，并根据策略选择路径。

答案

C · 在自治系统之间交换路由信息
5.数制

答案: U = 183

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

73 = 0100 1001
取反后: 1011 0110
+1 → 1011 0111

按无符号数读取

1011 0111₂ = 256 − 73 = 183

答案

U = 183
6.数制

答案: R = 155

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

XOR 在两位不同时得 1。

1111 1000
XOR 0110 0011
= 1001 1011

结果的值

1001 1011₂ = 155

答案

R = 155

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