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 → /2611111111111111111111111111000000网络位主机位

网络 192.168.135.0/24 被划分为若干 /26 子网,从最低地址起编号为 1、2、3、…(子网 1 从 .0 开始)。子网 2 的网络地址的第四个八位组 x 是多少?

192.168.135.0/24/26子网 2 (子网 1 从 .0 开始)
x =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 253112816413211618140211网络主机

某主机地址为 10.20.80.253/29。其子网广播地址的最后一个数(第四个八位组)x 是多少?

10.20.80.253/29
x =
3.计算机网络中等

客户端从 DHCP 获取地址时,报文的通常顺序是什么?

  1. ADiscover、Request、Offer、Acknowledge
  2. BOffer、Discover、Acknowledge、Request
  3. CDiscover、Offer、Request、Acknowledge
  4. DRequest、Offer、Discover、Acknowledge
4.计算机网络困难

一个 TCP 连接的窗口为 64 KB,往返时间为 100 ms,且没有窗口扩大。它的最大吞吐量大约是多少?

  1. A约 0.5 Mbit/s
  2. B约 50 Mbit/s
  3. C约 5 Mbit/s
  4. D约 640 Mbit/s
5.数制中等
补码中的位权1−12806403211618141201

8 位模式 1001 1110 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少?

1001 11108 bit
N =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 1011 1010 XOR 1000 0101 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?

1011 1010XOR1000 0101
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: x = 64

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).

块大小

26 = 64

第 2 个子网

网络: (2 − 1)·64 = 64
广播: 64 + 64 − 1 = 127

答案

x = 64
2.IPv4 子网划分

答案: x = 255

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

23 = 8

该主机所在子网

网络: ⌊253/8⌋·8 = 248
广播: 248 + 8 − 1 = 255
可用主机: 249 … 254

答案

x = 255
3.计算机网络

答案: C · Discover、Offer、Request、Acknowledge

为什么是这个答案

客户端广播 Discover,服务器回复 Offer,客户端 Request 其中一个提供,被选中的服务器用 Acknowledge 确认。

答案

C · Discover、Offer、Request、Acknowledge
4.计算机网络

答案: C · 约 5 Mbit/s

为什么是这个答案

吞吐量 ≤ 窗口 / RTT = 65,536 × 8 比特 / 0.1 s ≈ 5.2 Mbit/s,无论链路有多快。

答案

C · 约 5 Mbit/s
5.数制

答案: N = −98

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 + 16 + 8 + 4 + 2 = −98

答案

N = −98
6.数制

答案: R = 63

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。

1011 1010
XOR 1000 0101
= 0011 1111

结果的值

0011 1111₂ = 63

答案

R = 63

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