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
某部门在一个子网内需要 1249 个主机地址。足够使用的最长前缀 p（最小子网）是多少？
1249 hosts
p =
2.IPv4 子网划分困难
一台主机的地址为 172.20.104.148/19。其网络地址的第三个八位组 x 是多少？
172.20.104.148/19
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？
- A256
- B255
- C254
- D252
4.计算机网络困难
HTTP/1.1 中持久连接（keep-alive）的主要好处是什么？
- A服务器可以通过 UDP 推送更新
- B连接无需 TLS 也能保持加密
- C响应可以在一个流上以任意顺序到达，因此慢的回复不会阻塞其他回复
- D多个请求复用一个 TCP 连接，避免重复握手
5.数制中等
把 −95 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 = −958 bit
U =
6.数制困难
某系统要为 3869 个项目中的每一个分配一个长度相同的独立二进制编码。最少需要多少位 b？
3869
b = bit
3溶液
1.IPv4 子网划分
答案: p = 21
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）。
所需主机位
210 − 2 = 1022 < 1249
211 − 2 = 2046 ≥ 1249 → h = 11
前缀长度
p = 32 − 11 = 21
答案
p = /21
2.IPv4 子网划分
答案: x = 96
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).
第三个八位组中的块大小
25 = 32
该主机所在子网
网络: 172.20.96.0
广播: 172.20.127.255
答案
x = 96
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: D · 多个请求复用一个 TCP 连接，避免重复握手
为什么是这个答案
复用连接避免了为每个对象进行新的握手和慢启动，因此包含许多资源的页面加载得更快。
答案
D · 多个请求复用一个 TCP 连接，避免重复握手
5.数制
答案: U = 161
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
95 = 0101 1111
取反后: 1010 0000
+1 → 1010 0001
按无符号数读取
1010 0001₂ = 256 − 95 = 161
答案
U = 161
6.数制
答案: b = 12 bit
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。
2 的幂
211 = 2048 < 3869
212 = 4096 ≥ 3869
答案
b = 12
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