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 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

某主机地址为 10.20.65.179/26。其网络地址的第四个八位组 x 是多少？

10.20.65.179/26

x =

3.计算机网络中等

HTTP 方法 GET 和 POST 的主要区别是什么？

AGET 删除资源，POST 从服务器的数据库读取资源
BGET 是加密的，POST 不是
CGET 获取资源，POST 在请求体中提交数据
DGET 使用 UDP，POST 使用 TCP

4.计算机网络困难

为什么要引入 TCP 窗口扩大选项？

A16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小
B32 位的窗口字段太大，浪费了每个已发送 TCP 报文段中的首部空间
C没有它，TCP 就无法检测长距离链路上丢失的段
DUDP 需要一种在拥塞路径上控制发送速率的方法

5.数制中等

8 位模式 0010 1000 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少？

0010 10008 bit

N =

6.数制困难

把各位设置为 1000 0001 XOR 1010 0000 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

1000 0001XOR1010 0000

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 = 128

块大小

2⁶ = 64

该主机所在子网

网络: ⌊179/64⌋·64 = 128

广播: 128 + 64 − 1 = 191

可用主机: 129 … 190

答案

x = 128

3.计算机网络

答案: C · GET 获取资源，POST 在请求体中提交数据

为什么是这个答案

GET 请求一个资源，不应改变服务器状态。POST 在请求体中发送数据（例如表单），供服务器处理。

答案

C · GET 获取资源，POST 在请求体中提交数据

4.计算机网络

答案: A · 16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小

为什么是这个答案

原始首部最多允许 65,535 字节的未确认数据。窗口扩大把它乘以 2 的幂，使高带宽时延积的路径能够被填满。

答案

A · 16 位的窗口字段把窗口限制在 65,535 字节，对于高速长距离路径来说太小

5.数制

答案: N = 40

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。

32 + 8 = 40

答案

N = 40

6.数制

答案: R = 33

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。

1000 0001

XOR 1010 0000

= 0010 0001

结果的值

0010 0001₂ = 33

答案

R = 33

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