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 1526 个主机地址。足够使用的最长前缀 p（最小子网）是多少？
1526 hosts
p =
2.IPv4 子网划分困难
某主机地址为 10.20.58.167/30。其子网广播地址的最后一个数（第四个八位组）x 是多少？
10.20.58.167/30
x =
3.计算机网络中等
为什么实时视频通话通常优先使用 UDP？
- A所有视频都必须使用 UDP
- BUDP 保证每个数据包都能到达，因此画面永远不会卡住
- CUDP 会自动加密数据
- D低延迟比重传每个丢失的数据包更重要
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 1010 0011 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少？
1010 00118 bit
N =
6.数制困难
一幅未压缩图像为 800 × 600 像素，每像素 16 位。它占用多少内存 M（以 KiB 计，1 KiB = 1024 字节）？
800 × 600 px16 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
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 < 1526
211 − 2 = 2046 ≥ 1526 → h = 11
前缀长度
p = 32 − 11 = 21
答案
p = /21
2.IPv4 子网划分
答案: x = 167
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
22 = 4
该主机所在子网
网络: ⌊167/4⌋·4 = 164
广播: 164 + 4 − 1 = 167
可用主机: 165 … 166
答案
x = 167
3.计算机网络
答案: D · 低延迟比重传每个丢失的数据包更重要
为什么是这个答案
重传丢失的数据包会增加延迟；实时媒体可以容忍一定的丢包，因此使用 RTP 等基于 UDP 的协议。
答案
D · 低延迟比重传每个丢失的数据包更重要
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 = −93
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 + 32 + 2 + 1 = −93
答案
N = −93
6.数制
答案: M = 937.5 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
800·600·16 = 7680000 bit = 960000 B
换算为 KiB
960000/1024 = 937.5 KiB
答案
M = 937.5 KiB
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