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
网络 192.168.44.0/24 被划分为若干 /29 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？
192.168.44.0/24/29子网 2 (子网 1 从 .0 开始)
x =
2.IPv4 子网划分困难
某主机地址为 10.20.163.71/30。其网络地址的第四个八位组 x 是多少？
10.20.163.71/30
x =
3.计算机网络中等
交换机通常工作在 OSI 的哪一层？
- A网络层（第 3 层）
- B数据链路层（第 2 层）
- C物理层（第 1 层）
- D传输层（第 4 层）
4.计算机网络困难
为什么要引入 TCP 窗口扩大选项？
- A没有它，TCP 就无法检测长距离链路上丢失的段
- BUDP 需要一种在拥塞路径上控制发送速率的方法
- C16 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
- D32 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
5.数制中等
设置各位，使其以 8 位补码存储 −102。按无符号数读取，该位模式的值 U 是多少？
N = −1028 bit
U =
6.数制困难
把各位设置为 1000 1001 XOR 0101 0001 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？
1000 1001XOR0101 0001
R =
3溶液
1.IPv4 子网划分
答案: x = 8
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
23 = 8
第 2 个子网
网络: (2 − 1)·8 = 8
广播: 8 + 8 − 1 = 15
答案
x = 8
2.IPv4 子网划分
答案: x = 68
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: ⌊71/4⌋·4 = 68
广播: 68 + 4 − 1 = 71
可用主机: 69 … 70
答案
x = 68
3.计算机网络
答案: B · 数据链路层（第 2 层）
为什么是这个答案
标准交换机学习 MAC 地址并在第 2 层转发帧。三层交换机还具备路由功能。
答案
B · 数据链路层（第 2 层）
4.计算机网络
答案: C · 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
C · 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: U = 154
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
102 = 0110 0110
取反后: 1001 1001
+1 → 1001 1010
按无符号数读取
1001 1010₂ = 256 − 102 = 154
答案
U = 154
6.数制
答案: R = 216
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 1001
XOR 0101 0001
= 1101 1000
结果的值
1101 1000₂ = 216
答案
R = 216
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