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。

新题目返回课程

在打印窗口中选择“另存为 PDF”，即可在设备上保存一份副本。

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 10.172.253.0/24 被划分为前缀为 /28 的等大子网。共有多少个子网 N？

10.172.253.0/24/28

N =

2.IPv4 子网划分困难

某主机地址为 10.20.172.236/30。其子网广播地址的最后一个数（第四个八位组）x 是多少？

10.20.172.236/30

x =

3.计算机网络中等

IPv4 首部中的哪个字段能防止数据包在路由环路中无限循环？

A首部校验和
B服务类型
C生存时间（TTL）
D标识

4.计算机网络困难

一台服务器的私钥在一年后被盗。哪种 TLS 特性能保证今天被记录下来的会话仍然安全？

A使用更长的域名
B在加密前压缩数据
C把证书发送两次
D由临时 Diffie-Hellman 密钥交换提供的前向保密

5.数制中等

设置各位，使其以 8 位补码存储 −112。按无符号数读取，该位模式的值 U 是多少？

N = −1128 bit

U =

6.数制困难

把各位设置为 0011 0000 >> 1 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少？

0011 0000>> 1

R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: N = 16

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).

借用位

28 − 24 = 4

子网数

N = 2⁴ = 16

答案

N = 16

每个 /28 子网有 2⁴ − 2 = 14 个可用主机。

2.IPv4 子网划分

答案: x = 239

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: ⌊236/4⌋·4 = 236

广播: 236 + 4 − 1 = 239

可用主机: 237 … 238

答案

x = 239

3.计算机网络

答案: C · 生存时间（TTL）

为什么是这个答案

每台路由器都把 TTL 减一；减到零时数据包被丢弃，通常还会发送一条 ICMP 超时（Time Exceeded）消息。IPv6 称之为跳数限制（hop limit）。

答案

C · 生存时间（TTL）

4.计算机网络

答案: D · 由临时 Diffie-Hellman 密钥交换提供的前向保密

为什么是这个答案

使用临时（EC）DHE 时，每个会话密钥都由用后即弃的临时值推导而来。长期密钥只用于对交换进行签名，因此日后被盗也无法解密旧的流量。

答案

D · 由临时 Diffie-Hellman 密钥交换提供的前向保密

5.数制

答案: U = 144

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

112 = 0111 0000

取反后: 1000 1111

+1 → 1001 0000

按无符号数读取

1001 0000₂ = 256 − 112 = 144

答案

U = 144

6.数制

答案: R = 24

逐位计算

右移 1 位，把每一位向右移动 1 个位置；从右端移出的位丢失，左侧补入 0。

0011 0000 >> 1

= 0001 1000

结果的值

0001 1000₂ = 24

答案

R = 24

ExamProblems · examproblems.com/courses/computer-networks