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
一个子网使用掩码 255.255.255.128。它有多少个可用主机地址 H？
255.255.255.128
H =
2.IPv4 子网划分困难
一台路由器有到以下网络的路由：10.237.211.0/24, 10.237.212.0/24, 10.237.213.0/24, 10.237.214.0/24, 10.237.215.0/24, 10.237.216.0/24, 10.237.217.0/24。能覆盖所有这些网络的单条汇总路由，其最长前缀长度 p 是多少？
10.237.211.0/24 … 10.237.217.0/24
p =
3.计算机网络中等
一台路由器有到 10.0.0.0/8 和 10.1.0.0/16 的路由。对于发往 10.1.5.5 的数据包，它使用哪条路由？
- A两条路由都用，平分流量
- B10.0.0.0/8，因为它是先添加的
- C10.1.0.0/16，因为它是最长匹配前缀
- D10.0.0.0/8，因为它比 /16 覆盖的地址更多
4.计算机网络困难
Diffie-Hellman 密钥交换本身能实现什么？它的弱点是什么？
- A它在公开信道上直接加密大量数据，但对于大文件和视频来说太慢了
- B它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击
- C它为网站签发证书，但只适用于短密钥
- D它用密码认证双方用户，但需要一台中央服务器
5.数制中等
8 位模式 1100 1001 以补码形式存储一个有符号整数。它的十进制值 N 是多少？
1100 10018 bit
N =
6.数制困难
10 位补码能存储的最小（最负）整数 N 是多少？
10 bit
N =
3溶液
1.IPv4 子网划分
答案: H = 126
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).
前缀长度
255.255.255.128 = /25
可用主机数
27 − 2 = 126
答案
H = 126
2.IPv4 子网划分
答案: p = 20
路由汇总：汇总路由 a.b.c.0/p 覆盖前 p 位相同的所有网络。把第一个和最后一个网络中不同的那个八位组写成二进制；相同的前导位数加上它前面各八位组的位数，就是最长的汇总前缀。
比较各位
211 = 11010011
217 = 11011001
相同的前导位：4
前缀长度
p = 16 + 4 = 20
答案
p = /20
汇总路由：10.237.208.0/20 （它还覆盖了列表中没有的 9 个网络）。
3.计算机网络
答案: C · 10.1.0.0/16，因为它是最长匹配前缀
为什么是这个答案
IP 转发使用最长前缀匹配：在所有与目的地址匹配的路由中，选择掩码最长的那一条。
答案
C · 10.1.0.0/16，因为它是最长匹配前缀
4.计算机网络
答案: B · 它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击
为什么是这个答案
Diffie-Hellman 让双方推导出同一个窃听者无法计算的密钥。除非对交换的值进行签名或以其他方式认证，否则中间的攻击者可以分别与每一方进行独立的交换。
答案
B · 它在公开信道上协商出共享密钥，但单独使用时易受中间人攻击
5.数制
答案: N = −55
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 + 64 + 8 + 1 = −55
答案
N = −55
6.数制
答案: N = −512
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。
最负值
−29 = −512
答案
N = −512
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