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 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
255.255.255.24811111111111111111111111111111000网络位主机位

一个子网使用掩码 255.255.255.248。它有多少个可用主机地址 H?

255.255.255.248
H =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 51012806413211608041211网络主机

某主机地址为 10.20.159.51/28。其子网广播地址的最后一个数(第四个八位组)x 是多少?

10.20.159.51/28
x =
3.计算机网络中等

ARP 的作用是什么?

  1. A在本地网络中查找某个 IP 地址对应的 MAC 地址
  2. B解析域名
  3. C在互联网上路由数据包
  4. D当主机加入本地网络时自动为其分配 IP 地址
4.计算机网络困难

在 SYN 泛洪攻击中,攻击者试图耗尽什么资源?

  1. A服务器的磁盘空间
  2. B客户端的 DNS 缓存
  3. C服务器的半开连接表
  4. D交换机的 MAC 地址表
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位,使其以 8 位补码存储 −103。按无符号数读取,该位模式的值 U 是多少?

N = −1038 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 1101 1001 OR 1011 1100 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?

1101 1001OR1011 1100
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: H = 6

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

255.255.255.248 = /29

可用主机数

23 − 2 = 6

答案

H = 6
2.IPv4 子网划分

答案: x = 63

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

24 = 16

该主机所在子网

网络: ⌊51/16⌋·16 = 48
广播: 48 + 16 − 1 = 63
可用主机: 49 … 62

答案

x = 63
3.计算机网络

答案: A · 在本地网络中查找某个 IP 地址对应的 MAC 地址

为什么是这个答案

ARP 广播“谁拥有这个 IP?”,拥有者回复其 MAC 地址,从而可以在本地传送帧。

答案

A · 在本地网络中查找某个 IP 地址对应的 MAC 地址
4.计算机网络

答案: C · 服务器的半开连接表

为什么是这个答案

每个 SYN 都使服务器预留状态并等待一个永远不会到来的 ACK。SYN cookie 可以在握手完成之前避免保存状态。

答案

C · 服务器的半开连接表
5.数制

答案: U = 153

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

103 = 0110 0111
取反后: 1001 1000
+1 → 1001 1001

按无符号数读取

1001 1001₂ = 256 − 103 = 153

答案

U = 153
6.数制

答案: R = 253

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

OR 在至少有一位为 1 时得 1。

1101 1001
OR 1011 1100
= 1111 1101

结果的值

1111 1101₂ = 253

答案

R = 253

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