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
网络 192.168.3.0/24 用 VLSM 划分给以下局域网：A: 122 主机, B: 27 主机, C: 4 主机, D: 18 主机。子网从 .0 开始向上分配，主机最多的局域网先分配，每个局域网分配能容纳它的最小子网。局域网 C 的网络地址第四个八位组 x 是多少？
A: 122B: 27C: 4D: 18
x =
3.计算机网络中等
哪个范围的 TCP/UDP 端口号被保留为"知名"端口？
- A49152–65535
- B0–1023
- C0–65535
- D1024–49151
4.计算机网络困难
DNS 缓存投毒攻击的目的是：
- A窃取 Wi-Fi 密码
- B用流量使服务器过载，使其停止应答查询
- C删除 DNS 服务器
- D使解析器为某个域名存储错误的 IP 地址
5.数制中等
8 位模式 1100 0010 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 00108 bit
N =
6.数制困难
一幅未压缩图像为 640 × 480 像素，每像素 8 位。它占用多少内存 M（以 KiB 计，1 KiB = 1024 字节）？
640 × 480 px8 bit/px1 KiB = 1024 B
M = KiB
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: x = 192
VLSM：每个局域网分配满足 2ʰ − 2 ≥ 其主机数的最小子网，即前缀 32 − h。先分配最大的子网，可使每个块都对齐在其自身大小的倍数上，因此网络地址就是各块大小依次相加的结果。
每个局域网的块大小
A: 122 主机 → 27 = 128 (/25)
B: 27 主机 → 25 = 32 (/27)
D: 18 主机 → 25 = 32 (/27)
C: 4 主机 → 23 = 8 (/29)
分配顺序，从大到小
A: .0 – .127
B: .128 – .159
D: .160 – .191
C: .192 – .199
答案
x = 192
局域网 C：192.168.3.192/29。
3.计算机网络
答案: B · 0–1023
为什么是这个答案
端口 0–1023 是用于标准服务的知名端口。1024–49151 是注册端口，49152–65535 是动态或私有端口。
答案
B · 0–1023
4.计算机网络
答案: D · 使解析器为某个域名存储错误的 IP 地址
为什么是这个答案
投毒攻击将伪造的记录插入解析器的缓存。DNSSEC 添加签名，使解析器能够验证记录。
答案
D · 使解析器为某个域名存储错误的 IP 地址
5.数制
答案: N = −62
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 + 2 = −62
答案
N = −62
6.数制
答案: M = 300 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
640·480·8 = 2457600 bit = 307200 B
换算为 KiB
307200/1024 = 300 KiB
答案
M = 300 KiB
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