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
/24 → /2611111111111111111111111111000000网络位主机位

网络 192.168.183.0/24 被划分为若干 /26 子网,从最低地址起编号为 1、2、3、…(子网 1 从 .0 开始)。子网 2 的广播地址的第四个八位组 x 是多少?

192.168.183.0/24/26子网 2 (子网 1 从 .0 开始)
x =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 176112806413211608040201网络主机

某主机地址为 10.20.213.176/28。其子网中最后一个可用主机地址的第四个八位组 x 是多少?

10.20.213.176/28
x =
3.计算机网络中等

ARP 的作用是什么?

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

同一台交换机上 VLAN 10 和 VLAN 20 中的主机无法通信。需要什么?

  1. A两台主机使用相同的 MAC 地址
  2. B一台同时连接两个 VLAN 的集线器
  3. C主机之间更长的线缆
  4. D一台在 VLAN 之间进行路由的路由器或三层交换机
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位,使其以 8 位补码存储 −21。按无符号数读取,该位模式的值 U 是多少?

N = −218 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 1111 0100 AND 1101 1101 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?

1111 0100AND1101 1101
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: x = 127

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

26 = 64

第 2 个子网

网络: (2 − 1)·64 = 64
广播: 64 + 64 − 1 = 127

答案

x = 127
2.IPv4 子网划分

答案: x = 190

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: ⌊176/16⌋·16 = 176
广播: 176 + 16 − 1 = 191
可用主机: 177 … 190

答案

x = 190
3.计算机网络

答案: C · 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

C · 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: D · 一台在 VLAN 之间进行路由的路由器或三层交换机

为什么是这个答案

VLAN 在第 2 层上相互隔离,因此它们之间的流量必须经过路由,例如由中继链路上的路由器("单臂路由")或三层交换机完成。

答案

D · 一台在 VLAN 之间进行路由的路由器或三层交换机
5.数制

答案: U = 235

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

21 = 0001 0101
取反后: 1110 1010
+1 → 1110 1011

按无符号数读取

1110 1011₂ = 256 − 21 = 235

答案

U = 235
6.数制

答案: R = 212

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

AND 只有在两位都为 1 时才得 1。

1111 0100
AND 1101 1101
= 1101 0100

结果的值

1101 0100₂ = 212

答案

R = 212

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