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
/22 → /2711111111111111111111111111100000网络位主机位

网络 10.113.244.0/22 被划分为前缀为 /27 的等大子网。共有多少个子网 N?

10.113.244.0/22/27
N =
2.IPv4 子网划分困难
最后一个八位组 = 2012806403201608041201网络主机

某主机地址为 10.20.177.2/26。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?

10.20.177.2/26
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?

  1. A1024–49151
  2. B0–1023
  3. C0–65535
  4. D49152–65535
4.计算机网络困难

DNS 查询通常使用 UDP。DNS 在什么情况下通常改用 TCP?

  1. A用于 UDP 装不下的过大响应以及区域传送
  2. B只用于 IP 地址的反向查找
  3. C只在域名长于十个字符时
  4. D用于 Web 浏览器发出的每一个查询
5.数制中等
8 位补码0−12806403201608040201

设置各位,使其以 8 位补码存储 −18。按无符号数读取,该位模式的值 U 是多少?

N = −188 bit
U =
6.数制困难
点击各位来设置012806403201608040201

把各位设置为 0011 0111 OR 1101 0100 的 8 位结果。该结果的十进制值 R 是多少?

0011 0111OR1101 0100
R =

3溶液

1.IPv4 子网划分

答案: N = 32

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

27 − 22 = 5

子网数

N = 25 = 32

答案

N = 32

每个 /27 子网有 25 − 2 = 30 个可用主机。

2.IPv4 子网划分

答案: x = 62

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

26 = 64

该主机所在子网

网络: ⌊2/64⌋·64 = 0
广播: 0 + 64 − 1 = 63
可用主机: 1 … 62

答案

x = 62
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: A · 用于 UDP 装不下的过大响应以及区域传送

为什么是这个答案

如果 UDP 响应被截断,解析器会通过 TCP 重试。域名服务器之间的区域传送也使用 TCP,因为它们承载大量数据。

答案

A · 用于 UDP 装不下的过大响应以及区域传送
5.数制

答案: U = 238

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

18 = 0001 0010
取反后: 1110 1101
+1 → 1110 1110

按无符号数读取

1110 1110₂ = 256 − 18 = 238

答案

U = 238
6.数制

答案: R = 247

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。

0011 0111
OR 1101 0100
= 1111 0111

结果的值

1111 0111₂ = 247

答案

R = 247

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