目錄

• 前言
• 一、海明碼校驗碼的計算
• 二、最小幀長的計算
• 三、求默認網關地址
• 四、網絡地址、主機地址、廣播地址的區分和求解
• 五、判斷是否屬于網絡或子網的主機地址
• 六、子網劃分和求子網掩碼
• 七、子網范圍和子網最大主機數
• 八、地址塊
• 九、特殊地址特性
• 十、網絡匯聚
• 結語

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前言

這里總結了一些關于軟考——網絡工程師中數據鏈路層與網絡層的相關計算題和常見的題型以及解析。

一、海明碼校驗碼的計算

1、設數據碼字為10010011，采用海明碼進行校驗，則必須加入多少比特冗余位才能糾正1位錯？
首先可以知道信息位長為8位，即m=8
由m+k+1≦2^k，可解得k的最小值：
k≧4，即k的最小值為4
所以必須加入4比特冗余位才能糾正1位錯。
2、已知數據碼字為10111，若采用CRC進行差錯檢測，生成的多項式為G(X)=X^4+X+1，計算出CRC校驗碼的值。
如下，可知生成多項式G(X)=X^4+X+1對應的二進制為10011，即不存在的次冪為0，有的以1表示。
由此可知最高階碼為4，在題目給出的數據碼字后添加4個0，即新的信息為10111 0000。
如何通過模2除法（實質是異或，即同為0，異為1），除以多項式對應的二進制10011，如下，得其余數為11，因為余數不足r，在余數左邊用相應的0補齊，且r=4，即得0011為CRC校驗碼。

二、最小幀長的計算

一個運行CSMA/CD協議的以太網，數據速率為1Gb/s，網段長1km，信號速率為2×10^5km/sec，求其最小幀長。
由公式：最小幀長=網絡速率×2×（最大段長/信號傳播速度+站點延遲）
即1×10^9b/s×2×(1000/200000000)=10000bit

三、求默認網關地址

在Linux中的終端中輸入ifconfig 命令查看網絡接口狀態如下圖：

由圖可知，則NETMASK=_______，IPADDR=_______，GATEWAY=_______。
可看出網絡接口ens33的netmask為子網掩碼，它的值為255.255.255.0，即/24；IPADDR也就是inet，其值為192.168.75.129；GATEWAY網關通過計算可得，首先子網掩碼為255.255.255.0，即/24，連續24個1，子網掩碼轉為二進制：
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
可知網絡位為24，主機位則為32-24=8。
題中的IP地址192.168.75.129為十進制轉為二進制：
1100 0000.1010 1000.0100 1011.1000 0001
默認網關即為其主機位共8位除最后一位都置為1，即
1100 0000.1010 1000.0100 1011.1111 1110
轉為十進制則：192.168.75.254，即GATEWAY=192.168.75.254。

對于求默認網關的題型，直接將IP地址的主機位中除了最后一位全置為1即可得到。

四、網絡地址、主機地址、廣播地址的區分和求解

1、已知IP地址202.112.14.137/27，它是_______。
A.網絡地址
B.主機地址
C.全局廣播地址
D.定向廣播地址
子網掩碼為/27，連續27個1即255.255.255.224，轉為2進制：
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000
根據子網掩碼/27知道，網絡位為27，主機位為32-27=5（IP地址用32位的二進制來表示）。

題中IP地址為10進制，轉為2進制：
1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 1001
IP地址的2進制下，若主機位都為0，則為網絡地址；主機位都為1，則為廣播地址，且網絡和主機位都為1則是全局廣播地址，主機位都為1則是定向廣播地址；若兩者都有，則為主機地址。

若為網絡地址其主機位都為0，明顯看出IP地址202.112.14.137的5個主機位為0 1001，所以不是網絡地址，也不是廣播地址，而是主機地址。
2、求題1中IP202.112.14.137/27的網絡地址、主機地址以及定向廣播地址和全局廣播地址。
其主機地址是其本身，即202.112.14.137。

網絡地址：網絡地址也就是子網，主機位都置為0，即IP地址202.112.14.137的5個主機位都為0：
IP地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 1001
網絡地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 0000
網絡地址轉為10進制，即202.112.14.128是其網絡地址。
也可以這樣計算，將二進制的IP地址和子網掩碼按位與（&），也就是全1則1，得到的結果再轉為十進制，則為網絡地址：
IP地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 1001
子網掩碼：1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000
按位與（&）：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 0000
轉為二進制，其網絡地址：202.112.14.128。

這里其實有一種簡單的方法，在對IP地址和子網掩碼按位與求網絡地址時，當子網掩碼每字節十進制為0或255時，則求得網絡地址對應每字節的十進制為0或原IP地址每字節十進制（逢0得0，逢255數字不變）。
例：ip：8.1.72.24
子網掩碼：255.255.192.0
網絡地址：8.1.64.0
解析：因為子網掩碼前兩字節為255，則網絡地址前兩字節為原ip數字不變，即8和1。另外子網掩碼的最后一字節為0，則對應網絡地址字節位為0，即網絡地址為8.1.64.0。

廣播地址：將5個主機位都置為1，則為定向廣播地址，將所有位（32位）都置為1，則為全局廣播地址。
IP地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 1001
定向廣播地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1001 1111
全局廣播地址：1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1111
轉為10進制，得定向廣播地址為202.112.14.159，全局廣播地址為255.255.255.255。
一般只要求廣播地址，這種方法則求其定向廣播地址就行。
也可以這樣計算，將二進制的IP地址和子網掩碼按位與（&），也就是全1則1，然后將其主機位置為1，得到的結果再轉為十進制，則為廣播地址，其實也就是將網絡地址的主機位（由子網掩碼知）置為1：
IP地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 1001
子網掩碼：1111 1111.1111 1111.1111 1111.1110 0000
按位與（&）【網絡地址】：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1000 0000
廣播地址：1100 1010.0111 0000.0000 1110.1001 1111
轉為二進制：202.112.14.159。

這里也有一種簡單的方法簡化運算，通過IP地址和子網掩碼求廣播地址時，當子網掩碼每字節十進制為0或255時，則求得廣播地址對應每字節的十進制為255或原IP地址每字節十進制（逢0得255，逢255數字不變）。
例：ip：8.1.72.24
子網掩碼：255.255.192.0
廣播地址：8.1.127.255
解析：因為子網掩碼前兩字節為255，則網絡地址前兩字節為原ip數字不變，即8和1。另外子網掩碼的最后一字節為0，則對應網絡地址字節位為255，即廣播地址為8.1.127.255。
總結：在求ip地址的網絡地址（子網）和廣播地址時，逢子網掩碼相應字節為255時，結果不變，逢0時，變為0則網絡地址，變為255則廣播地址。

五、判斷是否屬于網絡或子網的主機地址

1、以下不屬于網絡100.10.96.0/20的主機地址_______。
A、100.10.111.17
B、100.10.104.16
C、100.10.101.15
D、100.10.112.18
網絡100.10.96.0轉為二進制：
1100 1000.0000 1010.1100 0000.0000 0000
題中各選項轉為二進制，看其中不同位
A:1100 1000.0000 1010.0110 1111.0001 0001
B:1100 1000.0000 1010.0110 1000.0001 0000
C:1100 1000.0000 1010.0110 0101.0000 1111
D:1100 1000.0000 1010.1110 0000.0001 0010
從左往右，可以看出D中第3字節的前四位1110不同與其它選項，所以100.10.112.18不屬于網絡100.10.96.0/20的主機地址。
2、以下屬于子網172.112.15.19/28的主機地址_______。
A、172.112.15.17
B、172.112.15.14
C、172.112.15.16
D、172.112.15.31
由題可知，/28，即網絡位為28位，主機位為4位。
即每個子網有2⁴=16個地址，
依次下去每個地址段：
172.112.15.0-172.112.15.15
172.112.15.16-172.112.15.31
可以知道，題中子網172.112.15.19屬于第二地址段中，
與題中選項對比，發現與子網172.112.15.19同在一個地址段的只有A選項172.112.15.17，即172.112.15.16-172.112.15.31。

六、子網劃分和求子網掩碼

1、若一個IP地址為200.100.192.0，掩碼為255.255.240.0，若要將該網絡分成16個子網，求對應的子網掩碼。
首先根據公式2^(n-1)^<劃分子網數<2^n^,求n的值，即劃分子網數，對掩碼的子網掩碼位+N。
題中得n的值為4，掩碼轉為二進制：
1111 1111.1111 1111.1111 0000.0000 0000
子網掩碼：
1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
轉為十進制：255.255.255.0

這里的子網掩碼就是該類地址的默認掩碼，
總結：
A:255.0.0.0
B:255.255.0.0
C:255.255.255.0

2、某公司網絡地址為200.16.192.0/18，劃分為16個子網，不屬于16個子網地址的是_______。
A、200.16.236.0/22
B、200.16.224.0/22
C、200.16.208.0/22
D、200.16.254.0/22
由該公司的網絡地址可知，網絡位為18位，主機位為16位，
因為被劃分為16個子網，所以16=2⁴，即從主機位借用4bit（4位）作為子網部分。
依次將IP從第三個字節，每加4，如下：可得D選項不在范圍中。
3、下列地址中，屬于154.100.80.128/26的可用主機地址是_______。
A、154.100.80.128
B、154.100.80.190
C、154.100.80.192
D、154.100.80.254
網絡位為26位，主機位為6位，將其IP轉為二進制形式，主機位置0和置1，得到網絡地址和廣播地址：
網絡地址：154.100.80.1000 0000
即154.100.80.128。
廣播地址：154.100.80.1011 1111
即154.100.80.191。
題中要求的是屬于154.100.80.128/26的可用主機地址，所以要除去子網和廣播，因為它們不能給主機分配，所以可用主機地址范圍為：
154.100.80.129-154.100.80.190。
根據選項，可知B選項154.100.80.190符合。

七、子網范圍和子網最大主機數

1、如下圖是Linux服務器中，通過ifconfig命令查看網卡ens33的配置信息，可知ens33的IP地址為_______，子網掩碼為_______，子網最多可以容納的主機數量為_______。

可知其中inet是IP地址，即192.168.75.129，netmask是子網掩碼，即255.255.255.0，即/24，主機位為32-24=8，2⁸=256，除去本機地址，減1，所以255。
2、求IP地址172.16.7.128/26的子網范圍和子網能容納的最大主機數。
子網范圍就是網絡地址（子網）—— 廣播地址的范圍。
題中其子網掩碼為/26，即網絡位為26，主機位為6。
將IP地址轉為2進制：
IP地址：1010 1100.0001 0000.0000 0111.1000 0000
則網絡地址（子網）：1010 1100.0001 0000.0000 0111.1000 0000
轉為十進制：172.16.7.128
廣播地址：1010 1100.0001 0000.0000 0111.1011 1111
轉為十進制：172.16.7.191
則子網范圍為172.16.7.128-172.16.7.191。

子網最大主機數=2^(主機位)-2
題中子網最大主機位2⁶-2=64-2=62

八、地址塊

1、某公司分配的地址塊為199.34.76.64/28，則該公司得到的地址數為_______。
因為子網掩碼為/28，網絡位為28位，主機位為4位，
2⁴=16，得到的地址數為16。
2、如果子網172.6.32.0/20被劃分為172.6.32.0/26，則每個子網有_______個主機地址。
可知子網掩碼由/20變為/26，所以主機位被借用了6bit（6位）作為子網部分。
2⁶=64，且因為網絡地址和廣播地址不能分配給主機使用，
所以64-2=62，
即每個子網有62個主機地址。

九、特殊地址特性

1、IP地址中有幾類特殊的IP地址，分別是有限廣播（全局廣播）、直接廣播（定向廣播）、網絡地址、全零地址和環回地址，其中_______可作為源地址，_______可作為目標地址。
關于IP地址中特殊地址，如下：
有限廣播（全局廣播）的網絡位和主機位全為1；
直接廣播（定向廣播）的主機位全為1；
網絡地址的主機位全為0；
全零地址的所有位全為0；
環回地址格式為127.X.X.X。
其中全零地址和環回地址可作為源地址，全零地址和網絡地址不可作為目標地址。
所以題中，全零地址和環回地址可作為源地址，有限廣播、直接廣播和環回地址可作為目標地址。

十、網絡匯聚

1、地址塊220.17.0.0-220.17.7.0的網絡地址是_______，這個地址可以分配_______個主機地址。
由題可知，這是個網絡匯聚，我們將地址塊轉為二進制形式（因為其它字節相同，這里簡化，只對第三字節，其它不再累述）：
220.17.0000 0000.0
220.17.0000 0001.0
220.17.0000 0010.0
220.17.0000 0011.0
220.17.0000 0100.0
220.17.0000 0101.0
220.17.0000 0110.0
220.17.0000 0111.0
從左到右，找連續相同位數，這里可以看出連續相同位數：
8×2+4+1=21，即相同位數為21位，即其子網掩碼為/21。
且將220.17.0.0與220.17.7.0按位與（全1則1），可得220.17.0.0
所以得到的網絡地址為220.17.0.0/21。
因為這是個C類地址，有254個，0-7實際上是8個C類地址，每個C類地址可分給主機使用的地址數為254，則254×8=2032，
即可以分配2032個主機地址。
2、某公司有2000臺主機，則必須給它分配_______個C類網絡，為了使該公司的網絡地址在路由表中只占一行，給它指定的子網掩碼必須是_______。
因為C類網絡，所以2000/254≈8，所以分配8個C類網絡，題中說使該公司的網絡地址在路由表中只占一行，即將8個C類地址聚合在一起，可得
log2(8)=3bit
因為C類網絡的默認子網掩碼為255.255.255.0（/24）
24-3=21bit，即為/21
所以給它指定的子網掩碼為255.255.248.0。

結語

以上就是本次的全部內容，篇幅較長，感謝您的閱讀和支持，若有表述或代碼中有不當之處，望指出！您的指出和建議能給作者帶來很大的動力！！！

總結

以上是生活随笔為你收集整理的（*长期更新）软考网络工程师学习笔记——数据链路层与网络层的相关计算题的全部內容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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