十三 计算相关
跬步郎注:计算相关这一栏目主要是IP地址划分、分配等。每年必考,要求大家必须掌握。
划分IP地址的计算需要掌握十进制和二进制的转换和子网掩码的分配。
十进制和二进制相互转换(部分内容摘自知乎的"fangfang"):
十进制转换为二进制
十进制转二进制分为整数转二进制,和小数转二进制
整数转二进制
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采用"除2取余,逆序排列"法:
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1.首先用2整除一个十进制整数,得到一个商和余数
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2.然后再用2去除得到的商,又会得到一个商和余数
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3.重复操作,一直到商为小于1时为止
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4.然后将得到的所有余数全部排列起来,再将它反过来(逆序排列),切记一定要反过来!
假设我们现在需要将42转为二进制,那我们怎么做呢,如下图所示:

42转为二进制后为101010(结果取反)
小数转二进制
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采用"乘2取整,顺序排列"法:
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1.用2乘十进制小数,可以得到积,将积的整数部分取出
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2.再用2乘余下的小数部分,又得到一个积,再将积的整数部分取出
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3.重复操作,直到积中的小数部分为零,此时0或1为二进制的最后一位,或者达到所要求的精度为止
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例如将0.125转换为二进制:
0.125 * 2 = 0.25 ------00.25 * 2 = 0.5 ------00.5 * 2 = 1.0 ------1当小数部分为0就可以停止乘2了,然后正序排序就构成了二进制的小数部分:0.001
如果小数的整数部分有大于0的整数时,将整数部分和小数部分先单独转为二进制,再合在一起就可以了,例如:
假设要将8.125 转换为二进制现将8转为二进制:得到1000再将0.125转为二进制:得到0.001合并后为1000.001
二进制转换为十进制
二进制转为十进制要从右到左用二进制的每个数去乘以2的相应次方,小数点后则是从左往右。
如果首位是0就表示正整数,如果首位是1则表示负整数,正整数可以直接换算,负整数则需要先取反再换算。
因为计算机内部表示数的字节单位是定长的。如8位、16位、32位。所以位数不够时,高位补零。
如要想二进制00101010转为十进制,因为以0开头,所以这是正整数,计算如下所示:
(0 * 2的零次方) + (1* 2的一次方)+ (0 * 2 的二次方)+(1 * 2的三次方) +(0 * 2的四次方) +(1* 2的五次方) + (0 * 2的六次方) + (0 * 2的7次方) = 0 + 2 + 0 + 8 + 0 + 32 + 0 + 0 = 42


二进制转为负的十进制
如果11101011想转为*负的十进制,因为最高位是1,所以先减一取反 00010101,然后计算出00010101对应的十进制为21,所以11101011最终对应的十进制为 -21。
子网划分的具体方法步骤(部分内容摘自百度知道“华提拉米苏”):
以一个实际例子来说明。一个公司旗下有12个子公司,每个子公司又有4个部门,上级给出一个172.16.0.0/16的网段,让给每家子公司以及子公司的部门分配网段。
如何做子网划分。思路:既然有12家子公司,那么就要划分12个子网段,但是每家子公司又有4个部门,因此又要在每家子公司所属的网段中划分4个子网分配给各部门。
1、先将172.16.0.0/16的网段依据上述的2进制和10进制转换法转换为2进制:

因为题干给的网段是16(/16),所以2进制前面的16位是网络位(红色字体)
2、划分各子公司的所属网段。
有12家子公司,那么就有2的n次方≥12,n取大于12的最小值=4。因此,网络位需要向主机位借4位(16+4=20)。那么就可以从172.16.0.0/16这个大网段中划出2的4次方=16个子网。

再将二进制转换成十进制:

这样网段就划分完成了,二进制后面黑色部分就是主机的IP地址部分。
3、再划分子公司各部门的所属网段
以甲公司获得172.16.0.0/20为例,其他子公司的部门网段划分同甲公司。
甲公司有4个部门,那么就有2的n次方≥4,n的最小值=2。因此,网络位需要向主机位借2位。那么就可以从172.16.0.0/20这个网段中再划出2的2次方=4个子网,正符合要求。

4、子网掩码的计算:
将上述例子中红色的网络位部分全部换成1,然后转换成十进制就是子网掩码了。例如:3中的172.16.0.0/20的子网掩码是:255.255.255.240(11111111.11111111.11110000.00000000)
172.16.0.0/22的子网掩码是:255.255.255.252(11111111.11111111.11111100.00000000)
5、A、B、C类IP范围:
ip地址常采用点分十进制表示方法X.Y.Y.Y,在这里,X在1~126范围内称为A类地址;X在128~191范围内称为B类地址;X在192~223范围内称为C类地址。比如10.202.52.130,因为X为10,在1~126范围内,所以称为A类地址。
类默认子网掩码:A类为 255.0.0.0; B类为 255.255.0.0; C类为 255.255.255.0。当我们要划分子网用到子网掩码M时,类子网掩码的格式如下:A类为 255.M.0.0,B类为 255.255.M.0,C类为 255.255.255.M。M是相应的子网掩码,比如255.255.255.240。
6、通过计算主机数来划分子网。
某集团公司给下属子公司甲分配了一段IP地址192.168.5.0/24,现在甲公司有两层办公楼(1楼和2楼),统一从1楼的路由器上公网。1楼有100台电脑联网,2楼有53台电脑联网。如果你是该公司的网管,你该怎么去规划这个IP?
将192.168.5.0/24划成3个网段,1楼一个网段,至少拥有101个可用IP地址;2楼一个网段,至少拥有54个可用IP地址;1楼和2楼的路由器互联用一个网段,需要2个IP地址。
我们在划分子网时优先考虑最大主机数来划分。在本例中,我们就先使用最大主机数来划分子网。101个可用IP地址,那就要保证至少7位的主机位可用(2的m次方-2≥101,m的最小值=7)。如果保留7位主机位,192.168.5.0/24是2位网络位,7+24=31,那就只能划出两个网段(11000000.10101000.00000101.00000000红色部分为网络位,绿色部分为主机位,中间黑色的0就是未分配的部分),剩下的一个网段就划不出来了。但是我们剩下的一个网段只需要2个IP地址并且2楼的网段只需要54个可用IP,因此,我们可以从第一次划出的两个网段中选择一个网段来继续划分2楼的网段和路由器互联使用的网段。
子网划分主要的是要确定子网地址。子网地址=主机地址和网络掩码的与运算。那可用地址段则包含在子网地址到广播地址段之间的地址。要想划分子网,也只能根据子网地址与掩码,向后面借位了
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总结:网络工程师题点不是特别多,上午试题相对容易,下午案例就多做历年试题吧,"网络工程师口袋应试"小程序里面都有。但是要提醒大家一句,与网络工程师(中级)对应的软考高级资格考试“网络规划师”考试要难很多,而且官方教程是2009年版的知识点已经很旧了,基本上试题都不会在教程里出,大家要有心理准备。相对于网络工程师通过后升级考网络规划师而言,考系统集成项目管理工程师后升级考信息系统项目管理师要容易很多,而且教材都比较新,试题基本都在教程里面出,如果大家只是为了通过考试晋升职称的话,建议考虑一下。
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