某公司網絡使用 IP 地址空間 192.168.2.0/24，現需將其均分給 市場部 和 研發部 兩個子網。已知：

🏢 市場部子網

• 🖥? 已分配 IP 地址范圍：192.168.2.1 ~ 192.168.2.30
• 🌐 路由器接口 IP：192.168.2.62
• 🔧 MTU = 1400 B

🔬 研發部子網

• 🖥? 已分配 IP 地址范圍：192.168.2.65 ~ 192.168.2.220
• 🌐 路由器接口 IP：192.168.2.190
• 🔧 MTU = 700 B

📡 題目 考點 1：子網劃分與IP分片

? 問題1 計算市場部子網的 廣播地址和研發部子網的 子網地址， 若每個主機僅分配一個 IP 地址，研發部子網還可以連接多少臺主機？

? 問題2 計算 一個最大分片的數據字節數 和 至少需要分為幾個分片，以及每個分片的片偏移量。

假設主機 192.168.2.10 向主機 192.168.2.200 發送：

• 總長度 = 1400 B 的 IP 分組
• IP 頭部長度 = 20 B
• 路由器在通過接口 F1（研發部）轉發時需分片

📶 題目 考點 2：TCP 擁塞控制

假設主機 A 和主機 B 已建立 TCP 連接，參數如下：

• 🧩 MSS = 2 KB
• ?? 當擁塞窗口（cwnd）= 24 KB 時發生超時

? 問題：計算 cwnd 再次增長到 24 KB 所需的 時間（RTT）

計算 cwnd 再次增長到 24 KB 所需的 時間（RTT）

📝 詳細解答

🚦 考點1 問題 1：子網劃分與主機數量

劃分子網

• 原網絡：192.168.2.0/24
• 均分為 2 個子網：192.168.2.0/25 和 192.168.2.128/25

市場部子網：192.168.2.0/25

• 🏠 子網地址：192.168.2.0
• 📢 廣播地址：192.168.2.63
• 🖥? 可用地址：192.168.2.1 ~ 192.168.2.62

研發部子網：192.168.2.64/25

• 🏠 子網地址：192.168.2.64
• 📢 廣播地址：192.168.2.127
• 🖥? 可用地址：192.168.2.65 ~ 192.168.2.126

? 答案：

1. 市場部廣播地址：192.168.2.63
2. 研發部子網地址：192.168.2.64
3. 研發部剩余主機數：126 - (220 - 65 + 1) = 126 - 156 → ?超出范圍（注：實際應為 192.168.2.128/25，剩余主機 = 254 - 220 = 34）
4. 

🚦考點1 問題2 ：IP 分片

• 原始分組：
  • 總長度 = 1400 B
  • 頭部 = 20 B
  • 數據 = 1380 B
• 研發部 MTU = 700 B → 分片數據 ≤ 700 - 20 = 680 B
• 最大分片數據：680 B（需為 8 的倍數）

分片方案：

1. 第一片：680 B（偏移 0）
2. 第二片：700 B（偏移 680 / 8 = 85）
   • 剩余數據：1380 - 680 = 700 B（恰好可容納）

? 答案：

1. 最大分片數據：680 B
2. 分片數量：2
3. 片偏移量：0 和 85

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🚦考點 2 ：TCP 擁塞控制

超時后：

• 🎚? ssthresh = cwnd / 2 = 12 KB
• 🚀 cwnd = 1 MSS = 2 KB

慢啟動階段（指數增長）：

RTT	cwnd
1	4 KB
2	8 KB
3	12 KB（達到 ssthresh，轉擁塞避免）

擁塞避免階段（線性增長）：

RTT	cwnd
4	14 KB
5	16 KB
6	18 KB
7	20 KB
8	22 KB
9	24 KB

? 答案：9 RTT

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📚 總結

• 🌐 子網劃分：注意子網掩碼和地址范圍匹配
• ?? IP 分片：數據部分需為 8 的倍數，偏移量 = 前一數據長度 / 8
• 🚦 TCP 擁塞控制：
  • 慢啟動（指數增長）→ 擁塞避免（線性增長）
  • 超時后重置 cwnd = 1 MSS

子網地址（Subnet Address）的定義

子網地址（也稱為子網網絡地址或子網號）是一個子網的起始 IP 地址，用于標識該子網的范圍。它是該子網內所有主機的共同前綴，并且在該子網中，主機位全為 0。

子網地址的特點

• 不能分配給主機（因為它是網絡標識）。
• 主機部分全為 0（例如，192.168.1.0/24 的子網地址是 192.168.1.0）。
• 用于路由決策，路由器用它來判斷數據包應該發送到哪個子網。

如何計算子網地址？

給定一個 IP 地址和子網掩碼，可以通過 "與"運算（AND）計算子網地址：

1. 將 IP 地址和子網掩碼轉換為二進制。
2. 逐位進行 AND 運算（1 AND 1 = 1，其他情況 = 0）。
3. 結果就是子網地址。

例子

IP 地址：192.168.1.130
子網掩碼：255.255.255.128（即 /25）

步驟 1：轉換為二進制

• 192.168.1.130 → 11000000.10101000.00000001.10000010
• 255.255.255.128 → 11111111.11111111.11111111.10000000

步驟 2：進行 AND 運算

IP:      11000000.10101000.00000001.10000010
Mask:    11111111.11111111.11111111.10000000
AND:     -----------------------------------
Subnet:  11000000.10101000.00000001.10000000

步驟 3：轉換回十進制

11000000.10101000.00000001.10000000 → 192.168.1.128
? 子網地址 = 192.168.1.128

子網地址 vs. 廣播地址 vs. 可用主機地址

類型	示例（192.168.1.128/25）	能否分配給主機？
子網地址	192.168.1.128	? 不能
廣播地址	192.168.1.255	? 不能
可用主機地址	192.168.1.129 ~ 192.168.1.254	? 可以

總結

• 子網地址是子網的"起始點"，用于標識該子網。
• 計算方法：IP 地址 AND 子網掩碼。
• 不能分配給主機，僅用于網絡標識和路由。