Объём данных и сети: учебное руководство

Главные идеи

Задачи по сетям и размерам файлов считают биты и байты. Маска подсети определяет, сколько узлов поместится, время передачи — это размер, делённый на скорость, а размер изображения или звука следует из числа бит на отсчёт.

• Префикс IPv4 /p оставляет 32 − p бит узла. Пригодных узлов 2^(32 − p) − 2, так как адреса сети и широковещания использовать нельзя.
• Разделение сети с заимствованием b бит даёт 2ᵇ подсетей.
• Размеры файлов измеряются в байтах, скорости линий — в битах в секунду. Время передачи равно размер × 8 ÷ скорость.
• Несжатое изображение занимает ширина × высота × бит на пиксель ÷ 8 байт. Звук занимает частота × биты × каналы × секунды ÷ 8 байт.

Основные формулы

• hosts = 2^(32 − p) − 2
• subnets = 2^(borrowed bits)
• time = size × 8 ÷ speed
• image bytes = width × height × bits per pixel ÷ 8
• audio bytes = rate × bits × channels × seconds ÷ 8

Разобранный пример

Сеть /26 имеет 2⁶ − 2 = 62 пригодных узла. Разделение /24 на сети /27 заимствует 3 бита и даёт 2³ = 8 подсетей. Файл 250 МБ при 100 Мбит/с передаётся за 250 × 8 ÷ 100 = 20 с. Изображение 1920 × 1080 при 24 битах на пиксель занимает 1920 × 1080 × 24 ÷ 8 = 6 220 800 байт, около 6,22 МБ. Минута стереозвука 44 100 Гц, 16 бит занимает 44 100 × 16 × 2 × 60 ÷ 8 = 10 584 000 байт, около 10,58 МБ.

Частые ошибки

• Забыть вычесть адреса сети и широковещания из числа узлов.
• Делить мегабайты на мегабиты в секунду, не умножив на 8.
• Пропустить число каналов для стереозвука, что уменьшает размер вдвое.

Практика

Проверьте себя на тренировочных вопросах по этой теме: Объём данных и сети