И обслуживания компьютерных сетей» 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

И обслуживания компьютерных сетей»



ДОМАШНЯЯ КОНТРОЛЬНАЯ РАБОТА

 

 

по дисциплине

«МДК 02.01 «ТЕХНОЛОГИЯ МОНТАЖА

И ОБСЛУЖИВАНИЯ КОМПЬЮТЕРНЫХ СЕТЕЙ»

для студентов заочной формы обучения СПО специальности

11.02.09 «Многоканальные телекоммуникационные системы»

 

 

  .
   

 

Хабаровск


ББК – 32.889

Н.48

 

Некрасова Е.М. Домашняя контрольная работа по дисциплине «МДК 02.01 «Технология монтажа и обслуживания компьютерных сетей» для студентов среднего профессионального образования заочной формы обучения специальности 11.02.09 «Многоканальные телекоммуникационные системы; Хабаровск: ХИИК «СибГУТИ», 2016. – 35 с.

 

 

Домашняя контрольная работа содержит задания по курсу учебной дисциплины «Технология монтажа и обслуживания компьютерных сетей» и методические указания по выполнению каждого задания с решением типовых примеров, перечень литературы, в которой можно найти изучаемые темы, а также содержит необходимый для решения задач теоретический и справочный материал. Для студентов заочной формы обучения СПО.

 

Рецензент:_В.О. Прокопцев, к.т.н., заведующий кафедрой ОПД и МТС ХИИК «СибГУТИ»

 

 

Рассмотрено на заседании ПЦК «ОПД и МТС»

Протокол № _____ «____»_____________ 2016 г.

 


 

 

СОДЕРЖАНИЕ

Стр

   
   
1 Аннотация учебной дисциплины «МДК 02.01 «Технология монтажа и обслуживания компьютерных сетей»  
2 Методические указания по выполнению домашней контрольной работы  
3 Контрольные задания  
4 ТЕОРЕТИЧЕСКИЙ МАТЕРИАЛ, НЕОБХОДИМЫЙ ДЛЯ РЕШЕНИЯ ЗАДАЧ  
4.1 IP-адресация в компьютерных сетях  
4.2 Классы IP-адресов  
4.3 Маски IP-адресов  
4.4 Таблицы истинности логических операций  
4.5 Протоколы маршрутизации  
5 МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО РЕШЕНИЮ ЗАДАЧ  
СПИСОК ИСПОЛЬЗУЕМОЙ ЛИТЕРАТУРЫ  
Приложение  
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

 


 

1. Аннотация учебной дисциплины «МДК 02.01 «Технология монтажа и обслуживания компьютерных сетей»

Раздел 1. Эталонная модель взаимодействия открытых систем OSI

Тема 1.1. Семиуровневая модель OSI. Функции каждого из уровней эталонной модели открытых систем. Знакомство с протоколами HTTP, FTP, SMTP, POP-3, TelNET, SNMP

Раздел 2. Технология Ethernet.

Тема 2.1 Случайный метод досту­па к разделяемой среде передачи данных CSMA/CD. Технологии: 10BASE5,10 BASE2,10BASE-T, 100BASE-T4, 100BASE-TX, 1000Base-SX, 1000Base-LX, 10 Gigabit Ethernet. Формирование кадра Ethernet. MAC-адреса.

Тема 2.2 Основные компоненты компьютерных сетей связи: Репитеры, коммутаторы, маршрутизаторы, шлюзы. Функции данных устройств и их классификация

Раздел 3. Адресация в IP-сетях, типы адресов стека TCP/IP

Тема 3.1 Доменные имена, унифицированный указатель информационного ресурса URL. Классы IP-адресов. Особые IP-адреса

Тема 3.2 Маски IP-адресов Запись адресов в бесклассовой модели.

Раздел 4. Коммутация пакетов и коммутация каналов

Тема 4.1 Протоколы с ус­тановлением соединения протоколы без предварительного установления. Передача данных методом виртуального канала, временное виртуальное соединение и постоянный виртуальный канал. Режим датаграммной передачи

Раздел 5. TCP/IP

Тема 5.1 Архитектура протокола TCP/IP. Протоколы прикладного уровня: HTTP, FTP, POP3, SMTP, telnet. Уровень TCP/UDP. Уровень канала данных.

Тема 5.2 Структура IP-пакета. Назначение всех полей заголовка IP-пакета. Время жизни пакета, контрольная сумма заголовка IP-пакета

Тема 5.3 Протокол надежной доставки TCP-сообщений. Квитирование. Размер окна. Порты TCP. Сравнение TCP и UDP

Раздел 8. Новая версия IP-протокола IP-версии 6

Тема 8.1. Преимущества IP-версии 6. Шестнадцатеричная система счисления. Перевод чисел из двоичной системы в шестнадцатеричную, решение задач по записи IP-адресов в шестнадцатеричном виде. Запись URL при использовании IP-версии 6

Тема 8.2 Технология безклассовой междоменной маршрутизации (ClasslessInter Domain Routing - CIDR). Запись адресов в бесклассовой модели. Методика расчёта IP-адресации подсетей. Определение номеров подсетей, расчёт широковещательных адресов для каждой подсети, расчёт адреса IP-шлюза для каждой подсети.

Общие указания

Контрольная работа включает в себя: одно теоретическое задание и 7 задач. Помимо исходных данных, каждая задача снабжена методическими указаниями для её выполнения и приведён образец выполнения каждой задачи.

Студент должен выполнить все восемь заданий своего варианта. Вариант определяется по последней цифре номера зачетной книжки студента. Решение задач должно сопровождаться краткими, но обоснованными пояснениями, используемые формулы требуется выписывать.

Прежде, чем приступить к выполнению заданий контрольной работы, необходимо прочитать и освоить теоретический материал, который приведён в разделе 4 данных методических указаний.

В сроки, установленные учебным графиком (не позже, чем за неделю до первого дня начала лабораторно-экзаменационной сессии), контрольная работа представляется на рецензирование.

Все исправления и дополнения, сделанные студентом по замечаниям рецензента, выносят на обратную сторону листа, предшествующего листу, где преподавателем сделаны замечания.

Допущенные к защите контрольные работы предъявляют на экзамене или зачете, где и происходит их защита.

Для успешной защиты контрольной работы необходимо:

- внести исправления по замечаниям рецензента;

- уметь полностью объяснить ход решения задач, понимать смысл входящих в них величин и символов, их размерность.

 

Оформление контрольной работы

Контрольная работа должна быть написана разборчивым почерком в ученической тетради с пронумерованными страницами или выполнена с использованием компьютерной техники в соответствии с требованиями ГОСТ 7.3 - 77 «Оригиналы текстовые авторские и издательские».

Для замечаний и поправок преподавателя оставляются поля в 3 - 4 см и не менее одной чистой страницы для рецензии.

Ответы на теоретические вопросы следует начинать с номера и полного названия вопроса.

При решении задач вначале необходимо кратко записать условие и привести ход решения, отмечая, что определяется и по какой расчетной формуле.

Необходимо употреблять только общепринятые сокращения слов, математические и другие символы.

Следует правильно оформлять список используемой литературы с указанием фамилии автора, название источника, издательства, года издания.

Завершается контрольная работа реквизитами: подпись учащегося и дата выполнения работы.

На обложку контрольной работы выполненной в ученической тетради наклеивается бланк установленного образца (Приложение 1).

Домашние контрольные работы, выполненные компьютерным способом, оформляются в соответствии с нижеуказанными требованиями. Титульный лист оформляется в установленном порядке (Приложение 2):

Объем контрольной работы не более 20 страниц печатного текста формата А-4 (210х297) на одной стороне листа, шрифт Times New Roman, 14 пт; межстрочный интервал 1,5, выравнивание – по ширине. Все чертежи, графики, рисунки и таблицы должны быть подписаны. Страницы нумеруются арабскими цифрами в правом верхнем углу листа без точки в конце. Нумерация страниц начинается с 3-ей страницы (обложка и оглавление не нумеруются). Каждая страница работы оформляется со следующими полями: верхнее – 20 мм, нижнее – 20 мм, правое – 10 мм, левое – 20 мм. Каждый раздел контрольной работы начинается с новой страницы. Подразделы располагаются по тексту работы.

Заголовки разделов, подразделов работы начинаются с абзацного отступа. Не допускается разделение заголовка и текста на разных страницах. Расстояние между любым заголовком и текстом должно быть равно 15 мм. Таблицы в тексте должны иметь название и номер. Таблицы следует нумеровать арабскими цифрами сквозной нумерацией в пределах раздела. Номер таблицы состоит из номера раздела и номера таблицы, разделённых точкой. Название таблицы должно быть указано над таблицей слева, в конце заголовков точки не ставятся, например, Таблица 1.1 – Исходные данные для решения задачи 1

Заголовки граф таблицы форматируются по центру. Текст в графах таблицы форматируется по ширине, а числовая информация – по правому краю. Иллюстрации, помещённые в тексте, именуются рисунками. Рисунок имеет номер, наименование и пояснительные данные (под рисуночный текст). Номер рисунка состоит из номера раздела и порядкового номера рисунка внутри раздела, разделённых точкой.

Наименование рисунка помещается под рисунком по центру и оформляется следующим образом: Рисунок 2.2 – Классы IP-адресов. Рисунки полагается располагать после ссылки на них в тексте.

Список использованной литературы приводится в алфавитном порядке. Он должен содержать публикации последних лет.

Домашняя контрольная работа предоставляется специалистам заочного обучения до лабораторно-экзаменационной сессии в заранее установленные сроки. Справка-вызов на сессию выдаётся студенту после сдачи ДКР и её регистрации в журнале.

В конце выполненной контрольной работы вставляется лист для замечаний рецензента (приложение 3).


 

КОНТРОЛЬНЫЕ ЗАДАНИЯ

 

ТЕМЫ ТЕОРЕТИЧЕСКИХ ЗАДАНИЙ

 

Перспективы развития компьютерных сетей – 0 вариант

Интернет вещей – 1 вариант

Телефон будущего – каким он будет? – 2 вариант

Телевидение будущего – 3 вариант

Технология умный дом – 4 вариант

Big Data – 5 вариант

История возникновения и развития компьютерных сетей – 6 вариант

Способы обеспечения конфиденциальности

пользователей в компьютерных сетях – 7 вариант

Способы увеличения скорости передачи в компьютерных

сетях – 8 вариант

Способы увеличения надёжности компьютерных сетей – 9 вариант

Теоретическое задание предполагает написание небольшого доклада на заданную тему. Наличие в докладе схем, рисунков, таблиц приветствуется. Объём доклада от трёх до 7 страниц.

 

ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАДАНИЯ

Задача 1

По данным IP-адресам определить, к сети какого класса эти IP-адреса принадлежат. Рассчитать IP-адрес сети, маску сети и IP-адрес широковещательной рассылки в данной сети. Данная задача решается для четырёх IP-адресов, приведённых в таблице 3.1 под буквами: a, b, c, d.

Таблица 3.1 – Исходные данные для решения задачи 1


Ва- ри- ант a) b) c) d)
  110.157.233.184 159.57.141.205 195.137.48.42 190.30.134.79
  36.24.212.27 151.204.234.208 167.143.166.151 81.207.5.124
  187.196.89.86 37.38.56.94 194.3.50.241 35.42.64.114
  42.160.157.215 75.59.233.215 163.143.246.230 218.161.0.172
  45.45.183.158 100.128.217.44 56.86.29.157 186.113.68.173
  65.72.172.57 191.194.186.67 117.39.255.239 203.80.81.87
  98.152.43.182 19.160.138.248 78.123.49.191 205.44.61.253
  182.76.142.213 80.117.227.93 137.225.232.195 160.22.40.236
  168.173.44.192 37.73.200.123 213.180.159.172 20.55.186.108
  56.99.61.195 49.229.236.82 55.23.59.226 4.6.214.143

Задача 2.

Используйте IP-адреса из задачи 1 и соответствующую длину маски сети из таблицы 1.2, чтобы получить IP-адрес сети, маску сети и IP-адрес широковещательной рассылки в данной сети.

Если в задаче 1 маска сети берётся в зависимости от первых цифр IP-адреса сети, то в задаче 2 не используется классовая адресация, и маска берётся в соответствии с номером варианта.

Таблица 3.2 – Маска сети для решения задачи 2


Вариант a) b) c) d)
  /17 /25 /26 /20
  /30 /18 /20 /28
  /6 /21 /26 /10
  /12 /7 /17 /15
  /24 /3 /23 /8
  /26 /13 /20 /27
  /4 /10 /25 /28
  /28 /24 /18 /3
  /10 /14 /20 /9
  /11 /4 /23 /14

Задача 3.

Является ли данная маска сети правильной, и какова ее длина в битах:


По определению маска сети является непрерывной последовательностью битов 1 от старшего разряда, после которых идут только биты 0. Поэтому необходимо перевести в двоичное представление указанные маски и проверить этот факт.

 

Таблица 3.3 – Исходные данные для решения задачи 3


Ва- ри- ант a) b) c) d)
  255.248.9.0 255.255.255.0 255.248.0.0 254.0.0.0
  255.254.0.0 255.255.255.214 255.255.255.248 255.255.248.0
  255.255.255.0 255.255.255.240 255.253.0.0 255.255.252.0
  255.255.252.0 255.255.255.192 255.7.0.0 248.0.0.0
  255.254.0.0 255.255.248.0 240.0.3.0 255.255.255.248
  248.0.0.0 255.249.0.0 255.255.255.240 224.0.0.0
  255.255.0.0 255.253.0.0 255.255.0.0 255.255.0.0
  255.248.0.0 255.255.240.0 255.255.254.0 255.255.255.254
  255.224.0.0 252.2.0.0 255.240.0.0 255.255.255.240
  255.255.255.248 255.255.255.252 255.255.248.0 192.0.0.0

Задача 4. Является ли данный IP-адрес адресом сети с указанной длиной маски сети:


Необходимо вычислить по данному IP-адресу адрес сети и сравнить с исходным адресом, указанным в задании.

 

Таблица 3.4 – Исходные данные для решения задачи 4


Ва- ри- ант a) b) c) d)
  32.10.0.0/9 95.81.1-8.0/18 68.111.8.0/22 52.96.0.0/11
  185.129.0.0/9 80.0.0.0/5 100.241.96.0/22 129.199.93.82/31
  185.214.114.0/22 85.0.0.0/7 157.143.151.177/29 58.189.128.0/17
  128.0.0.0/2 1.193.76.0/24 127.12.0.0/14 134.0.0.0/6
  120.118.0.0/12 195.165.102.0/18 184.98.36.0/24 200.0.0.0/5
  32.0.0.0/3 15.53.210.202/30 240.97.66.0/18 189.66.194.64/26
  152.228.0.0/14 229.0.0.0/3 126.17.238.0/23 66.37.0.0/16
  146.0.0.0/11 88.142.0.0/14 107.212.0.0/14 202.58.239.204/31
  65.0.0.0/7 73.100.0.0/17 105.213.190.0/23 169.22.0.0/15
  80.243.8.200/31 7.81.247.0/21 40.127.40.54/31 222.117.148.0/22

Задача 5

Принадлежат ли указанные IP-адреса к одной подсети

Чтобы узнать принадлежат ли адреса к одной подсети, необходимо получить адрес сети для каждого из адресов и сравнить адреса сетей.

 

Таблица 3.5 – Исходные данные для решения задачи 5

Ва- ри- ант a) b)
  123.65.168.74 - 123.65.164.72/27 110.71.140.119 - 110.67.85.239/9
  229.52.17.190 - 229.50.17.191/30 226.144.183.64 - 226.128.186.152/9
  223.62.19.244 - 223.67.176.98/14 67.50.242.243 - 67.50.200.172/18
  127.73.18.240 - 137.114.177.17/9 195.94.59.188 - 195.94.59.191/30
  185.63.56.182 - 85.63.239.16/16 199.57.36.63 - 199.57.5.169/15
  136.61.83.119 - 111.181.218.52/5 125.60.255.103 - 125.34.169.199/9
  133.206.62.249 - 133.105.92.88/11 192.243.42.162 - 192.243.42.246/25
  94.176.91.111 - 94.176.92.80/20 4.244.159.102 - 4.246.125.165/12
  47.88.172.145 - 47.88.178.192/21 203.40.171.158 - 203.40.141.180/18
  244.23.38.153 - 244.23.78.154/29 28.3.34.25 - 19.109.158.253/4

 


Задача 6. Определить максимальную длину маски сети, чтобы указанные IP-адреса находились в одной сети.

Чтобы определить максимальную длину маски сети необходимо перевести в двоичное представление оба адреса и посчитать число совпадающих бит, начиная со старшего бита до первого различия.

 

Таблица 3.6 – Исходные данные для решения задачи 6

Ва- ри- ант a) b)
  246.168.67.154 - 246.169.9.220 48.107.202.223 - 48.107.203.56
  221.220.88.73 - 223.222.74.206 32.102.0.46 - 32.102.0.47
  102.244.10.49 - 102.244.10.26 235.41.199.239 - 235.41.41.139
  251.252.230.152 - 251.250.29.97 54.134.17.147 - 54.10.33.193
  162.235.231.229 - 160.93.14.253 18.10.124.128 - 18.10.124.169
  99.149.26.16 - 99.149.26.16 199.225.66.216 - 199.225.66.247
  250.54.84.49 - 214.7.75.249 149.182.180.56 - 151.66.167.26
  231.81.216.237 - 231.81.212.30 177.77.34.213 - 191.35.196.43
  115.115.32.253 - 114.14.56.227 62.225.77.124 - 62.225.76.103
  184.155.179.54 - 184.155.66.71 251.106.185.206 - 251.126.234.156

 

Задача 7

Написать таблицы статической маршрутизации для всех роутеров сети связи. Схема компьютерной сети приведена на рисунке.

Рисунок 3.1 – Схема компьютерной сети: Вариант 0

 

Рисунок 3.2 – Схема компьютерной сети: Вариант 1

 

 

 

Рисунок 3.3 – Схема компьютерной сети: Вариант 2

 

 

Рисунок 3.4 – Схема компьютерной сети: Вариант 3

 

 

Рисунок 3.5 – Схема компьютерной сети: Вариант 4

 

Рисунок 3.6 – Схема компьютерной сети: Вариант 5

 

 

 

Рисунок 3.7 – Схема компьютерной сети: Вариант 6

 

 

Рисунок 3.8 – Схема компьютерной сети: Вариант 7

 

 

Рисунок 3.9 – Схема компьютерной сети: Вариант 8

 

Рисунок 3.10 – Схема компьютерной сети: Вариант 9

 

 


1 1 0 0 0 0 0 0. 0 0 0 0 0 1 0 1. 0 0 1 0 0 0 1 0. 0 0 0 0 1 0 1 1

192. 5. 34. 11

 

Рассмотрим типичный IP-адрес: 193.27.61.137. Для облегчения запоминания IP-адрес обычно выражают рядом чисел в десятичной системе счисления, разделенных точками. Но компьютеры хранят его в двоичной форме. Например, тот же IP-адрес в двоичном коде будет выглядеть так: 11000001.00011011.00111101.10001001.

IP-адрес состоит из двух логических частей – идентификатора (или номера) сети (Network ID) и идентификатора (или номера) узла в сети (Host ID). Так же, как все квартиры в одном доме в своём адресе должны иметь одинаковый номер дома и уникальный для этого дома номер квартиры, так и каждый узел одной сети должен иметь одинаковый Network ID и уникальный Host ID.

Маршрутизаторы используют IP-адреса сетей (Network ID) для пересылки сообщений от одной сети к другой.

IP-адрес сети состоит из номера сети и нулей во всех разрядах, относящихся к номеру узла (рисунок 4.1).

Если в поле номера узла, записанного в двоичной системе счисления, стоят только единицы (в десятичной СС это будет выглядеть как 255), то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам в сети с заданным номером сети. Например, пакет с адресом 192.168.21.255 будет доставлен всем узлам сети три 192.168.21.0 (рисунок 4.1). Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).

Рисунок 4.1 – Network ID у всех узлов внутри одной локальной сети всегда одинаковый

Запись IP-адреса не предусматривает специального разграничительного знака между Network ID и Host ID. Каким же образом маршрутизаторы выделяют из адреса назначения номер сети, чтобы по нему определить дальнейший маршрут?

Классы IP-адресов

Принадлежность IP-адреса к какому либо классу определяется значениями нескольких первых битов адреса. Это разделение диапазонов называется правилом первого октета.

На рисунке 4.2 показана структура IP-адреса разных классов. Назначение IP-адресов классам называется классовой адресацией.

В адресах класса А для обозначения сетевого адреса используется только первый октет (8 бит) 32-битного числа. Остальные 3 октета 32-битного числа используются для адресации хостов.

В адресах класса А первый бит всегда имеет значение «0». А значит наименьший номер сети класса А – 00000000 (десятичный 0), а наибольший адрес класса А – 01111111 (десятичное число 127). Однако эти два числа, 0 и 127, зарезервированы и не могут использоваться в качестве сетевых адресов. Любой адрес, который начинается со значения от 1 до 126в первом октете 32-битного номера является адресом класса А.

Рисунок 4.2 –

Классы IP-адресов

 

В адресах класса В для задания сетевого адреса используется два из четырёх октетов (16 бит). Остальные два октета определяют адрес хостов. Первые два бита первого октета в адресах класса В всегда равны двоичному числу 10. Двоичное число 10 в начале первого октета гарантирует, что пространство адресов класса В не накладывается на адреса класса А. Остальные 6 битов первого октета могут быть заполнены значениями 1 или 0. Следовательно, наименьший номер, который может представлять адрес класса В, равен 10000000 (десятичное число 128), а наибольший – 10111111(десятичное число 191). Любой адрес, который начинается со значения в диапазоне от 128 до 191 в первом октете, является адресом класса В.

В адресах класса С первые 3 октета (24 бита) определяют сетевую часть адреса, оставшийся октет резервируется для хостов. Адреса класса С начинаются с двоичного числа 110. Следовательно, наименьший номер, который может представлять адрес класса С, равен 11000000 (десятичное число 192), а наибольший – 11011111 (десятичное число 223). Если адрес содержит в первом октете значение в пределах от 192 до 223, он относится к классу С.

Любой маршрутизатор сможет прочесть первый октет IP-адреса и интерпретировать биты, чтобы отличить сетевые адреса от адресов хостов.

IP-адрес с двоичными нулями во всех хостовых битах является адресом сети. Например, для сети класса А IP-адрес 88.0.0.0 является адресом сети, внутри которой находится хост B с IP-адресом 88.1.2.3 (рисунок 2.1). IP-адрес 129.122.0.0 является примером адреса сети класса В. Например, устройствоА внутри сети 129.122.0.0 может иметь IP-адрес 129.122.16.2. В этом примере 129.122 является сетевой частью адреса, а 16.2 – хостовой.

Для передачи данных на все устройства в определённой сети используется широковещательный адрес. Все хостовые биты в широковещательном IP-адресе заполняются двоичными единицами. В сети из предыдущего примера (129.122.0.0) для широковещательной рассылки всем устройствам данной сети используется адрес назначения 129.122. 255.255.

Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом клас­са D.

В то время как адреса классов А, В, и С используются для идентификации отдельных машин, то есть являются индивидуальными адресами (unicast address), адреса класса D являются групповыми (multicast address) и идентифицируют группу сетевых интерфейсов. Интерфейс, входящий в группу получает наряду с обычным индивидуальным адресом ещё один групповой адрес. Если при отправке пакета в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должен быть доставлен всем узлам, входящим в данную группуmulticast.

Если адрес начинается с последовательности 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу Е. Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений.

Таблица 4.1 – Характеристики IP-адресов разного класса

Класс Сети Диапазон значений первого октета в двоичном виде Значения адреса в десятичной записи Возможное кол-во сетей Возможное количество узлов в сети
A от 00000001 -… до 01111110-… от 1.хх.xx.xx до 126.хх.хх.хх   224 (16777214)
B от 1000000-00000000-…до 1011111-11111111-… от 128.0.хх.хх до 191.255.хх.хх   216 (65534)
C от 1100000-00000000-0000000…до 1101111-11111111-1111111… от 192.0.0.хх до 223.255.255.хх   28 (254)
D от 1110000 -… до 1110111-… от 224.хх.хх.хх до 239.хх.хх.хх - Multicast
E от 1111000 -…до 1111111-… от 240.хх.хх.хх до 255.хх.хх.хх - Зарезервирован

Понятно, что адреса класса A предназначены для использования в очень больших сетях общего пользования (например, национальных). Класс B может найти применение в сетях крупных провайдеров или компаний. Небольшим провайдерам, или сетям, приходится иметь дело в основном с сетями класса C, которые позволяют адресовать 254 узла. Адреса класса D используются для распространения в Интернете или в большой корпоративной сети аудио- или видеопрограмм, адресованных сразу большой аудитории слушателей или зрителей (IPTV). А дреса класса E зарезервированы для использования в экспериментальных целях.

Уже сравнительно давно наблюдается дефицит IP-адресов. Очень трудно полу­чить адрес класса В и практически невозможно стать обладателем адреса класса А. При этом надо отметить, что дефицит обусловлен не только ростом сетей, но и тем, что имеющееся множество IP-адресов используется нерационально. Очень часто владельцы сети класса С расходуют лишь небольшую часть из имеющихся у них 254 адресов.

Для смягчения проблемы дефицита адресов разработчики стека TCP/IP пред­лагают разные подходы. Принципиальным решением является переход на новую версию IPv6, в которой резко расширяется адресное пространство за счет исполь­зования 16-байтных адресов. Однако и текущая версия IPv4 поддерживает некото­рые технологии, направленные на более экономное расходование IP-адресов. Из-за проблемы дефицита адресов классовая модель IP-адресов сейчас почти не используется, проблема решается при использовании масок.

4.3 Маски IP-адресов

Для опре­деления границы, отделяющей номер сети от номера узла, реализуются два под­хода. Первый основан на понятии класса адреса, второй — на использовании масок.

Класс адреса определяется значениями нескольких первых бит адреса (рисунок 4.2). Другой способ определения, какая часть адреса является номером сети, а какая номером узла, основан на использовании маски.

Маска — это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые в IP-адресе должны интерпретироваться как номер сети, а на позициях, соответствующих номеру узла, размещаются нули.

Например, первый байт адреса 129.122.16.2 попадает в диапазон 128-191, мы можем сказать, что этот адрес относится к классу В, а значит, номером сети являются первые два байта, дополненные двумя нулевыми байтами — 129.23.0.0, а номером узла — 0.0.16.2.

Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

класс А - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);

класс В - 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0);

класс С - 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0).

Механизм масок широко распространён в сфере IP-маршрутизации. С их помощью администратор может разбить одну выделенную ему поставщиком услуг сеть на несколько других, не требуя от него дополнительных номеров сетей, — эта операция называется разделением на подсети.

Технология безклассовой междоменной маршрутизации (Classless Inter Domain Routing - CIDR ) основана на использовании масок для более гибкого распределения адресов и более эффективной маршрутизации. Она допускает произвольное распределение IP-адреса на поле для номера сети и поле для номера узлов. При такой системе адресации клиенту может быть выдан пул адресов, более точно соответствующий его запросу, чем это происходит при адресации на основе классов.

Предположим, в локальной сети, подключаемой к Интернету, находится 2000 компьютеров. Каждому из них требуется выдать IP-адрес. Для получения необходимого адресного пространства нужны либо 8 сетей класса С, либо одна сеть класса В. Сеть класса В вмещает 65534 адреса, что много больше требуемого количества. При общем дефиците IP-адресов такое использование сетей класса В расточительно. Однако, если мы будем использовать 8 сетей класса С, возникает следующая проблема: каждая такая IP-сеть должна быть представлена на маршрутизаторах, потому что с точки зрения маршрутизаторов – это 8 абсолютно никак не связанных между собой сетей, маршрутизация пакетов в которые осуществляется независимо, хотя, фактически, эти IP-сети и расположены в одной физической локальной сети и маршруты к ним идентичны.

С другой стороны, нет никаких формальных причин проводить границу сеть – хост (узел) в IP-адресе именно по границе октета. Это было сделано исключительно для удобства представления IP-адресов и разбиения их на классы. Если выбрать длину сетевой части в 21 бит, а на номер хоста отвести соответственно 11 битов, мы получим сеть, адресное пространство которой содержит 2048 (211) IP-адресов, что максимально точно соответствует поставленному требованию. Это будет одна сеть, определяемая своим уникальным 21-битовым номером, следовательно, для ее обслуживания потребуется только одна запись в маршрутной таблице.

Единственная проблема, которую осталось решить: как определить, что на сетевую часть отведен 21 бит? В случае классовой модели, старшие биты IP-адреса определяли принадлежность этого адреса к тому или иному классу, и, следовательно, количество битов, отведенных на номер сети.

В случае адресации вне классов, с произвольным положением границы сеть – хост внутри IP-адреса, к IP-адресу прилагается 32-битовая маска, которую называют маской сети (netmask) или маской подсети (subnet mask).

Протоколы маршрутизации

 

Компьютерные сети соединяются между собой специальными устройствами, называемыми маршрутизаторами. Маршрутизатор — это устройство, которое собирает инфор­мацию о топологии межсетевых соединений и на ее основании пересылает пакеты в сеть назначения.

Маршрутная информация может быть сконфигурирована вручную сетевым администратором – при этом реализуется статическая маршрутизация.

При статической маршрутизации записи в таблице маршрутизации вводятся и изменяются вручную. Такой способ требует вмешательства администратора каждый раз, когда происходят изменения в топологии сети. С другой стороны, он является наиболее стабильным и требующим минимума аппаратных ресурсов маршрутизатора для обслуживания таблицы. Понятно, что алгоритм статической маршрутизации с его ручным способом формирования таблиц маршрутизации приемлем только в небольших сетях с простой топологией. Однако этот алгоритм может быть эффективно использован и для работы на магистралях крупных сетей, так как сама магистраль может иметь простую структуру с очевидными наилучшими путями следования пакетов в подсети, присоединенные к магистрали входных портах.

Однако, самыми распространенными являются алгоритмы адаптивной (или динамической) маршрутизации. Динамическая (адаптивная) маршрутизация реализуется протоколами маршрутизации, когда маршрутная информация собирается автоматически в ходе динамического процесса обмена обновлениями между маршрутизаторами сети.

Чтобы сконфигурировать статическую маршрутизацию, администратор должен задать маршруты ко всем возможным сетям назначения, которые не присоединены к данному маршрутизатору.

Таблица статической маршрутизации должна содержать:

1) адрес сети назначения,

2) маску сети назначения

3) адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к сети назначения (next hop).

Адрес входного интерфейса следующего маршрутизатора на пути к сети назначения также называют шлюзом по умолчанию.

 


00000000.00001111.11111111.11111111

или в десятичном виде: 0.15.255.255


Расчёт широковещательного адреса (ШВА) для данного примера показан в таблице 5.2.


Таблица 5.2 – Определение широковещательного адреса (ШВА)

Октеты 1 байт 2 байт 3 байт 4 байт
IP-адрес устройства 01100011. 10011101. 00010111.  
Инверсия маски в двоичн. виде 00000000. 00001111. 11111111.  
ШВА в двоичном виде 01100011. 10011111. 11111111.  
ШВА в десятичном виде 99. 159. 255.  

 


Задача 3

Является ли данная маска сети правильной, и какова ее длина в битах: 255.254.0.0?

Решение:


По определению маска сети является непрерывной последовательностью битов 1 от старшего разряда, после которых идут только биты 0. Поэтому необходимо перевести в двоичное представление указанные маски и проверить этот факт.

В двоичном коде 255.254.0.0 представимо так:

11111111.11111110.00000000.00000000

Очевидно, последовательность единиц идет от старшего бита IP-адреса и является непрерывной. Следовательно, эта маска является правильной и имеет длину 15 бит

Задача 4

Является ли данный IP-адрес адресом сети с указанной длиной маски сети: 169.23.0.0/14?

Решение: Получим маску сети в двоичном виде.

/14 — это 14 единичных бит слева направо:

11111111.11111100.00000000.00000000 = 255.252.0.0

 

Таблица 5.3 – Определение IP-адреса сети

Октеты        
IP-адрес сети по заданию 10101001. 00010111. 00000000.  
Маска в двоичном виде 11111111. 11111100. 00000000.  
IP-адрес сети в двоичн. виде 10101001. 00010100. 00000000.  
IP-адрес сети в десятичн. виде 169. 20. 0.  

 

Так как IP-адрес 169.23.0.0 не равен адресу 169.20.0.0, то IP-адрес 169.23.0.0 не может выступать в качестве адреса сети с маской /14.

Задача 5

Принадлежат ли указанные IP-адреса к одной подсети: 135.95.4.150 - 135.96.221.49/15?



Решение:


Чтобы узнать принадлежат ли адреса к одной подсети, необходимо получить IP-адрес сети для каждого из адресов



Поделиться:


Последнее изменение этой страницы: 2016-12-10; просмотров: 693; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.14.142.115 (0.144 с.)