Если у вас возникли сложности с курсовой, контрольной, дипломной, рефератом, отчетом по практике, научно-исследовательской и любой другой работой - мы готовы помочь.
Предоплата всего
Подписываем
Мета: навчитися визначати класи ІР-адрес та виконувати розбиття мережі на підмережі.
IP-адреси є основним типом адрес, на підставі яких мережевий рівень передає пакети між мережами. Ці адреси складаються з 4 байт, наприклад 109.26.17.100. IP-адреси призначаються аміні стратором під час конфігурації комп'ютерів і маршрутизаторів. IP-адреса складається з двох частин: номер мережі та номер вузла. Номер мережі може бути вибраний адміністратором довільно, або призначений по рекомендації спеціального підрозділу Internet (Internet Network Information Center, InterNIC), якщо мережа повинна працювати як складова частина Internet. Звичайно по стачальники послуг Internet одержують діапазони адрес у підрозділів InterNIC, а потім розподіляють їх між своїми абонентами. Номер вузла в протоколі IP призначається незалежно від локальної адреси вузла. Маршрутизатор за визначенням входить відразу в декілька мереж. Тому кожен порт маршрутизатора має власну IP-адресу. Кінцевий вузол також може входити в декілька IP-мереж, якщо має два або більше мережних адаптерів. В цьому випадку комп'ютер повинен мати декілька IP-адрес, по числу мережних зв'язків. Таким чином, IP-адреса характеризує не окремий комп'ютер або маршру тизатор, а одне мережеве з'єднання. Порти концентраторів, кому таторів або мостів не мають власних IP-адрес, оскільки не працюють на третьому рівні. Всі порти цих пристроїв знаходяться в одній мережі.
IP-адреса має довжину 4 байти (IPv4) і звичайно записується у вигляді чотирьох чисел, що представляють значення кожного байта в десятковій формі і розділених крапками, наприклад,
128.10.2.30 — традиційна десяткова форма представлення адреси, а 10000000 00001010 00000010 00011110 — двійкова форма пред ставлення цієї ж адреси.
Як вже було зазначено, адреса складається з двох логічних частин — номеру мережі та номеру вузла в мережі. Яка частина адреси відноситься до номеру мережі, а яка — до номера вузла, визначається значеннями перших бітів адреси. Значення цих бітів є також ознаками того, до якого класу відноситься та або інша IP-адреса.
На рис. 1 показана структура IP-адреси різних класів.
Клас А
|
0 |
№ мережі |
№ вузла |
|
1 байт |
3 байти |
Клас В
|
1 |
0 |
№ мережі |
№ вузла |
|
2 байти |
2 байти |
Клас С
|
1 |
1 |
0 |
№ мережі |
№ вузла |
|
3 байти |
1 байт |
Клас D
|
1 |
1 |
1 |
0 |
Адреса групи multicast |
Клас E
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
Зарезервовано |
Рис. 1 – Структура IP-адреси
Якщо адреса починається з 0, то мережу відносять до класу А і номер мережі займає 1 байт, решта 3 байти інтерпретується як номер вузла в мережі. Мережі класу А мають номери в діапазоні від 1 до 126 (номер 0 не використовується, а номер 127 зарезервований для зворотнього зв’язку, хоча формально відноситься до класу А). Мереж класу А небагато, зате кількість вузлів в них може дося гати-2, тобто 16 777 214 вузлів.
Якщо старші два біти адреси дорівнюють 102, то мережа відноситься до класу В. У мережах класу В під номер мережі та під номер вузла відводиться по 16 біт, тобто по 2 байти. Таким чином, мережа класу В є мережею середніх розмірів з максимальним числом вузлів-2, що складає 65 534 вузлів.
Якщо адреса починається з послідовності 1102, то це мережа класу С. В цьому випадку під номер мережі відводиться 24 біти, а під номер вузла — 8 біт. Мережі цього класу найбільш поширені, число вузлів в них обмежене-2, тобто 254 вузлами.
Якщо адреса починається з послідовності 11102, то вона є адресою класу D і позначає особливу, групову адресу — multicast. Якщо в пакеті як адреса призначення вказана адреса класу D, то такий пакет повинні одержати всі вузли, яким привласнена дана адреса.
Якщо адреса починається з послідовності 111102, то це значить, що дана адреса відноситься до класу Е. Адреси цього класу заре зервовані для майбутніх застосувань.
У табл.1 наведені діапазони номерів мереж і максимальна кількість вузлів для кожного класу мереж.
Таблиця 1 – Діапазони номерів мереж і максимальне число вузлів
|
Клас |
Перші біти |
Найменший номер мережі |
Найбільший номер мережі |
Максимальна кількість вузлів в мережі |
|
A |
0 |
1.0.0.0 |
126.0.0.0 |
–2 |
|
B |
10 |
128.0.0.0 |
191.255.0.0 |
–2 |
|
C |
110 |
192.0.1.0 |
223.255.255.0 |
–2 |
|
D |
1110 |
224.0.0.0 |
239.255.255.255 |
Multicast |
|
E |
11110 |
240.0.0.0 |
247.255.255.255 |
Зарезервовано |
Традиційна схема розподілу ІP-адреси на номер мережі та но мер вузла заснований на понятті класу, що визначається зна ченнями перших біт адреси. Саме тому, що перший байт адреси 185.23.44.206 попадає в діапазон 128-191, ми можемо сказати, що ця адреса відноситься до класу В, і, виходить, номером мережі є перші два байти, доповнені двома нульовими байтами — 185.23.0.0, а номером вузла — 0.0.44.206.
А що, якщо використати яку-небудь іншу ознаку, за допомогою якої можна було б більш гнучко встановлювати границю між номе ром мережі та номером вузла? В якості такої ознаки зараз широко використовують маски.
Маска — це число, що використовується в парі з ІP-адресою, і дозволяє вказати, яка частина ІP-адреси є адресою мережі. Двій ковий запис маски містить одиниці в тих розрядах, які повинні в ІP-адресі інтерпретуватися як номер мережі. Оскільки номер мережі є цільною частиною адреси, одиниці в масці також повинні представ ляти безперервну послідовність.
Для стандартних класів мереж маски мають наступні значення:
Для запису масок використовуються й інші формати, напри лад, зручно інтерпретувати значення маски, записаної в шістнадцят ковому коді: FF.FF.00.00 — маска для адреси класу В. Часто зустрічається й таке позначення 185.23.44.206/16 — цей запис го ворить про те, що маска для цієї адреси містить 16 одиниць або що в зазначеній ІP-адресі під номер мережі відведено 16 двійкових розрядів.
Наділяючи кожну ІP-адресу маскою, можна відмовитися від понять класів адрес і зробити більш гнучкою систему адресації. Наприклад, якщо розглянуту вище адресу 185.23.44.206 асоціювати з маскою 255.255.255.0, то номером мережі буде 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, як це визначено системою класів.
У масках кількість одиниць у послідовності, що визначає границю номера мережі, не обов'язково повинна бути кратною 8, щоб повторювати розподіл адреси на байти. Нехай, наприклад, для ІP-адреси 129.64.134.5 зазначено маску 255.255.128.0, тобто у двійковому вигляді:
ІP-адреса 129.64.134.5 —
10000001.01000000.10000110.00000101
Маска 255.255.128.0 —
11111111.11111111.10000000.00000000
Якщо ігнорувати маску, то відповідно до системи класів адреса 129.64.134.5 належить класу В, а виходить, номером мережі є перші 2 байти — 129.64.0.0, а номером вузла — 0.0.134.5.
Якщо ж використати для визначення границі номера мережі маску, то 17 послідовних одиниць у масці, "накладені" на ІP-адресу, визначають як номер мережі у двійковому вираженні число: 10000001.01000000.10000000.00000000 або в десятковій формі запису — номер мережі 129.64.128.0, а номер вузла 0.0.6.5.
Механізм масок широко розповсюджений в ІP-маршрутизації, причому маски можуть використовуватися для самих різних цілей. З їхньою допомогою адміністратор може структурувати свою мережу (розбити на підмережі), не вимагаючи від постачальника послуг додаткових номерів мереж. На основі цього ж механізму поста чальники послуг можуть поєднувати адресні простори декількох мереж шляхом введення так званих "префіксів" з метою зменшення обсягу таблиць маршрутизації й підвищення за рахунок цього продуктивності маршрутизаторів.
Завдання 1. Дана ІР-адреса 10.39.243.7 (див. табл.4.2) з мас кою 255.255.252.0. Виділити адресу мережі, адресу першого і остан нього хоста і адресу broadcast.
ІР адреса у двійковій системі має такий вигляд:
00001010. 00100111. 11110011. 00000111
Маска у двійковій системі:
11111111. 11111111. 11111100. 00000000
Н
Маска в десятковій системі: 22
Виконуємо операцію логічного множення і знаходимо адресу мережі:
00001010. 00100111. 11110000. 00000000
ІР: 10.39.240.0
Знаходимо адресу першого хоста: 10.39.240.1
Адреса останнього хоста: Ноst=210-210.39.243.254
Адреса broadcast:
00001010.00100111.11110011.11111111
10.39.243.255
Завдання 2. Розбити мережу з ІР-адресою 192.170.5.0/24 на 50 підмереж (див. табл.4.2). Визначити кількість хостів в підмережі, адреси перших 5-ти підмереж та їх broadcast-ів.
Для того, щоб розбити мережу на 50 підмереж, потрібно визначити скільки біт з хостової частини додатково виділити на підмережі. Найближча більша за 50 ступінь числа 2 — 6, тобто 26=64>50. Таким чином, потрібно на 6 бітів (з 24 до 30) збільшити мережеву частину ІР-адреси.
11000000.10101010.00000101.00000000
6 H
Під хости залишається всього 2 біти.
Кількість хостів в кожній підмережі: Н=22-2=2.
|
Адреса підмережі |
Вroadcast |
|
192.170.5.0 |
192.170.5.3 |
|
192.170.5.4 |
192.170.5.7 |
|
192.170.5.8 |
192.170.5.11 |
|
192.170.5.12 |
192.170.5.15 |
|
192.170.5.16 |
192.170.5.19 |
Завдання 3. Розбити мережу з ІР-адресою 192.170.5.0/24 на підмережі з кількістю хостів – 12 (див.табл.4.2). Визначити кількість отриманих підмереж, адреси перших 5-ти підмереж та їх broadcast-ів.
Визначаємо скільки потрібно біт для вказаної кількості хостів:
2х-2>12; 2х>14, тому X=4 (24=16). Тобто під хосотову частину слід залишити 4 біти.
11000000.10101010.00000101.00000000
N 4
|
Адреса підмережі |
Вroadcast |
|
192.170.5.0 |
192.170.5.15 |
|
192.170.5.16 |
192.170.5.31 |
|
192.170.5.32 |
192.170.5.47 |
|
192.170.5.48 |
192.170.5.63 |
|
192.170.5.64 |
192.170.5.79 |
Таблиця 2 – Завдання
|
№ варіанту |
ІР-адреса мережі |
Маска |
Кількість підмереж |
Кількість хостів |
|
1 |
192.170.7.0 |
20 |
50 |
10 |
|
2 |
11.38.241.0 |
15 |
100 |
24 |
|
3 |
168.35.35.0 |
25 |
10 |
15 |
|
4 |
192.168.1.0 |
24 |
15 |
10 |
|
5 |
216.14.55.0 |
22 |
50 |
22 |
|
6 |
168.24.24.0 |
21 |
40 |
24 |
|
7 |
192.168.5.0 |
23 |
34 |
10 |
|
8 |
123.1.15.0 |
19 |
25 |
15 |
|
9 |
10.37.64.0 |
17 |
45 |
10 |
|
10 |
172.16.4.0 |
18 |
35 |
22 |