Использование калькулятора Windows в работе с сетевыми адресами
 Скачать 73.03 Kb.
|
|
ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО СВЯЗИ Федеральное государственное образовательное бюджетное учреждение высшего профессионального образования «САНКТ-ПЕТЕРБУРГСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ ТЕЛЕКОММУНИКАЦИЙ им. проф. М.А. Бонч-Бруевича» Дисциплина «Инфокоммуникационные системы и сети» Отчет по лабораторной работе №1 Тема: «Использование калькулятора Windows в работе с сетевыми адресами» Студент: Группа Зач. Проверил: ________________ Санкт-Петербург 2021 Лабораторная работа № 1 Использование калькулятора Windows в работе с сетевыми адресами  Задачи Часть 1. Доступ к калькулятору Windows Часть 2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую Часть 3. Перевод IPv4-адресов узлов и масок подсети в двоичную систему счисления Часть 4. Определение количества узлов в сети с помощью двух цифр Часть 5. Преобразование MAC- и IPv6-адресов в двоичную форму Исходные данные/сценарий При работе с компьютерами и сетевыми устройствами сетевые специалисты используют двоичные, десятичные и шестнадцатеричные числа. В операционную систему компании Microsoft входит встроенный калькулятор. Версия калькулятора в ОС Windows 7 включает обычный режим, который можно использовать для выполнения простейших арифметических задач, например сложения, вычитания, умножения и деления, а также расширенные возможности для программных, научных и статистических расчётов. В данной лабораторной работе вы будете переводить числа в двоичную, десятичную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно в режиме «Программист» калькулятора ОС Windows 7 и определять количество узлов, к которым можно обратиться, исходя из количества доступных узловых бит, в режиме «Инженерный». Необходимые ресурсы Один ПК (Windows 7, Vista или XP) Примечание. В других операционных системах, отличных от Windows 7, функционал калькулятора для программистов может выглядеть иначе, чем в данной лабораторной работе. Произведение расчётов при этом возможно. Доступ к калькулятору Windows В части 1 вы познакомитесь с встроенным приложением калькулятора Microsoft Windows и изучите доступные режимы. Нажмите кнопку Пуск в ОС Windows и выберите пункт «Все программы». Откройте папку «Стандартные» и нажмите на «Калькулятор». Когда калькулятор откроется, выберите меню «Вид». Какие четыре режима доступны? Обычный, Инженерный, Программист, Вычисление даты Примечание. В данной лабораторной работе используются режимы «Программист» и «Инженерный». Перевод чисел из одной системы счисления в другую В режиме «Программист» калькулятора Windows доступны несколько систем счисления: Hex (шестнадцатеричная с основанием 16), Dec (десятичная с основанием 10), Оct (восьмеричная с основанием 8) и Bin (двоичная с основанием 2). Мы привыкли использовать десятичную систему счисления с цифрами от 0 до 9. Она применяется в повседневной жизни для всех подсчётов и финансовых операций. Компьютеры и прочие электронные устройства для хранения и передачи данных, а также числовых вычислений, используют двоичную систему, состоящую только из нулей и единиц. Все компьютерные расчёты выполняются в двоичной (цифровой) форме, независимо от того, в каком виде они отображаются. Недостаток этой системы в том, что двоичный эквивалент большого десятичного числа может быть очень длинным. Это усложняет чтение и написание чисел. Один из способов решения этой проблемы — организация двоичных чисел в группы по четыре шестнадцатеричных числа. Шестнадцатеричные числа имеют основание 16, а для представления двоичных или десятичных эквивалентов используется комбинация цифр от 0 до 9 и букв от А до F. Шестнадцатеричные символы используются при записи или отображении IPv6- и МАС-адресов. Восьмеричная система счисления мало чем отличается от шестнадцатеричной. Восьмеричные числа представляют собой двоичные числа в группах по три цифры. В этой системе счисления используются цифры от 0 до 7. Восьмеричные числа — это ещё один удобный способ представления большого двоичного числа маленькими группами, однако данная система счисления не так распространена. В этой лабораторной работе калькулятор Windows 7 используется для перевода чисел между различными системами счисления в режиме «Программист». Откройтеменю Вид и выберите режим Программист. Примечание. В Windows XP и Vista доступны только два режима — «Обычный» и «Инженерный». Для выполнения лабораторной работы в такой операционной системе подойдёт режим «Инженерный». Какая система счисления используется в данный момент? - Dec (десятичная с основанием 10) Какие цифры на цифровой клавиатуре активны в десятичном режиме? - 0,1,2,3,4,5,6,7,8,9 Установите переключатель Bin (Двоичная система). Какие цифры на цифровой клавиатуре активны теперь? 0 и 1 Почему другие цифры недоступны? У двоичной системы счисления – основание 2, следовательно используется только две цифры. Установите переключатель Hex (Шестнадцатеричная система). Какие символы на цифровой клавиатуре активны теперь? 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F Установите переключатель Dec(Десятичная система). С помощью мыши нажмите на цифру 1, а затем — на цифру 5 на цифровой клавиатуре. Вы ввели десятичное число 15. Примечание. Для ввода значений можно также использовать цифры и буквы на клавиатуре. Если вы пользуетесь вспомогательной цифровой клавиатурой, введите число 15. Если число не появляется в поле калькулятора, нажмите клавишу Num Lock, чтобы включить вспомогательную цифровую клавиатуру. Установите переключатель Bin (Двоичная система). Что случилось с числом 15? Число было конвертировано в 1111 Числа переводятся из одной системы счисления в другую путём выбора нужного режима. Снова установите переключатель Dec (Десятичная система). Число будет снова конвертировано в десятичный формат. Установите переключатель Hex, чтобы включить режим шестнадцатеричной системы. Какой шестнадцатеричный символ (от 0 до 9 и от A до F) соответствует десятичному числу 15? Символ F Переключаясь между системами счисления, вы могли заметить, что во время преобразования отображалось двоичное число 1111. Это позволяет соотносить двоичные числа со значениями в других системах счисления. Каждый набор из четырёх бит представляет шестнадцатеричный символ или несколько десятичных символов.  Сотрите значение в окне, нажав на кнопку С над цифрой 9 на клавиатуре калькулятора. Переведите в двоичную, десятичную и шестнадцатеричную системы счисления следующие числа:
Заполняя приведённую выше таблицу, заметили вы что-либо общее между двоичными и шестнадцатеричными числами? Каждому числу из шестнадцатеричный системы, соответствует свой набор 0 и 1 из двоичной системы. Перевод IPv4-адресов узлов и масок подсети в двоичную систему счисления IPv4-адреса и маски подсети выражаются в десятичном формате с точкой-разделителем (четыре октета), например 192.168.1.10 и 255.255.255.0 соответственно. Так людям легче их читать. Каждый десятичный октет в адресе или маске можно преобразовать в 8 двоичных разрядов. Октет всегда представляет собой 8 двоичных битов. Если все 4 октета преобразовать в двоичную форму, сколько разрядов получится? Получится 32 разряда С помощью калькулятора Windows переведите IP-адрес 192.168.1.10 в двоичный формат и запишите его в следующую таблицу:
Маски подсетей, такие как 255.255.255.0, также отображаются в десятичном формате с точкой-разделителем. Маска подсети всегда состоит из четырёх 8-разрядных октетов, каждый из которых выражается десятичным числом. С помощью калькулятора Windows преобразуйте восемь возможных десятичных значений октетов маски подсети в двоичные числа и запишите их в следующую таблицу:
Используя комбинацию IPv4-адреса и маски подсети, можно определить сетевую часть и рассчитать количество узлов, доступных в данной IPv4-подсети. Этот процесс рассматривается в части 4. Определение количества узлов в сети с помощью двух цифр С адресом IPv4-сети и маской подсети можно определить сетевую часть, а также количество доступных в сети узлов. Чтобы вычислить количество узлов в сети, необходимо определить сетевую и узловую части адреса. Адрес и маска подсети переводятся в двоичные числа на примере адреса 192.168.1.10 с подсетью 255.255.248.0. Записывая результаты перевода данных в двоичные числа, выставляйте биты.
Поскольку первые 21 бит в маске подсети представляют собой идущие подряд единицы, соответствующие 21 бит IP-адреса в двоичном формате выглядят как 110000001010100000000 и соответствуют сетевой части адреса. Остальные 11 бит имеют вид 00100001010 — это узловая часть адреса. Назовите десятичный и двоичный номера сети для данного адреса. 192.168.1 (1100 0000 1010 1000 0000 0001) Назовите десятичную и двоичную узловые части для данного адреса. 10 (0000 1010) Поскольку номер сети и широковещательный адрес используют два адреса из подсети, для определения количества доступных узлов в IPv4-подсети нужно цифру 2 произвести в степень количества узловых битов и вычесть 2. Количество доступных узлов = 2(число битов узла)– 2 На калькуляторе Windows переключитесь в режим «Инженерный», открыв меню Вид и выбрав параметр Инженерный. Введите число 2.Нажмите кнопку xy. Эта команда возводит число в степень. Введите число 11.Нажмите = или клавишу ВВОД на клавиатуре, чтобы получить результат. Из результата вычтите 2, при желании используя калькулятор. В данной сети доступны примерно 2046 узлов (211-2). Зная количество узловых битов, определите количество доступных узлов и запишите это значение в приведённую ниже таблицу.
Для данной маски подсети определите количество доступных узлов и запишите ответ в приведённую ниже таблицу.
Преобразование MAC- и IPv6-адресов в двоичную форму Для удобства адреса управления доступом к среде передачи данных (MAC) и адреса интернет-протокола версии 6 (IPv6) выражаются шестнадцатеричными цифрами. Однако компьютеры способны распознавать и используют для вычислений только двоичные цифры. В этой части занятия вам предстоит перевести шестнадцатеричные адреса в двоичные. Переведите МАС-адреса в двоичные числа. MAC-адрес (или физический адрес) обычно выражается 12 шестнадцатеричными цифрами, сгруппированными в пары и разделёнными дефисами (-). В компьютерах на базе ОС Windows физические адреса обычно имеют формат xx-xx-xx-xx-xx-xx, где x — это цифра от 0 до 9 или латинская буква от A до F. Каждую шестнадцатеричную цифру в адресе можно конвертировать в четыре двоичных разряда, понятных компьютеру. Если все 12 шестнадцатеричных цифр перевести в двоичную форму, сколько разрядов получится? 48 Запишите MAC-адрес своего ПК. 0C-9D-92-A4-BB-40 С помощью калькулятора Windows переведите MAC-адрес в двоичное число. 11001001110110010010101001001011101101000000 Переведите IPv6-адрес в двоичное число. Для удобства IPv6-адреса также записывают шестнадцатеричными символами. Для компьютеров эти IPv6-адреса можно переводить в двоичные цифры. IPv6-адреса — это двоичные числа, представленные в виде понятной для человека записи: 2001:0DB8:ACAD:0001:0000:0000:0000:0001 или в короткой форме: 2001:DB8:ACAD:1::1. Длина IPv6-адреса составляет 128 бит. С помощью калькулятора Windows переведите пример IPv6-адреса в двоичное число и запишите результат в приведённую ниже таблицу.
Вопросы на закрепление Можете ли вы выполнить все эти операции без помощи калькулятора? Что для этого требуется? Всё это можно выполнить без калькулятора, для этого потребуется пара листов бумаги, ручка, таблица систем счисления (которая имеется в голове наизусть), и время. В большинстве IPv6-адресов длина сетевой части составляет 64 бита. Сколько узлов доступно в подсети, где первые 64 бита соответствуют сети? Подсказка: для узлов подсети доступны все узловые адреса. 18 446 744 073 709 551 616 |