Адресация в IP сетяхЗадание. Лабораторная работа Адресация в IP сетях. 2. Цель работы
 Скачать 420.01 Kb.
|
|
Адресация в IP – сетях Цель работы ознакомится с адресацией в IP – сетях, научится рассчитывать адреса сетей, подсетей, определять необходимое количество подсетей, определять маску и адреса устройств для подсети. Порядок выполнения работы 1. В соответствии с вариантом для заданного IP адреса подсчитать адреса сетей, подсетей, определять необходимое количество подсетей, определять маску и адреса устройств для подсети . Содержание отчета 1. Тема работы. 2. Цель работы. 3. Короткие теоретические сведения. 4. Выполненная задача. 5. Выводы. Короткие теоретические сведения. В сетях TCP/IP используется три типа адресов локальные адреса, называемые аппаратными, адреса и символьные доменные адреса, называемые адресами. адрес назначается сетевым адаптером и сетевым интерфейсом маршрутизаторов. MAС-адреса производителями оборудования и являются универсальными (по функциональной идентичности, кроме того, каждый адрес уникальный. Для всех существующих технологий локальных сетей MAС-адрес имеет формат 6 байт. Например, фирма уникальный производитель адрес устройства адрес состоит из четырех байт, назначается администратором вовремя конфигурирования компьютеров и маршрутизаторов. адрес состоит из двух частей – номер сети – номер узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно, либо назначен по рекомендации специального подразделения Internet – Internic (Internet Network Information Center). Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор входит сразу в несколько сетей, каждый порт маршрутизатора имеет свой собственный адрес. Конечный узел также может входить в несколько сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько адресов по числу сетевых связей. Следовательно, адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатора одно сетевое соединение. Символьные доменные имена строятся по иерархическому принципу, разделяются точкой. Строятся в следующем порядке сначала простое имя конечного узла, затем имя группы узлов (имя организации, затем имя более крупной группы (поддомена) итак до имени домена самого высокого уровня, например, страна. 11 – А – 17 – 3D – BC – 01 Классы адресов Всего существует 5 классов адресов. Адрес состоит из номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла определяется первыми значениями бит адреса. Значение этих бит является также признаками того, какому классу относится тот или иной адрес. В соответствии с классами структура адреса будет следующая 1 байт 3 байта Класс D Класс Если адрес начинается с нуля, то сеть относится к классу А, номер сети занимает 1 байт, 3 байта интерпретируется как номер узла в сети. Количество узлов в сети 2 Если первые два бита 10, то это класс В, по 2 байта на номер сети и номер узла, количество узлов 2 Если адрес начинается 110, то сеть класса С, под номер сети отводится 24 бита, под номер узла – 8. Если адрес начинается 1110, то это класс D – обозначает особый групповой адрес. Класс E – адрес зарезервирован для будущих применений. Класс Первые биты Наименьший номер сети Наибольший номер сети Количество узлов А В С D E 0 10 110 1110 11110 1. 128. 192. 224. 240. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 0. 126. 191. 223. 239. 247. 0. 255. 255. 255. 255. 0. 0 0. 0 255. 0 255. 255 255. 255 2 24 2 16 2 8 MultiCast Зарезервирован Особые адреса В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации адресов 1) если весь адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет (используется редко 2) если в поле номера сети стоят только нули, то по умолчанию считается, что узел назначения принадлежит той же самой сети, что и узел, отправил пакет групповой адрес 11110 зарезервирован 0 № сети № узла 10 № № сети узла 2 байта 2 байта 110 № сети № узла 1 байт 3 байта Большие сети Средние сети Небольшие сети Класс А Класс В Класс С 3) если все двоичные разряды адреса равны 1, то пакет должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением, соответственно limited и broadcast. 4) если в номере узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Такая рассылка называется широковещательным сообщением. Особый адрес (если первый октет начинается с 127) используется тестирования программ и взаимодействия процессов в пределах одной машины. Когда программа посылает данные по адресу, например, 127.0.0.1, то образуется как бы петля. Данные не передаются посети, а возвращаются модулем верхнего уровня, как только что принятые. В литературе этот адрес называется loop back. В протоколе IP нет понятия широковещательности в том смысле, в котором оно используется в протоколах канального уровня локальных сетей, когда данные должны быть доставлены абсолютно всем узлам. Как ограниченный широковещательный адрес, таки широковещательный адрес имеют пределы распространения в сети. Они ограничены либо сетью, к которой принадлежит узел-источник пакета, либо сетью, номер которой указан в адресе назначения. Поэтому деление сети с помощью маршрутизатора на части локализует широковещательный шторм пределами одной из составляющих общую сеть частей ввиду огромного количества адресов. Основное назначение адресов – распространение информации по схеме один ко многим. Компьютер, который хочет передавать одну информацию многим абонентам с помощью специального протокола IGMP (Internet Group Management Protocol), сообщает о создании новой мультивещательной группы сети с определенным адресом. Маршрутизаторы, поддерживающие мультивещательность, распространяют информацию о создании новой группы в сетях, подключенных к портам этого маршрутизатора. Групповая адресация предназначена для экономического распространения Internet аудио- или видеопрограмм, предназначенных сразу большой аудитории слушателей или зрителей. Если такие средства найдут широкое применение (сейчас это небольшие экспериментальные островки в Internet), то Internet создаст конкуренцию радио и телевиденью. Использование масок в адресации Маска – это число, которое используется в паре с адресом и двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые должны в адресе интерпретироваться как номер сети. Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения Класс Маска в двоичном виде Маска в десятичном виде А В С 11111111. 11111111. 11111111. 00000000. 00000000. 11111111. 00000000. 11111111. 11111111. 00000000 00000000 00000000 255. 255. 255. 0. 0. 0 255. 0. 0 255. 255. 0 Поле номер сети в адресе называется сетевой префикс. Например, 187.37.0.0/16, 16 – сетевой префикс. Задача №1. Организации выделен сетевой адрес 140.25.0.0/16, т.к. 2 байта, значит, класс В. Необходимо организовать несколько подсетей, каждая из которых должна поддерживать до 60 устройств. Предусмотреть возможности расширения сети. А также 1) определить число бит, требуемых для идентификации 60 устройств подсети; 2) определить маску и длину расширенного сетевого префикса. Решение. 1. Находим количество бит, необходимых для идентификации 60 устройств Т.к. по условию сеть может расширяться, то для запаса возьмем 7 бит для адреса устройства в сети. 2. Определим длину сетевого префикса 32-7=25, поэтому в маске в двоичном представлении будет первых 25 единиц 255. 255. 255. 128 11111111. 11111111. 11111111. 10000000 3. Адрес будет иметь вид 140. 25. 0. 0 /16 10001100. 00011001. 00000000. 00000000 Чтобы определить номер первой подсети (#1) необходимо прибавить единицу к префиксу адреса. Для определения номера второй подсети (#2) необходимо еще прибавить единицу, для определения номера ой подсети необходимо к первоначальному префиксу прибавить n. Ноне должно быть больше, чем 2 (25-16) –1=2 9 -1=511, где 16 – начальный префикс, 25 – новый префикс. #0 140. 25. 0. 0 /25 10001100. 00011001. 00000000. 00000000 #1 140. 25. 0. 128/25 10001100. 00011001. 00000000. 10000000 #2 140. 25. 1. 0 /25 10001100. 00011001. 00000001. 00000000 #3 140. 25. 1. 128/25 10001100. 00011001. 00000001. 10000000 #511 140. 25. 255. 128/25 10001100. 00011001. 11111111. 10000000 4. Для определения адресов устройств заданной подсети необходимо определить адрес подсети (не предыдущем шаге, п. Чтобы определить номер первого узла данной подсети необходимо в младшие 7 бит записать единицу. Для го узла записать 60. Итак для третьей подсети получим префикс номер устройства #3.1 140. 25. 1. 129 /25 10001100. 00011001. 00000001. 10000001 #3.2 140. 25. 1. 130 /25 10001100. 00011001. 00000001. 10000010 #3.60 140. 25. 1. 188 /25 10001100. 00011001. 00000001. 10111100 #3.126 140. 25. 1. 254 /25 10001100. 00011001. 00000001. 11111110 5. Широковещательный адрес подсети содержит все единицы в номере устройства. Для подсети #3 будет Ш 140. 25. 1. 255 /25 10001100. 00011001. 00000001. 11111111 Задача №2. Организации выделен сетевой адрес 132.45.0.0/16 (класс В. Сформировать 8 подсетей. Определить маску и адреса устройств для подсети 3 и широковещательный адрес для третей подсети. Решение. Находим количество бит для идентификации 8 подсетей: 2 3 =8 , значит, 3 разряда, расширенный сетевой префикс равен 16+3=19. В маске в двоичном представлении будет первых 19 единиц Ш 140. 25. 1. 255 /25 10001100. 00011001. 00000001. 11111111 32-19=13, следовательно, 2 13 = 8190 – количество узлов в подсети. #0 132. 45. 0. 0 /19 10000100. 00101101. 00000000. 00000000 #1 132. 45. 32. 0 /19 10000100. 00101101. 00100000. 00000000 #2 132. 45. 64. 0 /19 10000100. 00101101. 01000000. 00000000 #3 132. 45. 96. 0 /19 10000100. 00101101. 01100000. 00000000 #7 132. 45. 224. 0 /19 10000100. 00101101. 11100000. 00000000 Устройства для третей подсети: #3.1 132. 45. 96. 1 /19 10000100. 00101101. 01100000. 00000001 #3.2 132. 45. 96. 2 /19 10000100. 00101101. 01100000. 00000010 … … … … … … #3.8190 132. 45. 127. 254 /19 10000100. 00101101. 01111111. 11111110 Ш 132. 45. 127. 255 /19 10000100. 00101101. 01111111. 11111111 Задача №3. Дан адрес класса Св каждой подсети предусмотреть адресное пространство для 20 устройств. Определить расширенный сетевой префикс, максимальное количество устройств, максимальное число подсетей, расписать адреса устройств в подсети №6 и широковещательный адрес. Решение. Находим количество бит для идентификации 20 устройств 2 5 =32 , значит, 5 бит, расширенный сетевой префикс равен 32-5=27. Подсетей 8 (2 (27-24) =8), узлов – 30. В маске в двоичном представлении будет первых 27 единиц 255. 255. 255. 224 11111111. 11111111. 11111111. 11100000 #0 200. 35 1. 0/27 11001000. 00010011. 00000001. 00000000 #1 200. 35. 1. 32 /27 11001000. 00010011. 00000001. 00100000 #2 200. 35. 1. 64 /27 11001000. 00010011. 00000001. 01000000 #3 200. 35. 1. 96 /27 11001000. 00010011. 00000001. 01100000 #6 200. 35. 1. 192 /27 11001000. 00010011. 00000001. 11000000 #7 200. 35. 1. 224 /27 11001000. 00010011. 00000001. 11100000 Устройства для шестой подсети: #6.1 200. 35. 1. 193 /27 10000100. 00101101. 00000001. 11000001 #6.2 200. 35. 1. 194 /27 10000100. 00101101. 00000001. 01100010 #6.30 200. 35. 1. 222 /27 10000100. 00101101. 00000001. 11011110 Ш 200. 35. 1. 223 /27 10000100. 00101101. 00000001. 11011111 … … … … … … Варианты заданий Выполните задачи рассмотренные в примерах для своего варианта. Варианты заданий Адрес 1 225.24.0.0/24 2 165.12.0.0/16 3 151.18.0.0/16 4 130.40.0.0/16 5 129.35.0.0/16 6 200.32.0.0/24 7 145.32.0.0/16 8 132.32.0.0/16 9 212.32.0.0/24 10 117.32.0.0/8 11 190.27.0.0/24 12 156.16.0.0/8 13 147.32.0.0/8 14 120.15.4.0/16 15 230.16.0.0/24 16 120.25.0.0/16 17 230.12.0.0/24 18 225.16.0.0/24 |