Понятие IP адреса. Практикалық жұмыс_1. Протоколы. Ipадресация
 Скачать 224.5 Kb.
|
|
Лабораторная работа № 1 Тема: Протоколы. IP-адресация Цель работы: • Изучить эталонную модель протоколов ISO/OSI и стек протоколов TCP/IP; • Изучить IP-адресацию и правила назначения IP-адресов. Методические указания Протокол – это набор правил, описывающих метод передачи информации по сети. Понятие протокола является исключительно важным для компьютерных сетей. Это связано с тем, что сеть может объединять компьютеры разных типов, работающие под управлением разных операционных систем. Чтобы эти компьютеры могли обмениваться друг с другом информацией, они должны «разговаривать на одном языке», то есть использовать одни и те же протоколы - правила передачи информации по сети. Стек протоколов TCP/IP является протокольной основой Интернет. Ключевым моментом при этом является IP-адресация. IP-адрес – это уникальный числовой адрес, однозначно идентифицирующий узел, группу узлов или сеть. IP-адрес имеет длину 4 байта и обычно записывается в виде четырех чисел (так называемых «октетов»), разделенных точками, каждое из которых может принимать значения в диапазоне от 0 до 255, например: 128.10.2.30 - традиционная десятичная форма представления адреса, 10000000 00001010 00000010 00011110 - двоичная форма представления этого же адреса. Адрес состоит из двух логических частей - номера сети и номера узла в сети. Какая часть адреса относится к номеру сети, а какая к номеру узла, определяется значениями первых битов адреса: • Если адрес начинается с 0, то сеть относят к классу А, и номер сети занимает один байт, остальные 3 байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети класса А имеют номера в диапазоне от 1 до 126. (Номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей). В сетях класса А количество узлов должно быть больше 2 16 , но не превышать 2 24 • Если первые два бита адреса равны 10, то сеть относится к классу В и является сетью средних размеров с числом узлов 2 8 - 2 16 . В сетях класса В под адрес сети и под адрес узла отводится по 16 битов, то есть по 2 байта. • Если адрес начинается с последовательности 110, то это сеть класса С с числом узлов не больше 2 8 . Под адрес сети отводится 24 бита, а под адрес узла - 8 битов. 0 0 0 0 ................................... 0 0 0 0 0 0 0 0 ....... 0 Номер узла 1 1 1 1 .........................................1 1 • Если адрес начинается с последовательности 1110, то он является адресом класса D и обозначает особый, групповой адрес - multicast. Если в пакете в качестве адреса назначения указан адрес класса D, то такой пакет должны получить все узлы, которым присвоен данный адрес. • Если адрес начинается с последовательности 11110, то это адрес класса Е, он зарезервирован для будущих применений. В таблице приведены диапазоны номеров сетей, соответствующих каждому классу сетей. Класс Наименьший адрес Наибольший адрес A 1.0.0.0 126.0.0.0 B 128.0.0.0 191.255.0.0 C 192.0.1.0 223.255.255.0 D 224.0.0.0 239.255.255.255 E 240.0.0.0 247.255.255.255 В протоколе IP существует несколько соглашений об особой интерпретации IP- адресов: • если IР-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет; • если в поле номера сети стоят 0, то по умолчанию считается, что этот узел принадлежит той же самой сети, что и узел, который отправил пакет; • если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast); Номер сети 1111 ............... 11 • если в поле адреса назначения стоят сплошные 1, то пакет, имеющий такой адрес рассылается всем узлам сети с заданным номером. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast); • адрес 127.0.0.1 зарезервирован для организации обратной связи при тестировании работы программного обеспечения узла без реальной отправки пакета по сети. Этот адрес имеет название loopback. Уже упоминавшаяся форма группового IP-адреса - multicast - означает, что данный пакет должен быть доставлен сразу нескольким узлам, которые образуют группу с номером, указанным в поле адреса. Узлы сами идентифицируют себя, то есть определяют, к какой из групп они относятся. Один и тот же узел может входить в несколько групп. Такие сообщения в отличие от широковещательных называются мультивещательными. Групповой адрес не делится на поля номера сети и узла и обрабатывается маршрутизатором особым образом. Ход работы: 1. Ознакомиться с теоретическими сведениями по теме. Особенно внимательно изучить материал, относящийся к IP-адресации. 2. На основе примера, разобранного для сетей класса А, заполнить третью колонку таблицы 1. 3. Выполнить аналогичные расчеты и заполнить четвертую и пятую колонки таблицы 1. Для выполнения задания 2 необходимо выполнить следующие действия: 1. Перевести каждое число IP-адреса в двоичную форму. Для перевода можно воспользоваться программой «Калькулятор», установив «Вид/Инженерный». 2. По первым битам IP-адреса определить класс сети. 3. В соответствии с классом определить маску сети по умолчанию. 4. Выписать только те биты IP-адреса, которые соответствуют единичным битам в маске сети. Представить эти биты в точечной нотации. Это будет номер сети. 5. Выписать те биты IP-адреса, которые соответствуют нулевым битам в маске сети. Представить их в точечной нотации. Это будет номер хоста. 6. В двоичном представлении IP-адреса биты, соответствующие номеру хоста, заменить единицами. Представить получившийся адрес в точечной нотации. Это будет широковещательный адрес. Задание 1. Ознакомьтесь с теоретическими сведениями по теме «Протоколы. IP- адресация». 2. Заполните таблицу 1 «Характеристики сетей различных классов». Таблица 1 Номер по порядку Характеристика сети Класс сети А В С 1 2 3 4 5 1. Формат первого байта IP-адреса 1. Число байтов для номера сети 1. Число байтов для номера хоста 1. Минимальный номер сети в точечной нотации 1. Максимальный номер сети в точечной нотации 1. Число различных сетей 1. Минимальный номер хоста в точечной нотации 1. Максимальный номер хоста в точечной нотации 1. Число различных хостов 1. Маска сети по умолчанию 3. Для IP-адреса, указанного в индивидуальном задании, считая, что маска сети задана по умолчанию, определите: 1. Класс сети; 2. Число сетей; 3. Маску сети по умолчанию; 4. Номер сети; 5. Номер хоста; 6. Минимальный номер сети; 7. Максимальный номер сети; 8. Широковещательный адрес. 4. Используя маску, указанную в индивидуальном задании, определите 1. Маску сети (в десятичной нотации); 2. Номер сети (в десятичной нотации); 3. Номер хоста (в десятичной нотации); 4. Минимальный номер хоста; 5. Максимальный номер хоста; 6. Широковещательный адрес; 7. Число хостов. Пример выполнения задания 2. Пусть IP-адрес 64.10.20.30 Переводим числа в двоичный формат: 64 10 =01000000 2 10 10 =00001010 2 20 10 =00010100 2 30 10 =00011110 2 Записываем двоичную форму представления IP-адреса: 01000000.00001010.00010100.00011110 Первые биты адреса – 01, значит, это сеть класса А. Маска сети по умолчанию: 255.0.0.0 Записываем в двоичной форме маску сети и IP-адрес: Маска: 11111111. 00000000.00000000.00000000 IP-адрес: 01000000. 00001010.00010100.00011110 Эти биты А эти биты соответствуют соответствуют номеру сети номеру хоста Значит, номер сети - 01000000 2 или 64 10 номер хоста - 00001010.00010100.00011110 2 или 10.20.30 10 Заменяем в IP-адресе номер хоста единицами, получим широковещательный адрес 01000000.111111.111111.111111 2 или 64.255.255.255 Следовательно: IP-адрес Класс сети 64.10.20.30 А Маска сети 255.0.0.0 Номер сети 64.0.0.0 Номер хоста 0.10.20.30 Широковещательный адрес Число сетей 2 7 -2 = 64.255.255.255 При выполнении задания 3 необходимо вначале определить маску сети. Маска содержит столько единичных битов, сколько указано в числе после дробной черты. Остальные вычисления выполняются подобно заданию 2. Контрольные вопросы • Что такое протокол? • Назовите уровни модели протоколов модели ISO/OSI и назначение протоколов каждого уровня. • Назовите уровни стека протоколов TCP/IP и назначение протоколов каждого уровня. • Приведите примеры протоколов, входящих в стек TCP/IP. • Что такое аппаратный адрес? • Что такое IP-адрес? • Каковы правила назначения IP-адресов? • Как проанализировать IP-адрес? Варианты индивидуальных заданий Таблица 2 Номер варианта IP-адрес к заданию 3 IP-адрес к заданию 4 1. 192.168.72.33 192.168.72.33/20 2. 190.172.55.40 190.172.55.40/25 3. 123.232.14.72 123.232.14.72/18 4. 196.232.66.54 196.232.66.54/25 5. 193.123.55.67 193.123.55.67/26 6. 191.172.55.42 191.172.55.42/27 7. 178.66.57.18 178.66.57.18/20 8. 10.0.0.20 10.0.0.20/12 9. 67.192.44.89 67.192.44.89/12 10. 128.34.67.11 128.34.67.11/18 11. 193.34.126.44 193.34.126.44/26 12. 156.32.11.93 156.32.11.93/23 13. 167.168.169.170 167.168.169.17/20 14. 145.44.11.77 145.44.11.77/22 15. 132.45.171.99 132.45.171.99/25 16. 198.164.55.55 198.164.55.55/26 17. 192.77.121.144 192.77.121.144/25 18. 12.13.14.15 12.13.14.15/18 19. 44.57.62.39 44.57.62.39/18 20. 152.15.66.5 152.15.66.5/26 21. 132.45.171.99 132.45.171.99/27 22. 198.164.155. 5 198.164.155.5/26 23. 192.77.11.44 192.77.11.44/29 24. 12.130.140.150 12.130.140.150/17 25. 44.57.162.31 44.57.162.31/18 26. 152.154.66.65 152.154.66.65/20 27. 152.15.66.17 152.15.66.17/22 28. 132.45.171.88 132.45.171.88/21 Заключение: Выполнив эту практическую работу, Вы узнаете, каков формат IP- адреса, что такое маска сети, научитесь выделять составные части IP-адреса и определять по нему класс сети. 6 |