Каким компонентам сетевого окружения tcp ip кроме компьютеров необходим идентификатор узла

Обновлено: 06.07.2024

При выполнении задания 3необходимо вначале определить маску сети. Маска содержит столько единичных битов, сколько указано в числе после дробной черты. Остальные вычисления выполняются подобно заданию 2.

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?

2. Принадлежит IP-адрес получателя к локальной или удаленной сети?

Задание 1. Для заданных IP-адресов классов А, В и С и предложенных масок определить:

- максимально возможное количество подсетей;

- диапазон изменения адресов подсетей;

1. Какие октеты представляют идентификатор сети и узла в адресах классов А, В и С?

2. Какие значения не могут быть использованы в качестве идентификаторов сетей и почему?

3. Какие значения не могут быть использованы в качестве идентификаторов узлов? Почему?

4. Когда необходим уникальный идентификатор сети?

5. Каким компонентам сетевого окружения TCP/IP, кроме компьютеров, необходим идентификатор узла?

Вариант для самоконтроля

1) Доступ к файлу index.html, размещенному на сервере www.ftp.ru, осуществляется по протоколу http. В таблице приведены фрагменты адреса этого файла, обозначенные буквами от А до 3. Запишите последовательность этих букв, соответствующую адресу данного файла.

A	Б	В	Г	Д	Е	Ж	З
.html	www.	/	ftp	.гu	http	index	://

2) Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

A	Б	В	Г
2.19	.50	5.162	22

3) В терминологии сетей TCP/IP маской сети называют двоичное число, которое показывает, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу узла в этой сети. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному адресу узла и его маске. По заданным IP-адресу узла сети и маске определите адрес сети:

IP-адрес: 145.92.137.88 Маска: 255.255.240.0

4) В терминологии сетей TCP/IP маска сети – это двоичное число, меньшее 2 32 ; в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места нули. Маска определяет, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байт, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

Для узла с IP-адресом 153.209.23.240 адрес сети равен 153.209.20.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

5) Для узла с IP-адресом 217.138.127.144 адрес сети равен 217.138.64.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

6) Два узла, находящиеся в одной сети, имеют IP-адреса 215.171.155.54 и 215.171.145.37. Укажите наибольшее возможное значение третьего слева байта маски сети. Ответ запишите в виде десятичного числа.

7) Если маска подсети 255.255.255.128 и IP-адрес компьютера в сети 122.191.12.189, то номер компьютера в сети равен_____

8) Если маска подсети 255.255.240.0 и IP-адрес компьютера в сети 132.126.150.18, то номер компьютера в сети равен_____

Цель: выучить структуру IР-адреса и принципы его назначения, а также классы сетей. Получить навыки использования маски для получения идентификаторов сетей и узлов.

Задание на лабораторную работу, и его выполнение

Перевести следующие двоичные числа в десятичные.

Двоичное значение

Десятичное значение

2 7 +2 3 +2 1 +2 0 =128+8+2+1=139

10111111 11100000 00000111 10000001

01111111 00000000 00000000 00000001

Перевести следующие десятичные числа в двоичные

Десятичное значение

Двоичное значение

Определить, к какому классу принадлежат отмеченные IР-адреса

Адреса

Класс

10000011.1101011.10.1011001 Класс В

11.11.111001.0 Класс А

11001000.11001000.101.10 Класс С

10111111.1101011.10.1010 Класс В

4. В сетях, каких классов IР-адресов более 1 000 узлов? Класс В. Адреса класса В назначаются узлам в больших и средних по размеру сетях. В двух старших битах IР-адреса класса В записывается двоичное значение 10. Следующие 14 битов содержат идентификатор сети (два первых октета). 16 бит, что остались (два октета) представляют идентификатор узла. Таким образом, возможное существование 16 384 сетей класса В, в каждой из которых около 65,5 тысяч узлов. Класс А. Адреса класса А назначаются узлам очень большой сети. Старший бит в адресах этого класса всегда равен нулю. Следующие семь бит первого октета представляют идентификатор сети. Оставшиеся 24 бита (три октета) содержат идентификатор узла. Это позволяет иметь 126 сетей с числом узлов почти 17 миллионов в каждой.

5. В сетях, каких классов IP-адресов только 254 узла? Класс С. Адреса класса С применяются в небольших сетях. Три старшие биты IР-адреса этого класса содержат двоичное значение ПО. Следующие 21 битов представляет идентификатор сети (первые три октета). 8 бит, что остались (последний октет) уделяется под идентификатор узла. Всего возможно 2 097 152 сетей класса С, что содержат до 254 узлов.

Определить, какие IР-адреса не могут быть назначены узлам. Объясните, почему такие IР-адреса не являются корректными:

*A. 131.107.256.80

Третье число должно быть в диапазоне от 0 до 255

B. 222.222.255.222

могут быть назначены узлам

*C. 231.200.1.1

Первое число должно быть от 1 до 223.

могут быть назначены узлам

* E. 0.127.4.100

Первое число должно быть от 1 до 223

могут быть назначены узлам

*G. 127.1.1.1

Зарезервирован для замыкания на себя

H. 198.121.254.255

Широковещательный адрес

*І. 255.255.255.255

Определить, каким сетевым компонентам TCP/IP необходим IР-адрес.

Если отмечен тип протокола, предусматривается, что это единственный протокол, поддержка которого установлена на данном узле. Рассмотреть перечисленные ниже сетевые компоненты и отметить буквы, которые отвечают компонентам, которым необходим IР-адрес.

*А. Компьютер под управлением ОС Windows NT, что использует TCP/IP.

*B.Рабочая станция, что использует IAN Manager и соединяется с компьютером под управлением Windows NT с поддержкой TCP/IP.

*C. Компьютер под управлением ОС Windows 98, которому необходимый доступ к общим ресурсам на компьютере с Windows NT, что использует TCP/IP.

*D. Хост UNIX, к которому Вы желаете осуществлять доступ с помощью утилит TCP/IP.

*E. Принтер с сетевым интерфейсом, что поддерживает TCP/IP.

*F. Маршрутизатор для соединения с отдаленной IР - сетью.

*G. Адаптер Ethernet на маршрутизаторе для локальной сети.

Н. Плоттер, подключенный к последовательному порту компьютера под управлением ОС Microsoft Windows NT, что использует TCP/IP.

*I. Коммуникационный сервер, что предоставляет терминальный доступ к узлам TCP/IP.

*J. Шлюз по умолчанию в Вашей сети.

Выполнить логическую операцию "I" с перечисленными ниже IР-адресами и маской подсети и определить, принадлежит ли IР-адрес получателя к локальной или отдаленной сети? IР-адрес получателя принадлежит к отдаленной сети согласно результатам таблицы.

IP-адрес отправителя

10011001 10101010 00100101 10100011

153.170.37.163

Маска подсети

11111111 11111111 00000000 00000000

10011001 10101010 00000000 00000000

153.170.0.0

IP-адрес получателя

11011001 10101010 10101100 11101001

217.170.172.233

Маска подсети

11111111 11111111 00000000 00000000

11011001 10101010 00000000 00000000

217.170.0.0

Получен ли одинаковый результат?Результат не одинаковый т.к. IP – адреса разные.

Контрольные вопросы и ответы.

1. Какие октеты представляют идентификатор сети и узла в адресах классов А, В и С?

Уникальный идентификатор необходим каждой сети и каждому внешнему соединению. Если Ваша сеть подключена к Интернету, Вам надо получить идентификатор сети от Информационого Центра Интернета (Internet Network Information Center, InterNIC). Если же Вы не планируете подключаться к Интернету, то можете использовать любой корректный идентификатор сети.

Идентификатор сети обозначает узлы TCP/IP, подключенные к одной физической сети. Поэтому, чтобы взаимодействовать друг с другом, все узлы одной физической сети должны иметь одинаковый идентификатор сети.

Если несколько сетей соединены через маршрутизаторы, уникальный идентификатор сети необходим для каждой из них. Такая ситуация проиллюстрирована ниже:

 сети 1 и 3 соединены через маршрутизаторы;

 маршрутизаторы соединяются через глобальную сеть 2;

 для сети 2 необходим отдельный идентификатор, чтобы соответствующие ей ин- терфейсы маршрутизаторов могли иметь уникальные идентификаторы узлов.

Пространство IP-адресов, предназначенных для использования в изолированных сетях, определено в RFC 1918. Копия этого документа находится на страничке Course Materials прилагаемого к курсу компакт-диска.

Назначение идентификаторов узлов

Идентификатор узла служит для обозначения TCP/IP-узла в некоторой сети и должен иметь уникальное значение для данного идентификатора сети. Всем TCP/I P-узлам, включая интерфейсы маршрутизаторов, необходимы уникальные идентификаторы. Идентификатор узла для маршрутизатора соответствует значению IP-адреса, указываемого в качестве адреса шлюза по умолчанию в конфигурации рабочей станции. Например, для узла из подсети 1, имеющего IP-адрес 124.0.0.27, адресом шлюза по умолчанию будет 124.0.0.1.

Корректные идентификаторы узлов

В таблице указаны корректные значения идентификаторов узлов в сети.

Класс адресов Начало диапазона Конец диапазона

Класс А w.0.0.1 w.255.255.254

Класс В w.x.0.1 w.x.255.254

Класс С w.x.y.l w.x.y.254

Методика назначения ip-адресов

Не существует конкретных правил назначения правильных IP-адресов. Вы можете назначать их последовательно или же выбирать легко запоминающиеся значения:

 назначать IP-адреса, группируя узлы по типу, например серверы и рабочие стан- ции;

 выделять специальные IP-адреса маршрутизаторам.

Подобный подход позволит Вам избежать конфликтов, вызываемых повторением IP-адресов.

Упражнения

Определите, какие IP-адреса не могут быть назначены узлам. Объясните, по- чему такие IP-адреса не являются корректными.

А сейчас определите, каким сетевым компонентам TCP/IP необходим IP-адрес. Если указан тип протокола, предполагается, что это единственный протокол, поддержка которого установлена на данном узле. Рассмотрите перечисленные ниже сетевые компоненты и отметьте буквы, соответствующие компонентам, которым необходим IP-адрес.

А. Компьютер под управлением ОС Windows NT, использующий TCP/IP.

В. Рабочая станция, использующая LAN Manager и соединяющаяся с компьютером под управлением Windows NT с поддержкой TCP/IP.

С. Компьютер под управлением ОС Windows 95, которому необходим доступ к об- щим ресурсам на компьютере с Windows NT, использующем TCP/IP.

D. Хост UNIX, к которому Вы хотите осуществлять доступ с помощью утилит TCP/IP.

Е. Принтер с сетевым интерфейсом, поддерживающим TCP/IP.

F. Маршрутизатор для соединения с удаленной IP-сетью.

G. Адаптер Ethernet на маршрутизаторе для локальной сети.

Н. Рабочая станция, использующая Microsoft LAN Manager и пытающаяся соединиться с сервером LAN Manager, который применяет NetBEUI.

I. Компьютер под управлением ОС Windows for Workgroups, которому необходим доступ к общим ресурсам на сервере LAN Manager, поддерживающем NetBEUI.

J. Плоттер, подключенный к последовательному порту компьютера под управлени- ем ОС Microsoft Windows NT, использующего TCP/IP.

К. Сетевой принтер, совместный доступ к которому осуществляется с помощью сер- вера LAN Manager, использующего NetBEUI.

L. Коммуникационный сервер, предоставляющий терминальный доступ к узлам TCP/IP.

М. Шлюз по умолчанию в Вашей сети.

Сейчас определите, какой класс адресов необходим для указанной IP-сети. Затем назначьте IP-адреса каждому типу узлов (UNIX, рабочие станции Windows NT, серверы), чтобы облегчить их идентификацию. Все компьютеры находятся в одной подсети.

Какие классы адресов могут быть использованы для данной сети?

Какой из перечисленных ниже IP-адресов может быть использован для данной сети;

Используя выбранный Вами идентификатор сети, назначьте диапазон идентификаторов узлов каждому типу компьютеров так, чтобы можно было легко отличить друг от друга серверы и рабочие станции под управлением Windows NT и рабочие станции под управлением UNIX. Тип TCP/IP узла Диапазон IP-адресов Сервер Windows NT Рабочая станция Windows NT Рабочая станция UNIX

Определите, сколько идентификаторов узлов и сетей необходимо для сети, изобра- женной ниже.

Сколько идентификаторов сетей необходимо для данного сетевого окружения? Сколько идентификаторов узлов необходимо для данного сетевого окружения? Какой шлюз по умолчанию (интерфейс маршрутизатора) должен быть указан для рабочих станций с ОС Windows NT, которые связываются в основном только с рабочими станциями UNIX?

Для назначения корректных IP-адресов следует учитывать определённые соображения. Чтобы все узлы одной сети взаимодействовали друг с другом, они должны иметь одинаковые идентификаторы сети. Каждому узлу TCP/IP, включая интерфейсы маршрутизаторов, необходим уникальный идентификатор узла.

Формат записи адреса в виде четырех десятичных чисел, разделенных течками, наиболее удобен для восприятия. Далее показаны различные формы записи IP- адреса.

Двоичный формат	Десятичный формат с точками
10000011 01101011 00000011 00011000	131.107.3.24

W. X. Y. Z

Пример: 131.107.3.24

Преобразование IP-адреса из двоичного формата в десятичный.

В двоичном формате каждому биту в октете сопоставлено определенное десятичное число. Максимальное десятичное значение октета равно 255(участвует каждый бит). Каждый октет преобразуется в число отдельно от других.

Бит, установленный в 0, всегда соответствует нулевому значению. Бит, установленный в 1, может быть преобразован в десятичное число. Младший бит октета представляет десятичное число 1, а старший – 128. Максимальное значение октета (255) достигается, когда каждый его бит равен 1.

В следующей таблице показано, как биты одного октета преобразуются в десятичное число.

Двоичная запись	Значение бит	Десятичное число
1+2
1+2+4
1+2+4+8
1+2+4+8+16
1+2+4+8+16+32
1+2+4+8+16+32+64
1+2+4+8+16+32+64+128

Классы IP-адресов.

Каждый класс IP-адресов определяет, какая часть адреса отводится под идентификатор сети, а какая – под идентификатор узла.

Протокол TCP/IP поддерживает адреса классов А, В и С. Класс адреса определяет, какие биты относятся к идентификатору сети, а какие – к идентификатору узла. Также он определяет максимально возможное количество узлов в сети.

Класс IP-адреса идентифицируют по значению его первого октета, 32-разрядные IP-адреса могут быть присвоены в общей совокупности 3720314628 узлам. Ниже показано, как определяются поля в IP-адресах разных классов.

Класс	IP-адрес	Идентификатор сети	Идентификатор узла
А	w.x.y.z	w	x.y.z
В	w.x.y.z	w.x	y.z
С	w.x.y.z	w.x.y	z

Класс А.

Адреса класса А назначаются узлам очень большой сети. Старший бит в адресах этого класса всегда равен нулю. Следующие семь бит первого октета представляют идентификатор сети. Оставшиеся 24 бита (три октета) содержат идентификатор узла. Это позволяет иметь 126 сетей с числом узлов до 17 миллионов в каждой.

Класс В.

Адреса класса В назначаются узлам в больших и средних по размеру в сетях. В двух старших битах IP-адреса класса В записывается двоичное значение 10. Следующие 14 бит содержат идентификатор сети (два первых октета). Оставшиеся 16 бит (два октета) представляют идентификатор узла. Таким образом возможно существование 16384 сетей класса В, в акждой из которых около 65000 узлов.

Класс С.

Ареса класса С применяются в небольших сетях. Три старших бита IP-адреса этого класса содержат двоичное значение 110. Следующие 21 бит составляет идентификатор сети (первые три октета). Оставшиеся 8 бит (последний октет) отводится под идентификатор узла. Всего возможно около 2000000 сетей класса С, содержащих до 254 узлов.

IP-адреса и маска подсетей.

Маска подсети – это 32-разрядное значение, используемое для выделения из IP-адреса его частей: идентификаторов сети и узла. Такая процедура необходима при выяснении того, относится тот или иной IP-адрес к локальной или удаленной сети.

Каждый узел TCP/IP должен иметь маску подсети – либо задаваемую по умолчанию (в том случае, когда сеть не делится на подсети), либо специальную (если сеть разбита на подсети).

Каждый компьютер в компьютерной сети имеет имя. Для этого служит так называемая IP (Internet Рго1осо1)-адресация.

IP-адрес - это уникальный номер компьютера в сети. IP-адрес определяет местонахождение узла в сети подобно тому, как адрес дома указывает его расположение в городе. IP-адрес может быть «статический - неизменный» или «динамический - выдается сервером». Каждый IP-адрес состоит из двух частей - идентификатора сети и идентификатора узла. Первый определяет физическую сеть. Он одинаков для всех узлов в одной сети и уникален для каждой из сетей, включенных в объединенную сеть. Идентификатор узла соответствует конкретной рабочей станции, серверу, маршрутизатору или другому TCP/IP-узлу в данной сети. Он должен иметь уникальное значение в данной сети. Каждый узел TCP/IP однозначно определяется по своему логическому IP-адресу. Такой уникальный адрес необходим всем сетевым компонентам, взаимодействующим по TCP/IP.

Сообщество Интернета определило пять классов IP-адресов в соответствии с различными размерами компьютерных сетей. Microsoft TCP/IP поддерживает адреса классов А, В и С. Класс адреса определяет, какие биты относятся к идентификатору сети, а какие - к идентификатору узла. Также он определяет максимально возможное количество узлов в сети.

Идентификатор сети

Идентификатор узла

Адреса класса В назначаются узлам в больших и средних по размеру сетях. В двух старших битах IP-адреса класса В записывается двоичное значение 10. Следующие 14 бит содержат идентификатор сети (два первых октета). Оставшиеся 16 бит (два октета) представляют идентификатор узла. Таким образом, возможно существование 16384 сетей класса В, в каждой из которых около 65000 узлов.

Адреса класса С применяются в небольших сетях. Три старших бита IP-адреса этого класса содержат двоичное значение 110. Следующие 21 бит составляет идентификатор сети (первые три октета). Оставшиеся 8 бит (последний октет) отводятся под идентификатор узла. Всего возможно около 2000000 сетей класса С, содержащих до 254 узлов.

Примечание. В качестве идентификатора сети не может использоваться значение 127. Оно зарезервировано для диагностики и используется в качестве локальной заглушки.

Класс Е - экспериментальный. Он зарезервирован для использования в будущем и в настоящее время не применяется. Четыре старших бита адресов класса Е равны 1111.

Для выделения (маскирования) из IP-адреса его частей (идентификаторов сети и узла) используется 32-разрядная маска подсети. Использование маски необходимо при выяснении того, относится тот или иной IP-адрес к локальной или удаленной сети. Каждый узел TCP/IP должен иметь маску подсети либо задаваемую по умолчанию (в том случае, когда сеть не делится на подсети), либо специальную (если сеть разбита на несколько подсетей). Задаваемая по умолчанию маска подсети используется в том случае, если сеть TCP/IP не разделяется на подсети. Даже в сети, состоящей из одного сегмента, всем узлам TCP/IP необходима маска подсети. Значение маски подсети по умолчанию зависит от используемого в данной сети класса IP-адресов. В маске подсети биты, соответствующие идентификатору сети, устанавливаются в 1. Таким образом, значение каждого октета будет равно 255. Все биты, соответствующие идентификатору узла, устанавливаются в 0.

Читайте также: