Погода
Календарь
Март 2019
Пн Вт Ср Чт Пт Сб Вс
« Сен    
 123
45678910
11121314151617
18192021222324
25262728293031
Страницы сайта

Организация компьютерных сетей. Адресация.

АДРЕСАЦИЯ В ИНТЕРНЕТЕ

Адрес документа в Интернете (с английского — URL — Uniform Resource Locator) состоит из следующих частей:

  • протокол передачи данных; может быть:
  • http (для Web-страниц) или
  • ftp (для передачи файлов)
  • встречается также защищенный протокол https;
  • символы-разделители ://, отделяющие название протокола от остальной части адреса;
  • доменное имя сайта (или IP-адрес);
  • может присутствовать также: каталог на сервере, где располагается файл;
  • имя файла.

Каталоги на сервере разделяются прямым слэшем «/»

Пример:

Где:

  1. имя протокола сетевой службы – определяет тип сервера HTTP (протокол передачи гипертекста);
  2. разделитель в виде символа двоеточия и двух символов Slash;
  3. полное доменное имя сервера;
  4. путь поиска web-документа на компьютере;
  5. имя web-сервера;
  6. домен верхнего уровня «org»;
  7. имя национального домена «ru»;
  8. каталог main на компьютере;
  9. каталог news в каталоге main;
  10. конечная цель поиска – файл main_news.html.

СЕТЕВЫЕ АДРЕСА

Физический адрес или MAC-адрес – уникальный адрес, «вшитый» на производстве — 48-битный код сетевой карты (в 16-ричной системе):
00-17-E1-41-AD-73

IP-адрес – адрес компьютера (32-битное число), состоящий из: номер сети + номер компьютера в сети (адрес узла):
15.30.47.48

Маска подсети:

  • необходима для определения того, какие компьютеры находятся в той же подсети;
в 10-м представлении     в 16-м представлении 
255.255.255.0 -> FF.FF.FF.0
  • маска в двоичном коде всегда имеет структуру: сначала все единицы, затем все нули:
    1…10…0
  • при наложении на IP-адрес (логическая конъюнкция И) дает номер сети:

Та часть IP-адреса, которая соответствует битам маски равным единице, относится к адресу сети, а часть, соответствующая битам маски равным нулю – это числовой адрес компьютера

  • таким образом, можно определить каким может быть последнее число маски:
  • если два узла относятся к одной сети, то адрес сети у них одинаковый.

РАСЧЕТ НОМЕРА СЕТИ ПО IP-АДРЕСУ И МАСКЕ СЕТИ

В маске под­се­ти старшие биты, от­ве­ден­ные в IP-адресе ком­пью­те­ра для номера сетиимеют зна­че­ние 1 (255)млад­шие биты, от­ве­ден­ные в IP-адресе ком­пью­те­ра для ад­ре­са компьютера в подсети, имеют зна­че­ние 0.

ПОРЯДКОВЫЙ НОМЕР КОМПЬЮТЕРА В СЕТИ

ЧИСЛО КОМПЬЮТЕРОВ В СЕТИ

Если маска:

То число компьютеров в сети:
27 = 128 адресов
Из них 2 специальных: адрес сети и широковещательный адрес
Значит:
128 — 2 = 126 адресов

Решение заданий:

Задание 1. 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 сети и его маске.
По заданным IP-адресу узла сети и маске определите адрес сети:
 IP-адрес: 10.8.248.131  Маска: 255.255.224.0
При записи ответа выберите из приведенных в таблице чисел
4 фрагмента четыре элемента IP-адреса и запишите
в нужном порядке соответствующие им буквы без точек.

Решение: 

  • нужно помнить, что каждая часть в IP-адресе (и в маске) – восьмибитное  двоичное число, то есть десятичное число от 0 до 255 (поэтому каждую часть адреса и маски называют октетом)
  • поскольку 255 = 111111112, все части IP-адреса узла, для которых маска равна 255, входят в IP-адрес сети без изменений (они полностью относятся к номеру сети)
  • поскольку 0 = 000000002, все части IP-адреса узла, для которых маска равна 0, в IP-адресе сети заменяются нулями (они полностью относятся к номеру узла в сети)
  • таким образом, мы почти определили адрес сети, он равен 10.8.X.0, где X придется определять дополнительно
  • переведем в двоичную систему третью часть IP-адреса и маски
  • 248 = 111110002
  • 224 = 111000002
  • заметим, что в маске сначала идет цепочка единиц, а потом до
      конца – цепочка нулей; это правильно, число где цепочка единиц начинается не с левого края (не со старшего, 8-ого бита) или внутри встречаются нули, не может быть маской;
    поэтому есть всего несколько допустимых чисел для последней
    части маски (все предыдущие должны быть равны 255):
    100000002 = 128
    110000002 = 192
    111000002 = 224
    111100002 = 240
    111110002 = 248
    111111002 = 252
    111111102 = 254
    111111112 = 255
  • выполним между этими числами поразрядную конъюнкцию –
    логическую операцию «И»; маска 224 = 111000002 говорит о            том, что первые три бита соответствующего числа в IP-адресе    относятся к номеру сети, а оставшиеся 5 – к адресу узла:
    248 = 111110002
    224 = 111000002
    поэтому часть номера сети – это 224 = 111000002, а номер узла – это X = 110002 = 24.
  • таким образом, полный адрес сети – 10.8.224.0
  • по таблице находим ответ: FADE (F=10, A=8, D=224, E=0)

Задание 2.  Маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, которое определяет, какая часть IP-адреса компьютера относится к адресу сети, а какая часть IP-адреса определяет адрес компьютера в подсети. В маске подсети старшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса сети, имеют значение 1;младшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса компьютера в подсети, имеют значение 0.
Например, маска подсети может иметь вид:
11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)
Это значит, что 19 старших бит в IP-адресе содержит адрес сети,
оставшиеся 13 младших бит содержат адрес компьютера в сети.
Если маска подсети 255.255.255.240 и IP-адрес компьютера в сети 162.198.0.44, то порядковый номер компьютера в сети раве
н

Решение: 

  • эта задача аналогична предыдущей с той разницей, что требуется определить не номер сети, а номер компьютера (узла) в этой сети
  • нужно помнить, что каждая часть в IP-адресе (и в маске) – восьмибитное двоичное число, то есть десятичное число от 0 до 25 (поэтому каждую часть адреса и маски называют октетом)
  • первые три числа в маске равны 255, в двоичной системе это 8 единиц, поэтому первые три числа IP-адреса компьютера целиком относятся к номеру сети
  • для последнего числа (октета) маска и соответствующая ей
  • последняя часть IP-адреса равны
    240 = 111100002
    44 = 001011002
  • выше голубым цветом выделены нулевые биты маски и соответствующие им биты IP-адреса, определяющие номер компьютера в сети: 11002 = 12 Ответ: 12.

Задание 3. Маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, которое определяет, какая часть IP-адреса компьютера относится к адресу сети, а какая часть IP-адреса определяет адрес компьютера в подсети. В маске подсети старшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса сети, имеют значение 1;младшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса компьютера в подсети, имеют значение 0.Например, маска подсети может иметь вид:
11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)
Это значит, что 19 старших бит в IP-адресе содержит адрес
сети, оставшиеся 13 младших бит содержат адрес компьютера
 в сети. Если маска подсети 255.255.240.0 и IP-адрес компьютера в
сети 162.198.75.44, то порядковый номер компьютера в сети
равен_____

Решение:

  • первые два числа в маске равны 255, в двоичной системе это 8 единиц, поэтому первые два числа IP-адреса компьютера целиком относятся к номеру сети и про них (в этой задаче) можно забыть
  • последнее число в маске – 0, поэтому последнее число IP-адреса целиком относится к номеру узла
  • третье число маски – 240 = 111100002, это значит, что первые 4 бита третьей части адреса (75) относятся к адресу сети, а последние 4 бита – к номеру узла:
  • 240 = 111100002
  • 75 = 010010112
  • выше голубым цветом выделены нулевые биты маски и соответствующие им биты IP-адреса, определяющие старшую часть номера компьютера в сети:
  •  10112 = 11
  • кроме того, нужно учесть еще и последнее число IP-адреса
    (44 = 001011002),  таким образом, полный номер компьютера (узла) в двоичной и десятичной  системах имеет вид

                             1011.001011002 = 11.44

  • для получения полного номера узла нужно перевести число

    1011001011002  в десятичную систему:  1011001011002 = 2860 или,

    что значительно удобнее,  выполнить все вычисления в десятичной

    системе: первое число в полученном двухкомпонентном адресе 11.44 умножается на 28 = 256 (сдвигается на 8 битов влево), а второе
просто добавляется к сумме:

                              11·256 + 44 = 2860

Ответ: 2860.

Задание 4. Два узла, находящиеся в одной сети, имеют IP-адреса 118.222.130.140 и 118.222.201.140. Укажите наибольшее возможное значение третьего слева байта маски сети. Ответ запишите в виде десятичного числа.

Решение:

  1. первые два числа обоих адресов, 118.222, одинаковые, поэтому возможно, что оба эти числа относятся к адресу сети (а возможно и нет, но в этом случае третий байт маски будет нулевой!)
  2. в третьем числа адреса различаются (130 и 201), поэтому третье число не может относиться к адресу сети целиком
  3. чтобы определить возможную границу «зоны единиц» в маске,  переведём числа 130 и 201 в двоичную систему счисления и представим в 8-битном коде:

130 = 128 + 2               = 100000102

201 = 128 + 64 + 8 + 1 = 110010012

  • в двоичном представлении обоих чисел выделяем одинаковые биты слева – совпадает всего один бит; поэтому в маске единичным может быть  только один старший бит
  • таким образом, максимальное значение третьего байта маски – 100000002 = 128

Ответ:  128.

Задание 5. В терминологии сетей TCP/IP маска сети – это двоичное число, меньшее 232; 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.

Например, если IP-адрес узла равен 221.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 221.32. 240.0.

Для узла с IP-адресом 124.128.112.142 адрес сети равен 124.128.64.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

Решение:

  1. вспомним, что в маске сначала стоят все единицы (они выделяют часть IP-адреса, которая соответствует адресу подсети), а затем – все нули (они соответствуют части, в которой записан адрес компьютера)
  2. для того, чтобы получить адрес подсети, нужно выполнить поразрядную логическую операцию «И» между маской и IP-адресом (конечно, их нужно сначала перевести в двоичную систему счисления)

Задание 6. В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, 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 байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда – нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске. 

Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32.240.0.

Для узла с IP-адресом 57.179.208.27 адрес сети равен 57.179.192.0. Каково наибольшее возможное количество единиц в разрядах маски?

Решение:

  • Для того, чтобы узнать маску сети, переведём ip-адрес узла и ip-адрес сети в двоичную систему счисления

Перевести необходимо только третий байт в обоих адресах, т.к. первый, второй и последний байты маски сети и так известены!

Первые два байта адреса узла и адреса сети совпадают — это значит, что в маске сети первые два байта равны 255.

Последний байт адреса сети равен 0 — это значит, что в маске сети последний байт равен 0.

208 = 128+64+16 = 27 + 26 + 24 = 110100002

192 = 128 + 64 = 27 + 26 = 110000002

Маска сети используется в операции — поразрядная конъюнкция, после применения которой мы получаем адрес сети.

  • Проанализируем операцию «поразрядная конъюнкция»:
  • Итак, минимально возможная маска сети равна: 255.255.224.0
  • Переведём маску сети в 2-ную систему счисления: 11111111.11111111.11100000.00000000 Итого: 19 единиц. Ответ: 19

Задание 7. (Демоверсия ЕГЭ 2018 информатика). 

В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, 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 байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда – нули.
Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32.240.0.

Для узла с IP-адресом 57.179.208.27 адрес сети равен 57.179.192.0. Каково наибольшее возможное количество единиц в разрядах маски?

Решение:

  • Поскольку адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске, то получим:
255.255.?.?   -> маска                                                               &                                                                       57.179.208.27 -> IP-адрес                                                                  =                                                                      57.179.192.0  -> адрес сети
  • Так как первые два байта слева в IP-адресе узла и адресе сети совпадают, значит, в маске для получения такого результата при поразрядной конъюнкции в двоичной системе должны быть все единицы. Т.е.: 111111112 = 25510
  • Для того, чтобы найти оставшиеся два байта маски, необходимо перевести соответствующие байты в IP-адресе и адресе сети в 2-ю систему счисления. Сделаем это:
20810 = 110100002
19210 = 110000002
  • Теперь посмотрим, какая может быть маска для данного байта. Пронумеруем биты маски справа налево:
7  6 5  4 3  2  1  0                                                                   1 1 1 0 0 0 0 0   -> маска                                                     &                                                                                  1 1 0 1 0 0 0 0 =  1 1 0 0 0 0 0 0
  • Для 5-го бита получаем: ? & 0 = 0 -> в маске может находиться как единица, так и 0. Но так как по заданию у нас спрашивается наибольшеевозможное количество единиц, то значит, необходимо сказать, что в маске данный бит равен 1.
  • Для 4-го бита получаем: ? & 1 = 0 -> в маске может находиться только 0.
  • Так как в маске сначала идут единицы, а затем все нули, то после этого нуля в 4-м бите все остальные будут нули. И 4-й слева байт маски будет равен 010.
  • Получим маску:11111111.11111111.11100000.00000000.
  • Посчитаем количество единиц в маске:

Ответ: 19

Top