Методические указания к практическим занятиям
по дисциплине «Сети ЭВМ и телекоммуникации»
для студентов специальности ПОВТ
Темы:
Адресация в сетях iPv4. Эффективное планирование адресного пространства в ip сетях.
Выбор и оценка конфигурации сетей Ethernet и FastEthernet.
Адресация в сетях – IPv4.
Эффективное планирование адресного пространства IPv4 сети.
Типы адресов стека TCP/IP:
- Локальные (аппаратные, физические). Используются для адресации узлов в пределах локальной сети (подсети). Определяются сетевой технологией: Ethernet – MAC адрес интерфейса.
- Сетевые (IP адреса). Используются для однозначной идентификации узлов в пределах составной сети. IP адреса используются на сетевом уровне стека протоколов TCP/IP. Имеет размер 4 байта (32 бита). Состоит из двух частей:
- адреса сети;
- адреса узла.
Если узел принадлежит нескольким сетям (подсетям), то он должен иметь соответствующее количество IP адресов, назначенных на интерфейсы, которые подключены к соответствующим сегментам. Т.о. IP адрес идентифицирует интерфейс сетевого устройства.
- Символьные (доменные, DNS адреса). Имеют иерархическую структуру. Пример, www.tstu.tver.ru. Работа системы доменных имен обеспечивается обменом информацией о соответствии символьного имени и IP адреса на основе распределенной базе данных.
Каждое устройство в сети должно быть однозначно идентифицировано, т.е. иметь уникальный адрес. Сетевой (network) уровень стека протоколов TCP/IP использует для идентификации устройств в сети IP адреса. Соответственно адрес узла отправителя (Source Address) и адрес узла получателя (Destination Address) располагаются в заголовке IP пакета. Устройства работают с адресами в двоичном виде, используя digital logic для интерпретации адресов. Для человека 32-битные адреса сложны для восприятия и запоминания, поэтому используется dotted decimal представление адресов, т.е. представление в десятичном виде. Точка разделяет каждый байт адреса, всего получается 4 байта и соответственно 32 бита.
Рис. 1 Пример представления IPv4 сетевого адреса.
Рис. 2 Dotted Decimal адрес.
Рис. 3 Представление в двоичном виде 32-битного адреса.
Рис. 4 Октет (Octet).
Для каждого адреса IPv4 старшая часть битов представляет сетевой адрес (network или адрес сети). С точки зрения сетевого (network) уровня сеть определяется как группа хостов (или других сетевых устройств, работающих на этом уровне), у которых совпадает адрес сети (точнее совпадают биты в сетевой части адреса). Вторая часть адреса представляет адрес хоста в сети. Количество бит в этой части определяет максимальное количество хостов, которое может быть в пределах этой сети.
Рис. 5 Адрес сети.
Рис. 6 Адрес хоста.
Перевод из двоичной системы счисления в десятичную.
Основанием двоичной системы счисления является 2. В двоичном числе каждый бит представляет 2 в степени соответствующей порядковому номеру этого бита в числе. Например, для 8-битного числа :
2^7 |
2^6 |
2^5 |
2^4 |
2^3 |
2^2 |
2^1 |
2^0 |
|
128 |
64 |
32 |
16 |
8 |
4 |
2 |
1 |
Сумма =255 |
2^7 |
2^6 |
2^5 |
2^4 |
2^3 |
2^2 |
2^1 |
2^0 |
128 |
64 |
32 |
16 |
8 |
4 |
2 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
0 |
1 |
128+ |
64+ |
32+ |
16+ |
0+ |
4+ |
0+ |
1 |
245 |
|||||||
Примеры.
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
1 |
1 |
59 |
|||||||
0 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
16 |
|||||||
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
88 |
|||||||
Преобразование IPv4 адреса из двоичного представление в десятичное.
Необходимо выполнить следующие действия:
– разделить 32-битный адрес на 4 октета по 8 бит
– перевести каждый октет в десятичную систему
– добавить точку между полученными десятичными числами
Преобразование IPv4 адреса из десятичного представления в двоичное.
Переводим каждый октет отдельно в двоичную систему счисления и соединяем полученное.
Пример.
156 |
|||||||
1 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
161 |
|||||||
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |