Глава 7

Раздел 7.0

Тема 7.0.1.

Страница 7.0.1.1

Глава 7. IP-адресация

Адресация является важнейшей функцией протоколов сетевого уровня. Адресация обеспечивает обмен данными между узлами — независимо от того, находятся ли они в одной сети или в разных сетях. Протоколы IPv4 иIPv6 осуществляют иерархическую адресацию пакетов данных.

Проектирование, внедрение и управление эффективным планом IP-адресации обеспечивают надежность и эффективность работы сетей.

В этой главе подробно рассматриваются структура адресов и их применение в создании и тестировании IP-сетей и подсетей.

Страница 7.0.1.2

Работа в аудитории. Всеобъемлющий Интернет (IoE)

Если природа, дорожное движение, транспорт, сетевые технологии и космические исследования зависят от обмена цифровой информацией, каким образом эта информация будет идентифицироваться на пути от источника к месту назначения?

В этом упражнении вы подумаете не только о том, что будет определено в мире IoE, но и том, как можно будет управлять всем в одном мире!

• Откройте главную страницу IoE по адресу http://www.cisco.com/c/r/en/us/internet-of-everything-ioe.

• Посмотрите видеоролик либо ознакомьтесь с информацией на главной странице IoE по заинтересовавшей вас теме.

• Напишите пять комментариев или вопросов о том, что вы увидели или прочитали. Будьте готовы поделиться этим с аудиторией.

Работа в аудитории. Всеобъемлющий Интернет (IoE). Инструкции

Раздел 7.1

Тема 7.1.1

Страница 7.1.1.1

IPv4-адреса

Двоичная система счисления состоит из цифр 0 и 1, называемых битами. Десятичная система счисления состоит из 10 цифр: от 0 до 9.

Понимание двоичной системы важно для нас, поскольку узлы, серверы и сетевые устройства используют именно двоичную адресацию. В частности, для идентификации друг друга они используют двоичные IPv4-адреса (как показано на рис. 1).

Каждый адрес представляет собой строку из 32 бит, разделенную на 4 части, называемые октетами. Каждый октет содержит 8 бит (или 1 байт), разделенные точкой. Например, узлу PC1 на рисунке назначен IPv4-адрес 11000000.10101000.00001010.00001010. Адресом его шлюза по умолчанию будет соответствующий адрес интерфейса Gigabit Ethernet interface маршрутизатора R1: 11000000.10101000.00001010.00000001.

Работа с двоичными числами — не такая легкая задача. Для простоты использования IPv4-адреса обычно выражаются в десятичном формате с точкой-разделителем, как показано на рис. 2. Узлу PC1 назначен IPv4-адрес 192.168.10.10; адрес шлюза по умолчанию — 192.168.10.1.

На рис. 3 сопоставляется адрес в десятичном формате с точкой-разделителем и 32-битный двоичный адрес узла PC1.

Для четкого понимания адресации сети необходимо знать принципы двоичной адресации и получить практические навыки преобразования IPv4-адресов из двоичной системы счисления в десятичную с точкой разделителем.

В этом разделе вы узнаете, как переводить числа из двоичной в десятичную систему счисления.

страница 7.1.1.2

Видео. Перевод чисел из двоичной в десятичную систему счисления

На рисунке нажмите кнопку «Воспроизведение», чтобы увидеть, как двоичный адрес преобразуется в десятичный.

Щелкните здесь, чтобы прочитать текстовую версию видео.

Страница 7.1.1.3

Позиционная система счисления

Чтобы переводить числа из двоичной в десятичную систему счисления, нужно понимать позиционную систему счисления. Принцип позиционной системы счисления заключается в том, что значение цифры определяется ее «позицией» в последовательности цифр. Вам уже знакома наиболее распространенная система счисления — десятичная (с основанием 10).

На рис. 1 показана суть десятичной системы счисления с точкой-разделителем. Чтобы получить описание каждой строки, нажмите на ее заголовок. Чтобы воспользоваться позиционной системой, сопоставьте заданное число с его позиционным значением. В примере на рис. 2 показана позиционная запись десятичного числа 1234.

Позиционная запись двоичных чисел показана на рис. 3. Чтобы получить описание каждой строки, нажмите на ее заголовок.

В примере на рис. 4 показано соответствие двоичного числа 11000000 десятичному числу 192. Если бы двоичное число составляло 10101000, то ему бы соответствовало десятичное число 168.

Страница 7.1.1.4

Преобразование двоичных чисел в десятичный формат

Для преобразования двоичного IPv4-адреса в десятичный эквивалент с точкой-разделителем разделите IPv4-адрес на четыре 8-битных октета. Затем занесите двоичное позиционное значение в качестве двоичного числа первого октета и выполните соответствующее вычисление.

Например, предположим, что IPv4-адрес узла — 11000000.10101000.00001011.00001010. Для преобразования двоичного адреса в десятичный формат, начните с первого октета, как показано на рис. 1. Введите 8-битное двоичное число в качестве позиционного значения строки 1, а затем выполните вычисление, результатом которого будет десятичное число 192. Это число составит первый октет десятичной записи с точкой-разделителем.

Затем преобразуйте второй октет, как показано на рис. 2. Итоговое десятичное значение — 168; это будет второй октет.

Преобразуйте третий октет, как показано на рис. 4, и последний четвертый октет IP-адреса, как показано на рис. 5. Результат: 192.168.11.10.

Страница 7.1.1.5

Страница 7.1.1.6

Преобразование десятичных чисел в двоичный формат

Необходимо также понимать, как преобразовывать IPv4-адреса в десятичном формате с точкой-разделителем в двоичный формат. Полезным инструментом является таблица двоичных позиционных значений. Ниже показано, как использовать таблицу для преобразования десятичных чисел в двоичный формат:

• На рис. 1 задается вопрос: больше ли или равно десятичное число в октете (n) самому старшему биту (128). Если нет, введите двоичный 0 в качестве позиционного значения числа 128. Если да, введите двоичную 1 в качестве позиционного значения числа 128 и вычтите 128 из десятичного числа.

• На рис. 2 задается вопрос: больше ли или равен остаток (n) следующему по старшинству биту (64). Если нет, введите двоичный 0 в качестве позиционного значения числа 64; в противном случае введите двоичную 1 и вычтите 64 из десятичного числа.

• На рис. 3 задается вопрос: больше ли или равен остаток (n) следующему по старшинству биту (32). Если нет, введите двоичный 0 в качестве позиционного значения числа 32; в противном случае введите двоичную 1 и вычтите 32 из десятичного числа.

На рис. 4–8 продолжается вычисление десятичных значений до ввода всех позиционных значений для получения эквивалента в двоичном формате.

Страница 7.1.1.7