4 курс (заочка) / Практические задания / Актуальное Методическое пособие для выполнения практических заданий по дисциплине УиАИС

Задание №5. Распределение адресного пространства на основе маски подсети. Деление блоков IP-адресов на части.

Для адресации конечных узлов выделена сеть, частью которой является IPадрес в соответствии с вашим вариантом из таблицы №1, с маской подсети в соответствии с вашим вариантом из таблицы №2.

Необходимо разбить исходную сеть на n подсетей в соответствии с правилами выделения адресных блоков. В каждой подсети количество конечных узлов является равным и составляет значения, приведенные в таблице №4.

Задание для каждого варианта включает в себя четыре задачи. Студенту необходимо решить все из них.

Таблица №4. Варианты Задания №5.

Выполнение задания осуществить в соответствии с приведенным ниже примером.

Ответ необходимо записать в следующем виде: Подсеть №1:

−Адрес подсети: хххххххх.хххххххх.хххххххх.хххххххх/хх

−Блок адресов: хххххххх.хххххххх.хххххххх.хххххххх –

хххххххх.хххххххх.хххххххх.хххххххх

Пример выполнения задания: Дано:

−IP-адрес: 198.16.22.14;

−Маска подсети: 22;

−Запись адреса: 198.16.22.14/22.

Допустим, что по условиям задачи в каждой подсети число конечных узлов одинаковое и составляет 110.

Решение:

1.Определим адрес сети по известному IP-адресу узла в этой сети и маске подсети.

Представим IP-адрес и маску подсети в двоичном виде:

198.16.22.14: 11000110.00010000.00010110.00001110 /22: 11111111.11111111.11111100.00000000

Применим операцию побитового «И»:

11000110.00010000.00010110.00001110 11111111.11111111.11111100.00000000 11000110.00010000.00010100.00000000

Адрес сети в двоичном виде: 11000110.00010000.00010100.00000000

Адрес сети в десятичном виде: 198.16.20.0

2.Определим сколько разрядов необходимо выделить в адресе сети для получения достаточного количества IP-адресов для заданного количества узлов. В соответствии с правилами выделения адресных блоков под адресы узлов должно быть выделено m разрядов, где 2m-1 < количество узлов ≤ 2m. Следовательно, в данном случае необходимо выделить 7 разрядов (26 < 112 ≤ 27).

12

3.Так как по условиям задания маска подсети включает 22 разряда, следовательно, под адреса узлов в исходной сети выделено 10 разрядов. В соответствии с п. 2 решения для каждой подсети под адреса узлов отводится 7 разрядов. Следовательно, оставшиеся 3 разряда будут использоваться для вычисления количества подсетей, на которые будет делиться исходная сеть, в нашем случае это количество будет составлять 23 = 8 подсетей.

4.Произведем разделение сети на 8 подсетей.

а) Подсеть 1:

Адрес подсети: 198.16.20.0/25; Блок адресов: 198.16.20.0–198.16.20.127

б) Подсеть 2:

Адрес подсети: 198.16.20.128/25; Блок адресов: 198.16.20.128–198.16.20.255

в) Подсеть 3:

Адрес подсети: 198.16.21.0/25; Блок адресов: 198.16.21.0–198.16.21.127

г) Подсеть 4:

Адрес подсети: 198.16.21.128/25; Блок адресов: 198.16.21.128–198.16.21.255

д) Подсеть 5:

Адрес подсети: 198.16.22.0/25; Блок адресов: 198.16.22.0–198.16.22.127

е) Подсеть 6:

Адрес подсети: 198.16.22.128/25; Блок адресов: 198.16.22.128–198.16.22.255

ж) Подсеть 7:

Адрес подсети: 198.16.23.0/25; Блок адресов: 198.16.23.0–198.16.23.127

з) Подсеть 8:

Адрес подсети: 198.16.23.128/25;

Блок адресов: 198.16.23.128–198.16.23.255

Ответ:

Подсеть 1:

−Адрес подсети: 198.16.20.0/25;

−Блок адресов: 198.16.20.0–198.16.20.127

13

Подсеть 2:

−Адрес подсети: 198.16.20.128/25;

−Блок адресов: 198.16.20.128–198.16.20.255

Подсеть 3:

−Адрес подсети: 198.16.21.0/25;

−Блок адресов: 198.16.21.0–198.16.21.127

Подсеть 4:

−Адрес подсети: 198.16.21.128/25;

−Блок адресов: 198.16.21.128–198.16.21.255

Подсеть 5:

−Адрес подсети: 198.16.22.0/25;

−Блок адресов: 198.16.22.0–198.16.22.127

Подсеть 6:

−Адрес подсети: 198.16.22.128/25;

−Блок адресов: 198.16.22.128–198.16.22.255

Подсеть 7:

−Адрес подсети: 198.16.23.0/25;

−Блок адресов: 198.16.23.0–198.16.23127

Подсеть 8:

−Адрес подсети: 198.16.23.128/25;

−Блок адресов: 198.16.23.128–198.16.23.255

14

Задание №6. Определение широковещательного IP-адреса сети.

Для каждой сети и образованных на её основе подсетей из Задания №5 определить широковещательный IP-адрес.

Широковещательным для любой сети является IP-адрес, у которого разряды, отведенные под адресацию узлов, равны 1. Иначе говоря, для определения широковещательного IP-адреса сети необходимо применить логическую операцию «ИЛИ» к IP-адресу и обратной маске подсети.

Выполнение задания осуществить в соответствии с приведенным ниже примером.

Пример выполнения задания:

Определение широковещательного IP-адреса для исходной сети. Дано:

−IP-адрес: 198.16.22.14;

−Маска подсети: /22;

−Запись адреса: 198.16.22.14/22.

Решение:

1. Представим IP-адрес и маску подсети в двоичном виде.

198.16.22.14: 11000110.00010000.00010110.00001110 /22: 11111111.11111111.11111100.00000000

2.Применим побитовую операцию отрицания «НЕ» к маске подсети для получения обратной маски.

00000000.00000000.00000011.11111111

3.Применим операцию побитового «ИЛИ» к IP-адресу и обратной маске подсети.

11000110.00010000.00010110.00001110 00000000.00000000.00000011.11111111 11000110.00010000.00010111.11111111

Ответ:

Широковещательный IP-адрес в двоичном виде:

11000110.00010000.00010111.11111111

Широковещательный IP-адрес в десятичном виде: 198.16.23.255

Определение широковещательного IP-адреса для Подсети 1. Дано:

−Подсеть 1: 198.16.20.0;

−Маска подсети: /25;

15

Решение:

1.Представим IP-адрес и маску подсети в двоичном виде.

198.16.20.0: 11000110 00010000.00010100.00000000 /25: 11111111.11111111.11111111.10000000

2.Применим побитовую операцию отрицания «НЕ» к маске подсети для получения обратной маски.

00000000.00000000.00000000.01111111

3.Применим операцию побитового «ИЛИ» к IP-адресу и обратной маске подсети.

11000110 00010000.00010100.00000000

00000000.00000000.00000000.01111111 11000110.00010000.00010100.01111111

Ответ:

Широковещательный IP-адрес в двоичном виде:

11000110.00010000.00010100.01111111

Широковещательный IP-адрес в десятичном виде: 198.16.20.127

16

Задание №7. Составление таблицы маршрутизации.

Необходимо составить таблицу маршрутизации для маршрутизатора в соответствии с номером своего варианта.

Каждой подсети присваивается номер в соответствии с Заданием №5. IP-адреса присваиваются интерфейсу маршрутизатора и шлюза исходя из

следующих правил:

а) Первые два октета равны двум октетам IP-адреса сети из Задания №1;

б) Третий октет равен номеру варианта, выполняемого студентом;

в) Четвертый октет равен:

−числу 1, если вход/выход находится слева;

−числу 2, если вход/выход находится сверху;

−числу 3, если вход/выход находится справа;

−числу 4, если вход/выход находится снизу. г) Адрес внешней сети: 0.0.0.0; д) Маска внешней сети: 0.0.0.0;

При составлении таблицы маршрутизации необходимо выдерживать правила (критерии), которые в своем большинстве применяются на практике:

1.При наличии нескольких маршрутов передачи пакетов в некоторую удаленную сеть, выбирается маршрут с наименьшим количеством транзитных маршрутизаторов (критерий маршрута минимальной длины);

2.Если через маршрутизатор по умолчанию лежит маршрут минимальной длины в некоторую удаленную сеть, то в таблице маршрутизации не допускаются другие строки, описывающие маршрут продвижения пакетов в эту сеть (достижение критерия минимизации размера таблицы маршрутизации);

3.Если в некоторую удаленную сеть есть несколько маршрутов и их длины равны, то в качестве маршрутизатора по умолчанию выбирается любой из указанных маршрутизаторов (на практике выбирают наименее загруженный маршрутизатор или маршрутизатор, через который проходит наибольшее количество маршрутов).

17

Таблица маршрутизации представляется в виде:

На рисунке 1 представлена схема сети.

Пример выполнения задания:

Построим таблицу маршрутизации для маршрутизатора № 26:

Подсеть 1 – IP адрес: 198.16.20.0/25; Подсеть 2 – IP адрес: 198.16.20.128/25; Подсеть 3 – IP адрес: 198.16.21.0/25; Подсеть 4 – IP адрес: 198.16.21.128/25; Подсеть 5 – IP адрес: 198.16.22.0/25; Подсеть 6 – IP адрес: 198.16.22.128/25; Подсеть 7 – IP адрес: 198.16.23.0/25; Подсеть 8 – IP адрес: 198.16.23.128/25.

Вычисление IP-адреса интерфейса маршрутизатора: Маршрутизатор № 26 связан с подсетью 8 через интерфейс:

•Первые два октета равны – 198.16;

•Третий октет равен № варианта – 26;

•Четвертый октет равен 2, так как связь с подсетью 8 на схеме показана сверху.

Следовательно, IP-адрес интерфейса маршрутизатора равен 198.16.26.2.

Кратчайшим маршрутом в сеть Интернет является маршрут через маршрутизатор 25. Запись маршрута в сеть Интернет (маршрут по умолчанию) записывается в виде:

18

Вподсеть 1 существует несколько маршрутов для прохождения пакетов:

•26 – 17 – 4;

•26 – 22 – 4;

•26 – 22 – 3;

•26 – 20 – 7 – 3;

•26 – 20 – 7 – 4;

•26 – 14 – 8;

•26 – 14 – 6.

Как следует из вышеприведенных вариантов кратчайший маршрут содержит 2 транзитных маршрутизатора. Выберем любой из них.

Аналогично заполняем таблицу и для других подсетей. Итоговая таблица маршрутизации представлена ниже (таблица 5).

Таблица №5. Таблица маршрутизации для маршрутизатора 26.

Стоит отметить, что подсеть 8 (198.16.23.128/25) непосредственно подключена к маршрутизатору 26 (directly connected network), в следствие чего в записи маршрута к этой подсети в таблице маршрутизации адрес шлюза не требуется.