29.3 Ip адресация. Правила использования адресов. Маски переменной длины. Пример разбиения на подсети с маской переменной длины.
IP адрес – 32-битный адрес, который состоит из номера сети и номера хоста. Номер хоста не может состоять из всех нулей, так как такой адрес используется для сети. Номер также не может состоять из всех единиц, так как этот адрес предназначен для широковещательной рассылки в сети.
Раньше, для того чтобы определить номер сети, все адреса делили на 5 классов. Для каждого класса было определено, сколько бит отведено под номер сети.
Позже от классовой адресации отказались. Для определения номера сети стали использовать маски.
Для уменьшения домена широковещательной рассылки сети были разбиты на подсети. Ввели маски переменной длины VLSM, в которых используется механизм заимствования битов из хостовой части.
Маска подсети – 4-байтное число, в котором единицы показывают, сколько бит ушло на номер сети, а нули – сколько бит ушло на номер хоста.
Маска подсети может записываться в виде четырёх десятичных чисел, разделённых точками, либо в виде префиксов, указывающих количество единичных бит в маске и записывающихся через слеш после IP адреса.
Например, если в IP адресе 192.168.0.1 первые три байта определяют номер сети, то в первом случае маска будет записан как 255.255.255.0, а во втором – 192.168.0.1/24.
Этот межанизм сейчас практически не используется. В современных сетях используется механизм NAT и частные адреса:
10.0.0.0 — 10.255.255.255 (10.0.0.0/8 или 10/8),
172.16.0.0 — 172.31.255.255 (172.16.0.0/12 или 172.16/12),
192.168.0.0 — 192.168.255.255 (192.168.0.0/16 или 192.168/16).
Специальные адреса:
127.0.0.0 – сеть для тестирования
0.0.0.0 – адрес инициализации (в маршрутизаторах – маршрут по умолчанию)
255.255.255.255 - ограниченная широковещательная рассылка
Пример разделения сети на подсети с маской переменной длины.
Пусть в сети A 50 станций, в сети B 20 станций. Нам дан адрес сети 192.168.0.1/24. Задача сделать из этой сети 3 подсети.
Для того чтобы адресовать 50 станций нам необходимо 6 бит (26-2 = 62). Поэтому из адреса хоста мы заберём 8-6=2 бита.
Для того чтобы адресовать 20 станций нам необходимо 5 бит (25-2 = 30). Поэтому из адреса хоста мы заберём 8-5=3 бита.
Для того чтобы адресовать 2 станции нам необходимо 2 бит (22-2 = 2). Поэтому из адреса хоста мы заберём 8-2=6 бит.
Билет №30
30.1 Опишите функции коммутатора 100 Base Ethernet и типы коммутации. Какие типы мостов вы знаете? Что такое алгоритм spanning tree? В чем отличия коммутаторов применяемых как магистральные, групповые и настольные?
Функции коммутатора 100 Base Ethernet: подключение станций к портам, передача фреймов от станции к станции, построение таблиц MAC-адресов станций, управление трафиком, поддержка VLAN, буферизация входящего трафика.
Существует 4 типа коммутации:
SF (Store and Forward) – фрейм попадает в буфер коммутатора, определяются Source и Destination адреса, выполняется проверка всего фрейма на наличие ошибок, и, если ошибок нет, фрейм отправляется. Недостаток: медленно.
CT (Cut Throw) – рассматриваются первые байты фрейма, для того чтобы определить Source и Destination адреса и без проверок отправляется. Достоинство: быстро. Недостаток: ненадёжно.
FF (Fragment Free) – проверяются первые 64 байта, и, если ошибок нет, фрейм отправляется (без дальнейшей проверки)
Гибридный – комбинация 3 вышеперечисленных.
Существует несколько типов маршрутизации мостов:
TR (Transparent) (STA или STP) – прозрачный мост. При включении питания прозрачный мост опрашивает все устройства в сети и записывает в роутерную таблицу MAC адреса.
SR (Source Routing) – информация о маршруте хранится в каждом фрейме. Используется в сетях IBM.
SRT – или TR, или SR
Алгоритм STA (Spanning Tree Algorithm) используется для создания в сети минимального покрывающего дерева путём избавления от петель. Узел с наименьшим адресом (или тот, которого установили вручную корневым) рассылает специальные фреймы остальным узлам и т.д. по цепочке. В итоге создаётся покрывающее дерево, по ветвям которого и будут передаваться данные.
Магистральные коммутаторы – коммутаторы на магистрали. Это гигабитный Ethernet или выше. На один порт должно приходить не менее 1024 MAC адресов. Поддержка полнодуплексного режима. Опции управления (SNMP, RMON). Поддержка VLAN. Двойной блок питания и вентилятор. Модульные. Поддержка STA.
Групповые коммутаторы – 100BASE/1000BASE Ethernet. На один порт должно приходить не менее 512 MAC адресов. Поддержка STA. Полнодуплексный режим не обязателен. Поддержка SNMP, RMON, VLAN. Двойной блок питания, возможно, двойной вентилятор. Стекируемые коммутаторы.
Настольные коммутаторы – 100BASE Ethernet, на один порт 1 MAC адрес. Поддержка STA. Полнодуплексный режим не обязателен. Управление может отсутствовать. Поддержка VLAN. Один блок питания и вентилятор. Standalone коммутатор.