Рыбалка Наталья Михайловна

Место работы, должность:

Средняя общеобразовательная школа № 4 имени героя Советского Союза И.С. Хоменко, учитель

Хабаровский край

Характеристики ресурса

Уровни образования:

Основное общее образование

Уровни образования:

Среднее (полное) общее образование

Класс(ы):

Класс(ы):

Класс(ы):

Предмет(ы):

Информатика и ИКТ

Целевая аудитория:

Учащийся (студент)

Тип ресурса:

Дидактический материал

Краткое описание ресурса:

Подготовка к ЕГЭ 2012 года. Заданий В11 по теме: Терминология сетей TCP/IP

Терминология сетей TCP/IP

Задание В11

Подготовка к ЕГЭ 2012

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 111 00000 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.

Пример 1

Найдем адрес сети, зная IP-адрес (192.168.1.2) и маску подсети (255.255.255.0). Для этого необходимо применить к ним операцию поразрядной конъюнкции (логическое И).

Для этого переводим в двоичную систему счисления.

IP-адрес: 11000000 10101000 00000001 00000010 (192.168.1.2)

Маска подсети: 11111111 11111111 11111111 00000000 (255.255.255.0)

Адрес сети : 11000000 10101000 00000001 00000000 (192.168.1.0)

Пример 2

По заданным IP-адресу сети и маске определите адрес сети:

IP -адрес: 10.8.248.131 Маска: 255.255.224.0

Решение

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

11111111 11111111 111 00000 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

выполним между этими числами поразрядную конъюнкцию - ; маска 224 = 11100000 2 говорит о том, что первые три бита соответствующего числа в IP-адресе относятся к номеру сети, а оставшиеся 5 - к адресу узла:

248 = 11111000 2

224 = 11100000 2

поэтому часть номера сети - это 224 = 11100000 2 , а номер узла - это

X = 11000 2 = 24.

таким образом, полный адрес сети -

Ответ: 10.8.224.0

В 11(ДЕМО2012

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, определяющее, какие именно разряды IP-адреса компьютера являются общими для всей подсети - в этих разрядах маски стоит 1. Обычно маски записываются в виде четверки десятичных чисел - по тем же правилам, что и IP-адреса. Для некоторой подсети используется маска 255.255.252.0. Сколько различных адресов компьютеров теоретически допускает эта маска? Примечание. На практике используются не все из этих адресов. Например, как правило, не используются IP-адреса, в десятичном представлении которых последнее (самое правое) число равно 0.

Решение

255.255.252.0.

11111111 11111111 111111 00 00000000

Q = 2 L

Q - количество различных слов

L - длина слова

2 10 =1024 адресов

Ответ: 1024

Пример 3

Если маска подсети 255.255.255.240 и IP-адрес компьютера в сети 162.198.0.44, то порядковый номер компьютера в сети равен_____

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 )

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 = 11110000 2

44 = 00101100 2

выше голубым цветом выделены нулевые биты маски и соответствующие им биты IP-адреса, определяющие номер компьютера в сети: 1100 2 = 12

Ответ: 12.

Выполнить самостоятельно

1. Если маска подсети 255.255.240.0 и IP-адрес компьютера в сети 162.198.75.44, то порядковый номер компьютера в сети равен_______

12-е задание: «Сетевые адреса»
Уровень сложности - базовый,
Максимальный балл - 1,
Примерное время выполнения - 2 минуты.

12_7: Решение задания 12 (Поляков К., вариант 17):

На месте преступления были обнаружены четыре обрывка бумаги. Следствие установило, что на них записаны фрагменты одного IP-адреса. Криминалисты обозначили эти фрагменты буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

Показать решение:

• Вспомним правила построения .
• Исключим фрагменты, которые не могут соответствовать началу IP-адреса: это фрагмент Б (с точки не может начинаться IP-адрес).
• Исключим фрагменты, которые не могут соответствовать концу IP-адреса: это фрагмент В (отсутствие точки в начале, и, при этом, в остальных фрагментах нет таких, где в конце стояла бы точка (***.)).
• Фрагмент А должен быть либо на последнем месте, либо после него должен находиться только Б (так как следом должна идти точка).
• Фрагмент Б может находиться только в конце, так как последующий за ним фрагмент увеличит число до величины, большей 255 , чего не может быть в IP-адресе (например, 322 ).
• Переберем оставшиеся варианты, и найдем искомый IP-адрес:

12_8: Решение задания 12 (Поляков К., вариант 7):

На сервере school.edu находится файл rating.net , доступ к которому осуществляется по протоколу http . Фрагменты адреса данного файла закодированы буквами а, Ь, с… g (см. таблицу). Запишите последовательность этих букв, которая кодирует адрес указанного файла в Интернете.

Показать решение:

Определение адреса сети по IP-адресу и маске сети

Решение задания 12 (Поляков К., вариант 25):

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 узла и его маске.

По заданным IP-адресу узла сети и маске определите адрес сети :

IP-адрес: 145.92.137.88 Маска: 255.255.240.0

При записи ответа выберите из приведенных в таблице чисел четыре элемента IP-адреса и запишите в нужном порядке соответствующие им буквы без точек.

Ответ: BHEA

✍ Показать решение:

• Для решения задания необходимо вспомнить, что IP-адрес сети так же как и маска сети хранятся в 4 байтах записанных через точку. То есть каждое из отдельных чисел IP-адреса и маски сети хранится в 8-разрядном двоичном виде. Для получения адреса сети необходимо выполнить поразрядную конъюнкцию этих чисел.
• Так как число 255 в двоичном представлении — это 8 единиц , то при поразрядной конъюнкции с любым числом, в результате получится то же самое число. Таким образом, нет необходимости брать во внимание те байты IP-адреса, которые соответствуют числу 255 в маске сети. Поэтому первые два числа IP-адреса останутся такими же (145.92 ).
• Остается рассмотреть числа 137 и 88 IP-дареса и 240 маски. Число 0 в маске соответствует восьми нулям в двоичном представлении, то есть поразрядная конъюнкция с любым числом превратит это число в 0 .
• Переведем оба числа ip-адреса и маски сети в двоичную систему и запишем IP-адрес и маску друг под другом, чтобы осуществить поразрядную конъюнкцию:

Определение маски сети

ЕГЭ по информатике 2017 задание 12 ФИПИ вариант 1 (Крылов С.С., Чуркина Т.Е.):

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 четырех байтов, причем 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 211.132.255.41, а маска равна 255.255.201.0, то адрес сети равен 211.132.201.0

Для узла с IP-адресом 200.15.70.23 адрес сети равен 200.15.64.0 . Чему равно наименьшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

Ответ: 192

✍ Показать решение:

• Третий байт слева соответствует числу 70 в IP-адресе и 64 — в адресе сети.
• Адрес сети — это результат поразрядной конъюнкции маски и IP-адреса в двоичной системе:

12 задание. 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?

Ответ: 19

✍ Показать решение:

• Поскольку адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске, то получим:

12_9: Решение задания 12 (с сайта К. Полякова, вариант 139):

Два узла, находящиеся в разных подсетях, имеют IP-адреса 132.46.175.26 и 132.46.170.130 . В масках обеих подсетей одинаковое количество единиц . Укажите наименьшее возможное количество единиц в масках этих подсетей.

Показать решение:

• В маске подсети сначала следуют единичные биты, которые соответствуют адресу подсети в IP-адресе компьютера. Так как адреса подсети двух компьютеров из условия задачи разные, но при этом количество единиц в их масках совпадает, то необходимо определить в IP-адресах компьютеров первый слева бит, который у них будет различен. Этот бит будет относиться к адресу подсети, а остальные биты, идущие справа от него, могут относиться уже к адресу компьютера.
• Таким образом, найдем первый слева различный бит:

Количество различных значений маски

Решение задания 12 (Краевая работа, Дальний Восток, 2018):

Для узла с IP-адресом 93.138.161.94 адрес сети равен 93.138.160.0 . Для скольких различных значений маски это возможно?

Количество адресов компьютеров

Решение задания 12 (Поляков К., вариант 41):

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, определяющее, какие именно разряды IP-адреса компьютера являются общими для всей подсети — в этих разрядах маски стоит 1. Обычно маски записываются в виде четверки десятичных чисел — по тем же правилам, что и IP-адреса.

Для некоторой подсети используется маска 255.255.255.192 . Сколько различных адресов компьютеров теоретически допускает эта маска, если два адреса (адрес сети и широковещательный) не используют?

Ответ: 62

✍ Показать решение:

• Единичные биты маски (равные единице) определяют адрес подсети, остальная часть маски (начиная с первого нуля) определяет номер компьютера. То есть для адреса компьютера существует столько вариантов, сколько можно получить из нулевых битов в маске.
• В нашем случае первые слева три байта маски мы рассматривать не будем, т.к. число 255 в двоичном представлении — это восемь единиц (11111111 ).
• Рассмотрим последний байт маски, равный 192 . Переведем число в двоичную систему счисления:

«Двоичное кодирование звука» - Двоичное кодирование звука. В последнее время компьютер все чаще используется для работы с видеоинформацией. Представление видеоинформации. Частота дискретизации – количество измерений уровня сигнала в единицу времени. Современные звуковые карты обеспечивают 16-битную глубину кодирования звука. Количество уровней громкости определяет глубину кодирования.

«Компьютерные сети» - Ведомственные компьютерные сети. Низкоскоростные компьютерные сети. Корпоративные компьютерные сети. Интернет. Оптоволоконные компьютерные сети. Почему WWW называют всемирной паутиной? Среднескоростные компьютерные сети. Унифицированный указатель ресурса URL. Что такое компьютерные сети? Что такое браузер?

«Сети» - Режим повторителя. Режим Ad Hoc Инфраструктурный режим Режимы WDS и WDS WITH AP Режим повторителя Режим клиента. Сетевой концентратор или хаб - сетевое устройство, предназначенное для объединения нескольких устройств Ethernet в общий сегмент сети. Повторители (репитеры). Инфраструктурный режим. Bridge) - сетевое устройство 2 уровня модели OSI предназначенное для объединения сегментов компьютерной сети (разных топологий и архитектур).

«История создания сети» - Помехоустойчивость задает параметр уровня искажения передаваемой информации. Спутниковые линии связи работают в 9 - 11 диапазонах частот и, в перспективе, в оптических диапазонах. Локальные вычислительные сети. Информация передаётся по телефонным, радио- или спутниковым каналам связи. 2. Файл, который требуется передать по сети, разбивается на несколько частей – пакетов.

«Вектором называется» - - Вектор. Вычитание векторов. Конец вектора. Сумма нескольких векторов. Второе понятие вектора. Длина вектора. Равенство векторов. Противоположно направленные вектора. Сложение векторов Правило параллелограмма. Нулевой вектор считается коллинеарным любому вектору. Сонаправленные вектора. Коллинеарные вектора.

«Глобальная сеть» - Передача данных в сети организована на основе протокола Internet - IP. Описание. Вся информация в Интернет хранится на серверах. Интерфейс UNI всегда глубоко детализирован для обеспечения подключения к сети оборудования доступа от разных производителей. Глобальные компьютерные сети работают на основе технологии коммутации пакетов, кадров и ячеек.

1

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. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

По заданным IP-адресу узла и маске определите адрес сети.

IP-адрес узла: 22.60.188.132

Маска: 255.255.248.0

При записи ответа выберите из приведённых в таблице чисел четыре элемента IP-адреса и запишите в нужном порядке соответствующие им буквы, без использования точек.

В этом случае правильный ответ будет записан в виде HBAF.

2

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.

Для узла с IP-адресом 119.167.58.77 адрес сети равен 119.167.32.0. Чему равно наименьшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

3

Для узла с IP-адресом 122.160.147.132 адрес сети равен 122.160.146.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

4

Например, если IP-адрес узла равен 131.111.255.131, а маска равна 255.255.192.0, то адрес подсети равен 131.111. 192.0.

Для узла с IP-адресом 175.182.179.170 адрес сети равен 175.182.160.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

5

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 IР-адрес, - в виде четырёх байтов, причем каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места - нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

Например, если IP-адрес узла равен 207.123.255.131, а маска равна 255.240.0.0, то адрес подсети равен 207.112.0.0.

По заданным IP-адресу узла и маске определите третий слева байт адреса сети. IP-адрес узла: 155.102.133.70. Маска: 255.255.240.0. Ответ запишите в виде десятичного числа.

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 237.33.255.123, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 237.33.240.0.

Для узла с IP-адресом 119.167.50.77 адрес сети равен 119.167.48.0. Чему равно наименьшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

7

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, причем каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места - нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

Например, если IP-адрес узла равен 131.111.255.131, а маска равна 255.255.192.0, то адрес подсети равен 131.111.192.0.

Для узла с IP-адресом 14.16.244.235 адрес сети равен 14.16.128.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

8

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 места - нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

Например, если IP-адрес узла равен 131.111.255.131, а маска равна 255.255.192.0, то адрес подсети равен 131.111.192.0.

Для узла с IP-адресом 136.206.24.314 адрес сети равен 136.204.0.0. Чему равен второй слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

9

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 заданным 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 115.181.92.48 адрес сети равен 115.181.80.0. Чему равно значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.

10

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 1Р-адрес, - в виде четырёх байтов, причем каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места - нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.

В стеке ТСР/ IP используются три типа адресов:

Локальные, или аппаратные, адреса, используемые для адресации узлов в пределах подсети;

Сетевые, или IP-адреса, используемые для однозначной идентификации узлов в пределах всей составной сети;

Доменные имена – символьные идентификаторы узлов, к которым часто обращаются пользователи.

В общем случае сетевой интерфейс может иметь одновременно один или несколько сетевых адресов, а также одно или несколько доменных имен.

В терминологии ТСР/ IP под определением «локальный» понимается – действующий не во всей составной сети, а лишь в пределах подсети», то есть понятие «локальный адрес» означает адрес, который используется некоторой локальной технологией для адресации узлов в пределах подсети, являющейся элементом составной интерсети.

Поскольку аппаратный (локальный) адрес идентифицирует узел в пределах подсети, а подсеть использует одну из базовых технологий LAN-Ethernet, FDDI, Token Ring – то для доставки данных любому узлу такой подсети достаточно указать MAC-адрес.

МАС-адрес (Media Access Control – управление доступом в физическую среду – стандарты IEEE) назначается сетевым адаптером и сетевым интерфейсом маршрутизаторов. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС-адрес имеет формат 6 байт, например, 11-АО-17-3D-BC-01.

В составную сеть ТСР/IР могут входить подсети, построенные на основе более сложных технологий, к примеру, технологии IРХ/SРХ. Эта сеть сама может быть разделена на подсети, и, так же как IР-сеть, она идентифицирует свои узлы аппаратными и сетевыми IРХ-адресами. Но поскольку для составной сети ТСР/IР составная сеть IРХ/SРХ является обычной подсетью, в качестве аппаратных адресов узлов этой подсети выступают те адреса, которые однозначно определяют узлы в данной подсети, то есть адресами IРХ-адреса. Аналогично, если в составную сеть ТСР/ IP включена сеть Х.25, то локальными адресами для протокола IP соответственно будут адреса Х.25.

IP-адреса представляют собой основной тип адресов, на основании которых сетевой уровень передает пакеты между сетями. Эти адреса состоят из 4 байт, например, 109.26.17.100. IP-адрес назначается администратором при конфигурировании компьютеров и маршрутизаторов. Он состоит из двух частей: номера сети и номера узла. Номер сети может быть выбран администратором произвольно либо назначен по рекомендации специального подразделения Интернета (Internet Network Information Center – InterNIC), если сеть должна работать как составная часть Интернета.

Номер узла в протоколе IP назначается независимо от локального адреса узла. Маршрутизатор по определению входит сразу в несколько сетей, поэтому каждый порт маршрутизатора имеет собственный IP-адрес. Конечный узел также может входить в несколько IP-сетей. В этом случае компьютер должен иметь несколько IP-адресов, по числу сетевых связей. Таким образом, IP-адрес характеризует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.

Символьные имена в IP-сетях называются доменными и строятся по иерархическому признаку. Составляющие полного символьного имени в IP-сетях разделяются точкой и перечисляются в следующем порядке: сначала простое имя хоста, затем имя группы узлов (например, имя организации), затем имя более крупной группы (поддомена) и так до имени домена самого высокого уровня (например, домена, объединяющего организации по географическому признаку; RU – Россия, UK – Великобритания, SU – США). Примером доменного имени может служить имя base2.sales.zil.ru. Между доменным именем и IP-адресом узла нет никакой функциональной зависимости (нет алгоритмического

соответствия), поэтому необходимо использовать другой способ установления соответствия в виде дополнительных таблиц или служб, чтобы узел сети однозначно определялся как по доменному имени, так и IP-адресу. В сетях ТСР/ IP используется распределенная служба доменных имен (Domain Name System – DNS), которая устанавливает это соответствие на основании создаваемых администраторами сети таблиц соответствия. Поэтому доменные имена называют DNS-именами.

Формы записи IP-адресов.

Формы записи IP-адреса могут быть различны. IP-адрес имеет длину 4 байта (32 бита) и состоит из двух частей – номера сети и номера узла в сети. Наиболее употребляемой формой представления IP-адреса является запись в виде четырех чисел, представляющих значения каждого байта в десятичной форме и разделенных точками, например: 128.10.2.30.

Этот же адрес может быть представлен в двоичной форме: 10000000.00001010.00000010.00011110.

А также в шестнадцатеричном формате: 80.ОА.02.1D.

Заметим, что запись адреса не предусматривает специального разграничительного знака между номером сети и номером узла. Каким образом маршрутазаторы, на которые поступают пакеты, выделяют из адреса назначения номер сети, чтобы по нему определить дальнейший маршрут? Какая часть из 32 бит, отведенных под IP-адрес, относится номеру сети, и какая – к номеру узла? Можно предположить несколько вариантов решения этой задачи.

Простейший из них состоит в том, что все 32-битовое поле адреса заранее делится на две части необязательно равной, но фиксированной длины, в одной из которых всегда будет размещаться номер сети, а в другой – номер узла. Но такой подход не позволяет дифференцированно подходить к потребностям отдельных предприятий и организаций, и не нашел широкого применения.

Другой подход основан на использовании «маски» , которая позволяет максимально гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла. В данном случае «маска» - это число, которое используется в паре с IP-адресом; двоичная запись маски содержит последовательность единиц в тех разрядах, которые должны в IP-адресе интерпретироваться как номер сети. Граница между последовательностью единиц и последовательностью нулей в маске соответствует границе между номером сети и номером узла в IP-адресе.

Традиционный способ решения данной проблемы заключается в использовании «классов». Этот способ представляет собой компромисс по отношению к двум выше описанным: размеры сетей хотя и не являются произвольными, как при использовании масок, но и не являются одинаковыми, как при установлении фиксированных границ. Вводится несколько классов сетей, и для каждого класса определены свои размеры. Схема деления IP-адреса на номер сети и номер узла и основана на понятии класса, который определяется значениями нескольких первых битов адреса. На рис. 37 показана структура IP-адреса различных классов.

Если адрес начинается с 0, то этот адрес относится к классу «А», в котором под номер сети отводится один байт, а остальные три байта интерпретируются как номер узла в сети. Сети, имеющие номера в диапазоне от 1 (00000001) до 126 (01111110), называются сетями класса «А». номер 0 не используется, а номер 127 зарезервирован для специальных целей. Сетей класса «А» немного, зато количество узлов в них может достигать 2 24 , то есть 16777216 узлов.

Если первые два бита адреса равны 10, то адрес относится к классу «В». В адресах класса «В» под номер сети и номер узла отводится по два байта (по 16 бит). Сети, имеющие номера в диапазоне от 128.0 (10 16) до 191.255 (1011111111111111) называются сетями класса «В». Таким образом, сетей класса «В» больше, чем сетей класса «А», но размеры их меньше, максимальное количество узлов в них составляет 2 16 (65536).

Если адрес начинается с последовательности битов 110, то это адрес класс «С». В этом случае под номер сети отводится 24 бита, а под номер узлов – 8 бит. Сети класса «С» наиболее распространены, но число узлов в них ограничено значением 2 8 (256) узлов.

Если адрес начинается с последовательности битов 1110, то это адрес класса «D», который обозначает особый, групповой адрес – multicast. Групповой адрес идентифицирует группу узлов (сетевых интерфейсов), которые в общем случае могут принадлежать разным сетям. Если при отправке пакета в качестве адреса назначения указан адрес класса «D», то такой пакет должен быть доставлен всем узлам, которые входят в группу.

Если адрес начинается с последовательности битов 11110, то это значит, что данный адрес относится к классу «Е». Адреса этого класса зарезервированы для будущих применений. На рис. 38 приведены диапазоны номеров сетей и максимальное число узлов, соответствующих каждому классу сетей.

Большие сети получают адреса класса «А», средние – класса «В», а небольшие – класса «С».

Особые IP-адреса означают следующую интерпретацию IP-адресов:

Если весь IP-адрес состоит только из двоичных нулей, то он обозначает адрес того узла, который сгенерировал этот пакет (этот режим используется только в некоторых сообщениях ICMP);

если в поле номера сети стоят только нули, то считается, что узел назначения принадлежит той же сети, что и узел, который отправил пакет;

Рис. 37 Структура IP-адресов

Рис. 38 Характеристики адресов разного класса

Если все двоичные разряды IP-адреса равны 1, то пакет с таким адресом назначения должен рассылаться по всем узлам, находящимся в той же сети, что и источник этого пакета. Такая рассылка называется ограниченным широковещательным сообщением (limited broadcast);

Если в поле номера узла назначения стоят только единицы, то пакет, имеющий такой адрес, рассылается всем узлам сети с заданным номером сети. Например, пакет с адресом 192.190.21.255 доставляется всем узлам сети 192.190.21.0. Такая рассылка называется широковещательным сообщением (broadcast).

Использование масок при IP-адресации позволяет более гибко устанавливать границу между номером сети и номером узла и отказаться от понятий классов адресов.

Маска – это число, которое используется в паре с IP-адресом, двоичная запись маски содержит единицы в тех разрядах, которые в IP-адресе должны интерпретироваться как номер сети. Поскольку номер сети является цельной частью адреса, единицы в маске также должны представлять непрерывную последовательность. Например, если адрес 185.23.44.206 ассоциировать с маской 255.255.255.0, то номер сети будет 185.23.44.0, а не 185.23.0.0, как это определено системой классов.

В масках количество единиц в последовательности, определяющей границу номера сети, не обязательно должно быть кратным 8, чтобы повторять деление адреса на байты. Пусть, например, для IP-адреса 129.64.134.5 указана маска 255.255.128.0, то есть в двоичном виде IP-адрес 129.64.134.5 выглядит так: 10000001, 01000000, 1000110, 00000101.

А маска 255.255.128.0 так: 11111111, 11111111, 10000000, 00000000.

Если игнорировать маску, то в соответствии с системой классов адрес 129.64.134.5 относится к классу «В», а значит, номером сети являются первые два байта – 129.64.0.0, а номером узла – 0.0.134.5.

Если же использовать для определения границы номера сети маску, то 17 последовательных двоичных единиц в маске 255.255.128.0, «наложенные» на IP-адрес, делят его на следующие две части.

В десятичной форме записи номер сети – 129.64.128.0, а номер узла – 0.0.6.5.

Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

Класс «А» - 11111111.00000000.00000000.00000000 (255.0.0.0);

Класс «В» - 11111111.11111111.00000000.00000000 (255.255.0.0);

Класс «С» - 11111111.11111111.11111111.00000000 (255.255.255.0).

Механизм масок широко распространен в IP-маршрутизации, причем маски могут использоваться для самых разных целей. С их помощью администратор может разбивать свою сеть на несколько других, не требуя от поставщика услуг дополнительных номеров сетей (операция subnetting). На основе этого же механизма поставщики услуг могут объединять адресные пространства нескольких сетей путем введения так называемых «префиксов» с целью уменьшения объема таблиц маршрутизации и повышения за счет этого производительности маршрутизаторов – такая операция называется subnetting.

Поскольку IP-адреса уникально идентифицируют узел в пределах составной сети, поэтому они назначаются централизованно. Если сеть небольшая и автономная, то уникальность IP-адресов в пределах этой сети может обеспечена администратором сети. При этом он может выбирать для нумерации сетей и узлов любые синтаксически правильные IP-адреса. Если сеть очень велика, как, например, Интернет, то процесс назначения IP-адресов становится сложным и разбивается на два этапа. Первый – распределение номеров сетей – регулируется специальным административным органом (в Интернете это ICAN), обеспечивающим однозначность нумерации сетей. После того как сеть получила номер, наступает второй этап – назначение номеров узлам сети. Назначение IP-адресов узлами сети может происходить вручную – администратор сети сам ведет списки свободных и занятых адресов и конфигурирует сетевой интерфейс, либо автоматически – с использованием протокола DHEP через сервер, который автоматически выделяет адреса узлам в ответ на поступающие запросы.

Одной из главных задач, которая ставилась при создании протокола IP, являлось обеспечение совместной согласованной работы в сети, состоящей из подсетей, в общем случае использующих разные сетевые технологии. Очевидно, что для того, чтобы частная технология подсети смогла доставить пакет на следующий маршрутизатор, необходимо:

Во-первых, упаковать пакет в кадр соответствующего для данной подсети формата (например, Ethernet);

Во-вторых, снабдить кадр адресом, формат которого был бы понятен локальной технологии подсети (преобразовать, например, IP-адрес в МАС-адрес (управление доступом в физическую среду, стандарт IEEE, Media Access Control)). Для определения локального адреса по IP-адресу используется протокол разрешения адресов (Address Resolution Protocol – APP). Он позволяет определять адреса сетевых адаптеров узлов, расположенных в одной физической сети.

Протокол разрешения адресов реализуется различным образом в зависимости от того, какой протокол канального уровня работает в данной сети – протокол локальной сети (Ethernet, Token Ring, FDDI) с возможностью широковещательного доступа одновременно ко всем узлам сети или же какой-либо из протоколов глобальной сети (Х.25, frame relay), которые, как правило, не поддерживают широковещательный доступ.

Рассмотрим работу протокола ARP в сетях с широковещанием. Протокол ARP всегда сначала ищет адреса IP и сетевого адаптера в КЭШ-памяти (память блокнотного типа) перед формированием широковещательного ARP-запроса.