IP-адресация в подсетях

Лабораторная работа № 9

IP-адресация

 

Цели работы:

• научиться определять адрес подсети и адрес хоста по маске подсети;
• научиться определять количество и диапазон адресов возможных узлов в подсетях;
• научиться структурировать сети с использованием масок.

 

Связь с проектом

Для успешного  решения задач администрирования  необходимо хорошо разбираться в  системе IP-адресации. Знание принципов использования масок и структуризации сетей поможет грамотно решать многие вопросы настройки локальной сети.

 

Задание 1. Определить, находятся ли два узла A и B в одной подсети или в разных подсетях, если адреса компьютера А и компьютера В соответственно равны: 26.219.123.6 и 26.218.102.31, маска подсети 255.192.0.0.

 

Указания к выполнению

1. Переведите адреса компьютеров и маску в двоичный вид.
2. Для получения двоичного представления номеров подсетей обоих узлов выполните операцию логического умножения AND над IP-адресом и маской каждого компьютера.
3. Двоичный результат переведите в десятичный вид.
4. Сделайте вывод.

Процесс решения можно записать следующим  образом:

 

Компьютер А:

IP-адрес: 26.219.123.6 =	00011010. 11011011. 01111011. 00000110
Маска подсети: 255.192.0.0 =	11111111. 11000000. 00000000. 00000000

 

Компьютер В:

IP-адрес: 26.218.102.31 =	00011010. 11011010. 01100110. 00011111
Маска подсети: 255.192.0.0 =	11111111. 11000000. 00000000. 00000000

 

Получаем  номер подсети, выполняя операцию AND над IP-адресом и маской подсети.

Компьютер А:

AND	00011010. 11011011. 01111011. 00000110
	11111111. 11000000. 00000000. 00000000
	00011010. 11000000. 00000000. 00000000
	26	192	0	0

Компьютер В:

AND	00011010. 11011010. 01100110. 00011111
	11111111. 11000000. 00000000. 00000000
	00011010. 11000000. 00000000. 00000000
	26	192	0	0

 

Ответ: номера подсетей двух IP-адресов совпадают, значит компьютеры А и В находятся в одной подсети. Следовательно, между ними возможно установить прямое соединение без применения шлюзов.

 

Задание 2. Определить количество и диапазон IP-адресов в подсети, если известны номер подсети и маска подсети.

Номер подсети  – 26.219.128.0, маска подсети – 255.255.192.0.

 

Указания к выполнению

1. Переведите номер и маску подсети в двоичный вид.

 

Номер подсети: 26.219.128.0 =	00011010. 11011011. 10000000. 00000000
Маска подсети: 255.255.192.0 =	11111111. 11111111. 11000000. 00000000

 

2. По маске определите количество бит, предназначенных для адресации узлов (их значение равно нулю). Обозначим их буквой К.
3. Общее количество адресов равно 2^К. Но из этого числа следует исключить комбинации, состоящие из всех нулей или всех единиц, так как данные адреса являются особыми. Следовательно, общее количество узлов подсети будет равно 2^К – 2.

В рассматриваемом  примере K = 14, 2^К – 2 = 16 382 адресов.

4. Чтобы найти диапазон IP-адресов нужно найти начальный и конечный IP-адреса подсети. Для этого выделите в номере подсети те биты, которые в маске подсети равны единице. Это разряды, отвечающие за номер подсети. Они будут совпадать для всех узлов данной подсети, включая начальный и конечный:

 

Номер подсети: 26.219.128.0 =	00011010. 11011011. 10000000. 00000000
Маска подсети: 255.255.192.0 =	11111111. 11111111. 11000000. 00000000

 

5. Чтобы получить начальный IP-адрес подсети нужно невыделенные биты в номере подсети заполнить нулями, за исключением крайнего правого бита, который должен быть равен единице. Полученный адрес будет первым из допустимых адресов данной подсети:

 

Начальный адрес: 26.219.128.1 =	00011010. 11011011. 10000000. 00000001
Маска подсети: 255.255.192.0 =	11111111. 11111111. 11000000. 00000000

 

6. Чтобы получить конечный IP-адрес подсети нужно невыделенные биты в номере подсети заполнить единицами, за исключением крайнего правого бита, который должен быть равен нулю. Полученный адрес будет последним из допустимых адресов данной подсети:

 

Конечный адрес: 26.219.191.254 =	00011010. 11011011. 10111111. 11111110
Маска подсети: 255.255.192.0 =	11111111. 11111111. 11000000. 00000000

 

Ответ: Для подсети 26.219.128.0 с маской 255.255.192.0:

количество  возможных адресов: 16 382,

диапазон  возможных адресов: 26.219.128.1 – 26.219.191.254.

 

Задание 3. Организации выделена сеть класса С: 212.100.54.0/24. Требуется разделить данную сеть на 4 подсети с количеством узлов в каждой не менее 50. Определить маски и количество возможных адресов новых подсетей.

 

Указания к выполнению

1. В сетях класса С (маска содержит 24 единицы – 255.255.255.0) под номер узла отводится 8 бит, т. е. сеть может включать 2⁸ – 2 = 254 узла.
2. Требование деления на 4 подсети по 50 узлов в каждой может быть выполнено: 4∙50 = 200 < 254. Однако число узлов в подсети должно быть кратно степени двойки. Относительно 50 ближайшая большая степень – 2⁶ = 64. Следовательно, для номера узла нужно отвести 6 бит, вместо 8, а маску расширить на 2 бита – до 26 бит (см. рис. 3).
3. В этом случае вместо одной сети с маской 255.255.255.0 образуется 4 подсети с маской 255.255.255.192 и количеством возможных адресов в каждой – 62 (не забывайте про два особых адреса).
4. Номера новых подсетей отличаются друг от друга значениями двух битов, отведенных под номер подсети. Эти биты равны 00, 01, 10, 11.

 

Ответ: маска подсети – 255.255.255.192, количество возможных адресов – 62.

 

Рис. 3. Адреса подсетей после деления

 

Самостоятельная работа

 

Задание 1. Определить, находятся ли два узла A и B в одной подсети или в разных подсетях.

 

IP-адрес компьютера А: 94.235.16.59;

01011110.11101011.00010000.00111011

 

IP-адрес компьютера В: 94.235.23.240;

01011110.11101011.00010111.11110000

 

Маска подсети: 255.255.240.0.

11111111.11111111.11110000.00000000

01011110.11101011.00010000.00000000  94.235.16.0

 

01011110.11101011.00010000.00000000  94.235.16.0

 

Ответ: ДА

 

IP-адрес компьютера А: 131.189.15.6;

10000011.10111101.00001111.00000110

 

IP-адрес компьютера В: 131.173.216.56;

10000011.10101101.11011000.00111000

 

Маска подсети: 255.248.0.0

11111111.11111000.00000000.00000000

10000011.10111000.00000000.00000000  131.184.0.0

 

10000011.10101000.00000000.00000000  131.168.0.0

 

Ответ: НЕТ

 

IP-адрес компьютера А: 215.125.159.36;

11010111.01111101.10011111.00100100

 

IP-адрес компьютера В: 215.125.153.56;

11010111.01111101.10011001.00111000

 

Маска подсети: 255.255.224.0

11111111.11111111.11100000.00000000

11010111.01111101.10000000.00000000  215.125.128.0

 

11010111.01111101.10000000.00000000  215.125.128.0

 

Ответ: ДА

 

Задание 2. Определить количество и диапазон адресов узлов в подсети, если известны номер подсети и маска подсети.

 

Номер подсети: 192.168.1.0 = 11000000.10101000.00000001.00000000

маска подсети: 255.255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.0000000

К=8, 2^K-2=254

Нач.адрес=11000000.10101000.00000001.00000001=192.168.1.1

Кон.адрес=11000000.10101000.00000001.11111110=192.168.1.254

 

Номер подсети: 110.56.0.0 = 01101110.00111000.00000000.00000000

маска подсети: 255.248.0.0 = 11111111.11111000.00000000.00000000

К=19, 2^K-2=524286

Нач.адрес = 01101110.00111000.00000000.00000001= 110.56.0.1

Кон.адрес = 01101110.00111111.11111111.11111110 = 110.63.255.254

 

Номер подсети: 88.217.0.0 = 01011000.11011001.00000000.00000000

маска подсети: 255.255.128.0 = 11111111.11111111.10000000.00000000

K=15, 2^K-2=32766

Нач.адрес = 01011000.11011001.00000000.00000001 = 88.217.0.1

Кон.адрес = 01011000.11011001.01111111.11111110 = 88. 217.127.254

 

Задание 3. Определить маску подсети, соответствующую указанному диапазону IP-адресов.

 

1. 119.38.0.1 – 119.38.255.254.

119.38.0.1 = 01110111.00100110.00000000.00000001

119.38.255.254 = 01110111.00100110.11111111.11111110

Маска = 11111111.11111111.00000000.00000000 = 255.255.0.0

2. 75.96.0.1 – 75.103.255.254.

75.96.0.1 = 01001011.01100000.00000000.00000001

75.103.255.254 = 01001011.01100111.11111111.11111110

Маска = 11111111.11111000.00000000.00000000 = 255.248.0.0

3. 48.192.0.1 – 48.255.255.254.

48.192.0.1 = 00110000.1100000.00000000.00000001

48.255.255.254 = 00110000.11111111.11111111.11111110

Маска = 11111111.11000000.00000000.00000000 = 255.192.0.0

 

 

Задание 4. Организации выделена сеть класса В: 185.210.0.0/16. Определить маски и количество возможных адресов новых подсетей в каждом из следующих вариантов разделения на подсети:

65534

1. Число подсетей – 256, число узлов – не менее 250.

 

Подсеть1: 185.210.0.0 Маска: 255.255.255.0

Подсеть2: 185.210.1.0 Маска: 255.255.255.0

………….

Подсеть256: 185.210.255.0 Маска: 255.255.255.0

2. Число подсетей – 16, число узлов – не менее 4000.

 

Подсеть1: 185.210.0.0 Маска: 255.255.240.0

Подсеть 2: 185.210.16.0 Маска: 255.255.240.0

…………..

Подсеть 16: 185.210.240.0 Маска: 255.255.240.0

 

3. Число подсетей – 5, число узлов – не менее 4000.

 

Подсеть1: 185.210.0.0 Маска: 255.255.224.0 Хостов = 8192

Подсеть2: 185.210.32.0 Маска: 255.255.224.0 Хостов = 8192

Подсеть3: 185.210.64.0 Маска: 255.255.224.0 Хостов = 8192

Подсеть4: 185.210.96.0 Маска: 255.255.224.0 Хостов = 8192

Подсеть5: 185.210.128.0 Маска: 255.255.128.0 Хостов = 32768

 

Требования к отчету

• В отчете запишите ответы на задания самостоятельной работы. Обоснуйте каждый шаг получения результата, аналогично тому, как это сделано в примерах.

 

Контрольные вопросы

 

1. Может ли быть IP-адрес узла таким? Укажите неверные варианты IP-адрес. Ответ обоснуйте.

• 192.168.255.0
• 167.234.56.13
• 224.0.5.3
• 172.34.267.34
• 230.0.0.7
• 160.54.255.255

2. Может ли маска подсети быть такой? Укажите неверные варианты. Ответ обоснуйте.

• 255.254.128.0
• 255.255.252.0
• 240.0.0.0
• 255.255.194.0
• 255.255.128.0
• 255.255.255.244
• 255.255.255.255

3. Можно ли следующие подсети разделить на N подсетей. Если это возможно, то укажите варианты разбиения с максимально возможным количеством подсетей или узлов в каждой подсети. Ответ обоснуйте.

• 165.45.67.0, маска 255.255.255.224, N=3
• 235.162.56.0, маска 255.255.255.224, N=6
• 234.49.32.0, маска 255.255.255.192, N=3