Лабораторная работа №1 "Использование ip адресации в сетях"

Цель выполнения задания: Научится использовать IP адрес для нескольких сетей.

Порядок выполнения задания заключается в следующем:

1. Выполнить задание согласно выданного варианта

2. Ответить на теоретические вопросы, в конце работы.

3. Сделать выводы

Задание выполняется студентом от руки на листах формата А4

Краткие теоретические сведения

Адресация в сети является неотъемлемой составляющей любой передачи данных. Виды адресов могут изменяться в зависимости от типа взаимодействия.

Длина IP адреса составляет 4 байта (32 бита), где присутствует и номер сети и номер узла в этой сети.

Т.е. количество адресов, описываемых с его помощью

2³² = 4 294 967 296

Четыре миллиарда двести девяносто четыре миллиона девятьсот шестьдесят семь тысяч двести девяносто шесть

Форма записи – это все возможные варианты IP адресов, используемые при конфигурации IP протокола в операционной системе.

4-х байтовый адрес может быть представлен в различных системах счисления:

в десятичной: 113 204 062 037

в двоичной: 01110001110011000011111000100101

в шестнадцатеричной: 71CC3E25

Шестнадцатеричная система записи адреса достаточно удобна, так как для записи четырех байт необходимо и достаточно 8 знаков, так как байт занимает полностью 2 знака.

Двоичная система записи очень тяжелая для использования, однако такая запись используется для передачи в сетях.

Десятичная тоже удобна, особенно человеку, привыкшему жить в окружении именно десятичной системы счисления, но в десятичной системе для записи байта необходимо три знака, а не два.

Для десятичной системы исчисления, чтобы не записывать байты, для записи которых нет нужды в трех знаках (000-099), убираем из десятичной записи ведущие нули, но тогда адрес вида:

1132046237

можно трактовать по разному:

113 20 46 237

113 204 62 37

Для того чтобы прочитать адрес, записанного в такой форме необходимо установить какие-то разделители между байтами, в качестве таких разделителей принята десятичная точка.

Тогда адрес записывается в таком виде:

113.204.62.37

Такая форма записи называется точечно-десятичной. Кроме записывания адресов в точечно-десятичной форме нам придется постоянно записывать адреса так же и в двоичной системе исчисления.

Если взять в руки и прочитать RFC760 то там можно найти следующее. То можно определить границу между определением адреса сети и адреса хоста. При определении IP адреса первый байт являлся номером сети, три остальных байта – номером узла. Однако такой подход, очевидно, позволял иметь в составе составной сети всего 256 различных сетей (2⁸ = 256),

ХХХХХХХX

.

YYYYYYYY

.

YYYYYYYY

.

YYYYYYYY

Где Х – биты описывающие номер сети

Y – биты описывающие номер хоста

При этом количество хостов в каждой сети: 2²⁴ = 16 777 216.

Как видно, что 256 составляющих сетей – слишком мало для «произвольного масштаба» составной сети, при том, что в таком количестве узлов в этих сетях нет потребности.

Для примера неэффективности использования можно посмотреть как можно было использовать распределение, между вторым и третьим байтом: получим около 64 тыс. сетей по 64 тыс. узлов каждой.

ХХХХХХХX

.

ХХХХХХХХ

.

YYYYYYYY

.

YYYYYYYY

Данное разделение, не позволит построить гигантскую сеть (так как сетей, составляющих ее все же мало), кроме того, количество адресов для нумерования узлов слишком велико для большинства сетей. Может провести границу между третьим и четвертым байтом?

ХХХХХХХX

.

ХХХХХХХХ

.

ХХХХХХХХ

.

YYYYYYYY

Тогда сетей будет действительно много (около 16 млн.), но в каждой сети сможет быть только по 256 узлов, а этого уже недостаточно.

Но где не проведи такую границу между определением адреса сети и хоста, получится негибкое решение: либо получится мало сетей, либо мало узлов! При длине адреса в 4 байта провести границу где бы то ни было статически НЕ гибко – или сетей мало, или их размер мал для некоторых сетей. Поэтому в RFC791, заменившем собой RFC760 было принято более гибкое решение – появилась техника деления адреса на две части, получившая название «техника классов».