Новое 12 задание 2023-го года можете посмотреть в этой статье.
На этом уроке будем проходить, как решать 12 задание из ЕГЭ по информатике
Тематика двенадцатого задания из ЕГЭ по информатике затрагивает организацию компьютерных сетей, адресацию, протоколы передачи данных.
Перейдём непосредственно к решению типовых задач.
Задача(ЕГЭ по информатике, 2018)
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 теме 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 111.81.88.168 адрес сети равен 111.81.88.160.
Найдите наименьшее значение последнего байта маски. Ответ запишите в виде десятичного числа.
Решение:
В подобных задачах в первых двух абзацах даётся краткая теория, которая почти не меняется от задаче к задаче. Сам вопрос, который нас интересует, находится в последних двух абзацах!
Чтобы понять суть происходящего, выпишем IP-адрес, под ним адрес сети, пропустив свободную строчку. В свободной строчке мы должны записать байты маски.
Маска так же, как и IP-адрес, адрес сети, состоит из четырёх десятичных чисел (байт), которые не могут превышать значение 255.
Рассмотрим левый столбик. В IP-адресе и в адресе сети одинаковое число 111. Значит, первый слева байт маски равен числу 255
Если записать числа в двоичной системе в виде 8 разрядов (1 байта) (в случае, когда число в двоичном представлении имеет меньше 8 (восьми) разрядов, нужно дополнить старшие разряды нулями до 8 разрядов), то поразрядное логическое умножение двоичных разрядов байта IP-адреса и байта маски должно давать байт адреса сети
Почему нельзя поставить в байт маски число 239 (1110 11112) ? Или число 111 (0110 11112) ?
Существует ещё одно правило формирования байтов маски: Если нули в маске пошли, то их НЕ ОСТАНОВИТЬ!
Т.е. если мы хотя бы один нолик в двоичном представлении числа байта маски поставили, то все правые разряды обязаны занулить.
Но тогда у нас не получится число 111 (011011112) в байте адреса сети.
Более того, правило, что нули не остановить, сработает и для правых байтов. Т.е. если мы нолик поставили в двоичном представлении левого байта маски, то должны занулять и все правые байты!
Т.е. если соединить все байты маски в двоичном представлении, у нас будет только один переход от единиц к нулям.
После того, как разобрались с теорией, перейдём к нашей задаче!
Теперь мы понимаем, что три левых байта маски могут принимать значение только 255 (В двоичном представлении все единицы 111111112), из-за того, что совпадают числа IP-адреса и адреса сети в трёх левых байтах. К тому же, если бы попался хотя бы один нолик, в этих байтах, правые байты бы занулились!
Значение последнего байта маски нужно проанализировать и сделать его как можно меньшим, исходя из условия задачи.
Приступаем к решению
Ⅰ) Переводим числа 168 и 160 в двоичную систему счисления.
Число 168 в двоичной системе будет 101010002.
Число 160 в двоичной системе будет 101000002.
Ⅱ) Записываем байт IP-адреса и под ним, пропустив свободную строчку для байта маски, записываем байт адреса сети. Здесь уже 8 разрядов в каждом двоичном числе, поэтому не нужно дополнять нулями старшие разряды.
Видно, что можно поставить пять нулей справа в байте маски.
В шестой разряд справа уже нельзя поставить 0, потому что 1 * 0 будет 0, а должна быть 1! Плюс ко всему, если мы единицу поставили, дальше влево должны идти только единицы, чтобы не нарушалось главное правило составления маски.
Примечание: Мы забили нулями по максимуму байт маски, но так же было бы корректно байт маски представить в таком виде 111100002, однако такое представление не делает байт маски минимальным в числовом значении.
Переводим в десятичную систему получившийся минимальный из возможных в числовом значении байт маски 111000002.
0 * 20 + 0 * 21 + 0 * 22 + 0 * 23 + 0 * 24 + 1 * 25 + 1 * 26 + 1 * 27 = 224
Ответ: 224
Задача (ЕГЭ по информатике, 2019, Москва)
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 теме 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 113.191.169.34 адрес сети равен 113.191.160.0
Чему равно наибольшее возможное количество нулей в разрядах маски сети?
Решение:
В этой задаче нужно понять, какое может быть максимальное число нулей во всей маске (в 4 байтах).
Выпишем IP-адрес, под ним адрес сети, пропустив строчку, куда запишем байты маски.
Первые слева два байта маски равны 255 (111111112), потому что два числа слева IP-адреса равны двум числам слева адреса сети.
Второй байт маски справа уже имеет в своих разрядах некоторое количество нулей, т.к. соответствующие числа IP-адреса и адреса сети различаются! Различие могут сделать только нули в байте маски!
Видно, что нули начинаются во втором справа байте маски, а если нули пошли, то их не остановить, поэтому самый первый байт маски справа полностью занулён, и в двоичной системе представляет собой 8 нулей. Из-за этого самый правый байт адреса сети тоже полностью занулён! (Ведь каждый разряд двоичного представления числа 34 умножен на 0)
Проанализируем второй справа байт маски.
1) Переведём числа 169 и 160 в двоичную систему.
Число 160 переводили в предыдущей задаче. Получилось число 101000002.
Получилось, что число 169 в двоичной системе 101010012.
2) Выписываем байт IP-адреса и под ним, пропустив строчку для байта маски, байт адреса сети.
Начинаем забивать нулями справа байт маски. Пять нулей можно записать, потому что в 5 разрядах справа адреса сети стоят нули, и логическое умножение разрядов будет верно исполняться.
В шестом разряде справа в байте адреса сети стоит 1. В соответствующем разряде байта IP-адреса тоже 1. Значит и в соответствующем разряде байта маски тоже должна быть 1. (Если мы поставим ноль то получится 1*0=1, что неверно!).
Если единицы влево пошли, то их тоже уже не остановить в байте маски.
Примечание: Допустимо было значение 111100002 для байта маски, но нам нужно максимальное количество нулей!
5 нулей в байте маски, и в самом правом байте 8 нулей. Значит, ответ будет 5 + 8 = 13 нулей во всей маске.
Ответ: 13
Задача (Стандартная, тренировочная)
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. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места – нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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 93.138.70.47 адрес сети равен 93.138.64.0. Каково наибольшее возможное общее количество единиц во всех четырёх байтах маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Решение:
Напишем общую ситуацию для IP-адреса и адреса сети.
Переведём числа 70 и 64 в двоичную систему, чтобы узнать второй справа байт маски.
Число 70 в двоичной системе 10001102.
Число 64 в двоичной системе 10000002.
Запишем числа в двоичной системе друг под другом, оставив строчку для байта маски. Байт IP-адреса пишется вверху, байт адреса сети – внизу.
Дополняем старшие разряды нулями, чтобы всего было 8 разрядов!
Начинаем забивать единицы слева в байте маске. В 5 разрядах слева это можно сделать, но в шестом слева разряде должны поставить 0. Если поставить единицу получится 1*1=1, а должен получится ноль в разряде адреса сети.
А если нули пошли, то их не остановить.
Примечание: Варианты для байта маски могли быть следующие: 110000002, 111000002, 111100002, 111110002, но мы выбрали тот, где больше всего единиц, исходя из условия задачи.
Во втором справа байте маски получилось наибольшее количество получилось 5 единиц. Тогда ответ будет 8 + 8 + 5 = 21 единица во всех 4 байтах маски.
Ответ: 21
Задача (Редкая, адреса компьютеров)
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 255.255.248.0. Сколько различных адресов компьютеров допускает эта маска?
Примечание. На практике для адресации компьютеров не используются два адреса: адрес сети и широковещательный адрес.
Решение:
Здесь нам дана только маска и у этой задачи совсем другой вопрос. Ключевой фразой здесь является: “адресов компьютеров”.
Для начала нужно узнать сколько нулей в маске (4 байтах).
Последний (самый правый байт полностью занулён), значит, 8 нулей уже есть. Нули начинаются во втором справа байте, ведь первые два байта маски имеют значение 255, что в двоичной системе обозначает 8 единиц (111111112)
Переведём число 248 в двоичную систему.
Число 248 в в двоичной системе будет 111110002.
Итого, во всей маске у нас получается 8 + 3 = 11 нулей!
Именно нули в маске показывают количество адресов компьютеров! Применяем формулу:
N = 211 = 2048 адресов компьютеров
В примечании сказано, что не используются два адреса из этого набора, значит в ответе запишем 2048 – 2 = 2046.
Ответ: 2046
Задача (Редкая, порядковый номер компьютера)
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.
Если маска подсети 255.255.255.224 и IP-адрес компьютера в сети 162.198.0.157, то порядковый номер компьютера в сети равен_____
Решение:
В этой задаче ключевой фразой является: “порядковый номер компьютера”. Нужно знать, как решать данную тренировочную задачу из ЕГЭ по информатике.
Первые 3 слева байты маски равны 255 (111111112), значит, они не участвуют в решении этой задачи.
Мы фокусируем внимание на том байте IP-адреса, под которым байт маски имеет не все единицы в своих разрядах.
Переведём числа 224 и 157 в двоичную систему.
Число 224 в двоичной системе равно 111000002.
Число 157 в двоичной системе равно 100111012.
Запишем друг под другом данные числа в двоичной системе
Выписываем ту часть IP-адреса, которая находится над нулями.
Нужно перевести это двоичное число 111012 в десятичную систему, это и будет ответ.
1 * 20 + 0 * 21 + 1 * 22 + 1 * 23 + 1 * 24 = 29
Примечание:
Предположим IP адрес будет 162.198.157.10, а маска подсети 255.255.224.0, тогда запишем байты IP-адреса, а под ними байты маски:
10011101 00001010
11100000 00000000
То берём всё равно ту часть ip-адреса, которая находится над нулями! Не ограничиваемся 8-ю разрядами!
11101000010102 = 7434
Ответ: 29
Задача (Нужно знать!)
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.
Решение:
Основным правилом для данной тренировочной задачи из ЕГЭ по информатике является то, что каждое из четырёх чисел ip-адреса не может превышать значение 255.
Так же помним, что числа ip-адреса разделены точкой. Пробуем составить адрес. Он должен составляться единственным образом, не нарушая правила.
Получился такой ip-адрес:
В этой задаче нужно пробовать составлять ip-адрес, пока не получится.
Ответ: ВБГА
Задача (Нужно знать!)
Доступ к файлу www.com, находящемуся на сервере http.txt, осуществляется по протоколу ftp. В таблице фрагменты адреса файла закодированы буквами от A до G. Запишите последовательность этих букв, кодирующую адрес указанного файла.
| А | B | C | D | E | F | G |
| :// | www | .txt | http | ftp | .com | / |
Решение:
В этой задачке из тренировочного варианта ЕГЭ по информатике мы должны пользоваться схемой составления адреса файла.
В подобных задачах пытаются запутать названиями элементов. Например, имя сервера назвали http.txt, а http – обычно это протокол. Т.е. нужно именно смотреть не на название, а на сущность элемента, и чётко понимать с чем мы имеем дело.
В ответе запишем EADCGBF
Ответ: EADCGBF
Организация компьютерных сетей. Адресация
Разбор заданий №
12 ЕГЭ (11 кл)
Проверяемые элементы содержания: Знание базовых принципов организации и функционирования
компьютерных сетей, адресации в сети.
(базовый
уровень, время – 2 мин)
Что нужно знать:
|
Компьютерная |
||
|
программных и технических средств, |
||
|
информационных процессов между |
||
|
Каждый |
||
|
32-битовый |
||
|
технических |
||
|
Поэтому |
||
|
четырёх |
||
|
204.152.190.71). |
||
|
четыре |
||
|
переводится в десятичную систему |
||
|
Интернет |
||
|
IP-адрес состоит из двух |
||
|
— адресом |
||
Общие сведения:
|
В |
|||
|
определяющее, |
|||
|
адресу |
|||
|
IP-адрес, |
|||
|
десятичного |
в |
||
|
|
|||
|
поразрядной |
|||
|
Например, 231.32.240.0. |
Так как конъюнкция |
||
Информационные ресурсы:
1. Теория:
Всемирная компьютерная сеть Интернет
(IP-адрес компьютера),
2. Задания
для тренировки: ЕГЭ−2020,
информатика: задания, ответы, решения. Обучающая система «РЕШУ ЕГЭ» Дмитрия Гущина.
3. Онлайн-тесты
Константина Полякова для подготовки к ЕГЭ: B12
– Адресация в сетях TCP/IP,
Задание
№ 12 (ДЕМО ЕГЭ-2020 ФИПИ)
|
Для узла |
|
последний |
Решение:
|
1. Выделим |
IP-адрес узла: X – ? |
|
2. переведём |
19210 |
|
3. выполним |
======= адрес сети: 11000000 |
|
4. переведём |
110000002 |
Ответ:
192.
Задание
№ 12 (ДЕМО ЕГЭ-2019 ФИПИ)
|
Для узла |
|
наименьшее |
|
запишите в виде десятичного числа. |
Решение:
|
1. Выделим последний |
IP-адрес узла: 117.191.37. X – ? |
|
|
2. переведём в |
8410 8010 |
|
|
3. выполним бит, обозначенный *, может принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
1111*000 ======= 01010000 |
|
4. найдём наименьшее |
маска: |
|
|
5. переведём в |
111100002 |
Ответ: 240.
Задание
№ 12 (ДЕМО ЕГЭ-2018 ФИПИ)
|
Для узла с |
|
наибольшее возможное количество единиц в |
Решение:
|
1. Определим первый несовпадающий |
X – ? |
|
|
2. переведём в |
20810 19210 |
|
|
3. выполним |
IP-адрес узла: маска: |
110100002
======= |
|
адрес сети: |
110000002 |
|
|
4. найдём наибольшее |
11×000002 |
|
|
5. подсчитаем |
маска: 8ед. |
Ответ: 19.
Разбор заданий № 18. СтатГрад.
Подготовка к ЕГЭ 20193
Вариант №1
|
Для узла с |
|
третий слева байт маски? |
Решение:
|
1. Определим первый несовпадающий |
маска: 255.255.X.0 X – ? |
|
|
2. переведём в |
8810 8010 |
|
|
3. выполним |
IP-адрес узла: маска: |
111100002 ======= |
|
адрес сети: |
010100002 |
|
|
4. переведём в |
111100002 |
Ответ: 240.
Вариант №2
|
Для узла с IP-адресом |
|
третий слева |
Решение:
|
1. Определим |
маска: 255.255.X.0 X – ? |
|
2. переведём |
9610 6410 |
|
3. выполним |
======= адрес сети: 010000002 |
|
4. переведём |
110000002 |
Ответ: 192.
Вариант №3
|
Для узла с IP-адресом |
|
наименьшее |
Решение:
|
1. Определим первый |
X – ? |
|
|
2. переведём в |
16110 16010 |
|
|
3. выполним биты, обозначенные *, могут принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
2 02 ======= 101000002 |
|
4. определим значение |
111****02 |
|
|
5. найдём количество |
1 + 8 = 9 |
Ответ: 9.
Вариант №4
|
Для узла с IP-адресом 93.138.161.94 |
|
наибольшее количество нулей |
Решение:
|
1. Определим первый |
X – ? |
|
|
2. переведём в |
16110 16010 |
|
|
3. выполним биты, обозначенные *, могут принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: |
2 02 ======= |
|
адрес сети: |
101000002 |
|
|
4. определим значение |
111****02 |
|
|
5. найдём количество |
5 + 8 = 13 |
Ответ: 13.
Вариант №5
|
Для узла с IP-адресом 93.138.164.49 |
|
различных значений |
Решение:
|
1. Определим первый |
X – ? |
|
|
2. переведём в |
16410 16010 |
|
|
3. выполним биты, обозначенные *, могут принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
111**0002 ======= 101000002 |
|
4. определим |
** ⇒ {00, 10, 11} → |
Ответ: 3.
Вариант №6
|
Для узла с IP-адресом |
|
Для скольких |
Решение:
|
1. Определим первый |
X – ? |
|
|
2. переведём в |
16110 16010 |
|
|
3. выполним биты, обозначенные *, могут принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
2 02 ======= 101000002 |
|
4. определим |
**** ⇒ {1111, 1110, → 5 вариантов |
Ответ: 5.
Разбор заданий № 18. ЕГЭ
2020. Ушаков Д.М. 10 тренировочных вариантов[3]
Вариант № 1
|
На |
|
установило, |
|
обозначили эти фрагменты буквами А, B, C |
|
В ответе укажите |
|
соответствующем IP-адресу. |
Решение:
IP-адрес представляет собой четыре
десятичных числа, разделённые точками, значение которых не превышает 255.
|
Расставим |
21 |
1.24 |
5.106 |
.75 |
|
C |
D |
B |
A |
Восстановленный IP-адрес: 211.245.106.75
Ответ: CDBA.
Вариант № 2
|
По заданным IP-адресу |
|||||||
|
IP-адрес узла: 209.135.205.15 |
|||||||
|
Маска: 255.255.248.0 |
|||||||
|
При записи |
|||||||
|
IP-адреса |
|||||||
|
нужно. |
|||||||
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
0 |
15 |
135 |
200 |
205 |
209 |
248 |
255 |
Решение:
Так как конъюнкция
0 с чем-либо всегда равна 0, то на тех местах,
где числа маски равны 0, в адресе узла стоит 0. Аналогично,
там, где числа маски равны 255, стоит само число, так как конъюнкция
1 с любым числом всегда равна этому числу.
|
1. В |
IP-адрес узла: 209.135. =========== адрес сети 209.135.X.0 X – ? |
|
2. переведём |
20510 24810 |
|
3. выполним |
IP-адрес узла: 110011012 ======= адрес сети: 110010002 |
|
4. переведём |
110010002 |
|
5. адрес сети |
209.135.200.0 → FCDA |
Ответ:
FCDA
Вариант № 3
|
Для |
|
наибольшее возможное |
Решение:
|
1. Определим |
IP-адрес узла: 216.182. X – ? |
|
2. переведём |
7310 7210 |
|
3. выполним биты, обозначенные *, |
IP-адрес узла: 010010012 ======= адрес сети: 010010002 |
|
4. определим |
11111**02 |
|
5. найдём |
8 + 8 + 7 = 23 |
Ответ: 23.
Вариант № 4
|
Для |
|
наибольшее |
|
виде десятичного числа. |
Решение:
|
1. Определим первый несовпадающий |
IP-адрес узла: 205.183. .102 маска: 255.255.X.0 X – ? |
|
|
2. переведём в |
13910 12810 |
|
|
3. выполним бит, обозначенный *, может принимать |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
100010112 1 00002 100000002 |
|
4. найдём наибольшее |
1***00002 |
|
|
5. переведём в |
111100002 |
Ответ: 240.
Вариант № 5
Сколько
компьютеров может быть в сети с маской
255.255.255.192 ?
Решение:
|
1. Определим |
|
|
a. переведём в двоичную |
19210 |
|
b. подсчитаем |
110000002 |
|
2. Вычислим |
26 |
|
3. Определим количество компьютеров в |
64 – 2 = 62 (2 специальных адреса: адрес сети и широковещательный адрес) |
Ответ: 62.
Вариант № 6
|
На |
|
установило, |
|
обозначили эти фрагменты буквами А, B, C |
|
В ответе укажите |
|
соответствующем IP-адресу. |
Решение:
IP-адрес представляет собой четыре
десятичных числа, разделённые точками, значение которых не превышает 255.
|
Расставим |
2 |
31.7 |
8.21 |
7.99 |
|
C |
B |
D |
A |
Восстановленный IP-адрес: 231.78.217.99
Ответ: CBDA.
Вариант № 7
|
По заданным IP-адресу |
|||||||
|
IP-адрес узла: 174.214.157.39 |
|||||||
|
Маска: 255.255.240.0 |
|||||||
|
При записи |
|||||||
|
IP-адреса |
|||||||
|
нужно. |
|||||||
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
0 |
39 |
144 |
157 |
174 |
214 |
240 |
255 |
Решение:
Так как конъюнкция
0 с чем-либо всегда равна 0, то на тех местах,
где числа маски равны 0, в адресе узла стоит 0. Аналогично,
там, где числа маски равны 255, стоит само число, так как конъюнкция
1 с любым числом всегда равна этому числу.
|
1. В |
IP-адрес узла: 174.214. маска: 255.255. =========== адрес сети 174.214.X.0 X – ? |
|
2. переведём |
15710 24010 |
|
3. выполним |
IP-адрес узла: 100111012 ======= адрес сети: 100100002 |
|
4. переведём |
100100002 |
|
5. адрес сети |
174.214.144.0 → EFCA |
Ответ:
EFCA
Вариант № 8
|
Для |
|
наименьшее количество |
Решение:
|
1. Определим первый |
IP-адрес узла: 243.212. X – ? |
|
|
2. переведём в |
8310 8010 |
|
|
3. выполним биты, обозначенные *, могут принимать любое значение |
IP-адрес узла: маска: |
1111**002 ======= |
|
адрес сети: |
010100002 |
|
|
4. определим значение |
1111**002 |
|
|
5. найдём количество |
8 + 8 + 4 = 20 |
Ответ: 20.
Вариант № 9
|
Для узла |
|
наибольшее |
|
виде десятичного числа. |
Решение:
|
1. Определим первый несовпадающий |
IP-адрес узла: 117.203. .56 маска: 255.255.X.0 X – ? |
|
|
2. переведём в |
21410 19210 |
|
|
3. выполним бит, обозначенный *, может принимать |
IP-адрес узла: маска: адрес сети: |
110101102
======= 110000002 |
|
4. найдём наибольшее |
11*000002 |
|
|
5. переведём в |
111000002 |
Ответ: 224.
Вариант № 10
Сколько
компьютеров может быть в сети с маской
255.255.254.0 ?
Решение (I вариант):
|
1. Определим |
|
|
a. переведём в двоичную |
25410 |
|
b. подсчитаем в |
11111110 00000000 → 9 нулей |
|
2. Вычислим |
29 |
|
3. Определим количество |
512 – 2 = 510 (2 специальных адреса: |
Ответ: 510.
Решение (II
вариант):
1.
Так
как первые
два октета
(октет – число маски, содержит
8 бит) равны 255, то в двоичном виде они записываются
как 16 единиц, а значит, первые
два октета
определяют
адрес сети.
2.
Запишем
число 254 в двоичном виде:
25410
=
255 10
–
1
10
=
11111111 2 –
1
2
= 11111110 2
В конце этого числа стоит 1 ноль, еще 8 нулей
мы получаем
из последнего
октета
маски. Итого у нас есть 9 двоичных разрядов
для того, чтобы записать адрес компьютера.
3.
29
= 51210
но,
так как два ад реса
не используются,
получаем
512 – 2 = 510.
Ответ: 510
различных
адресов
компьютеров.
Содержание
- Задача №12. Адресация в интернете. Восстановление IP- адресов, определение адреса сети, определение количества адресов и номера компьютера в сети.
- Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
- Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
- Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
Задача №12. Адресация в интернете. Восстановление IP- адресов, определение адреса сети, определение количества адресов и номера компьютера в сети.
Адрес документа в Интернете состоит из следующих частей:
Протокол ( чаще всего http или ftp), последовательность символов «://» , доменное имя сайта, каталог на сервере, где находится файл, имя файла. Каталоги разделяются символом «/».
IP-адрес компьютера имеет длину 4 байта. Для удобства IP-адрес записывают в виде четырех чисел, разделенных точками. Числа принимают значения от 0 до 255 (т.к. 255 — 8 единиц в двоичной системе – наибольшее число, которое можно записать в один байт).
IP-адрес состоит из двух частей: адреса сети и номера компьютера в этой сети. Для деления адреса на части используют маску. Маска – это 32-битное число, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, а потом – нули. Единицы определяют часть адреса, относящуюся к адресу сети, а нули – часть адреса, относящуюся к номеру компьютера в сети.
Адрес файла в интернете
| A | .net |
| Б | ftp |
| В | :// |
| Г | http |
| Д | / |
| Е | .org |
| Ж | txt |
Доступ к файлу ftp.net , находящемуся на сервере txt.org, осуществляется по протоколу http. В таблице фрагменты адреса файла закодированы буквами от А до Ж. Запишите последовательность этих букв, кодирующую адрес указанного файла в сети Интернет.
При записи адреса файла в интернете сначала указывается протокол, затем ставится последовательность символов ://, затем имя сервера, затем символ /, и лишь потом имя файла: http://txt.org/ftp.net.
Восстановление IP-адресов
Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти
фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.
IP-адрес представляет собой 4 числа, разделенные точками, причем эти числа не больше 255.
Посмотрим внимательнее на данные фрагменты: под буквой Г мы видим «.42». Так как числа в IP-адресе не могут быть больше 255, мы не можем ничего дописать к этому числу, а фрагментов, начинающихся с точки, больше нет, следовательно, этот фрагмент – последний.
На фрагменте под буквой Б число без точек, значит, это либо последний фрагмент, либо первый. Место последнего фрагмента уже занято, значит фрагмент Б первый.
В конце фрагмента А — число 212, отделенное точкой, значит за фрагментом А должен следовать фрагмент, начинающийся с точки. Значит, фрагмент А идет перед фрагментом Г.
Определение адреса сети
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 заданным IP-адресу узла и маске.
По заданным IP-адресу узла и маске определите адрес сети.
IP-адрес узла: 218.137.218.137
При записи ответа выберите из приведённых в таблице чисел четыре элемента IP-адреса и запишите в нужном порядке соответствующие им буквы без использования точек.
При записи ответа выберите из приведенных в таблице чисел 4 фрагмента четыре элемента IP-адреса и запишите в нужном порядке соответствующие им буквы без точек.
Источник
Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
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 255.255.248.0. Сколько различных адресов компьютеров допускает эта маска?
Примечание. На практике для адресации компьютеров не используются два адреса: адрес сети и широковещательный адрес.
1. Так как первые два октета (октет — число маски, содержит 8 бит) оба равны 255, в двоичном виде они записываются как 16 единиц, а значит, первые два октета определяют адрес сети.
2. Запишем число 248 в двоичном виде: 248=111110002. В конце этого числа стоят 3 нуля, еще 8 нулей мы получаем из последнего октета маски. Итого есть 11 двоичных разрядов для того, чтобы записать адрес компьютера.
3. Далее, 2 11 =2048, так как два адреса не используются, получаем 2048 − 2 = 2046.
Объясните, пожалуйста, какие два адреса не используются и почему?
Для адресации компьютеров не используются два адреса: адрес сети и широковещательный адрес. Адрес сети не используется в качестве адреса узла, чтобы их не путать. Широковещательный адрес все узлы сети воспринимают как собственный; это позволяет, отсылая пакеты на один адрес, обеспечить их прием всеми узлами сети.
Для вычисления адреса сети следует найти поразрядную конъюнкцию адреса узла и маски. Например, если адрес узла 10.8.248.131, а маска 255.255.224.0, то, переводя числа в двоичную систему счисления и применяя поразрядную конъюнкцию, получаем:
00001010 00001000 11111000 10000100 (10.8.248.131)
11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)
00001010 00001000 11100000 00000000 (10.8.224.0)
Таким образом, адресом сети является 10.8.224.0.
Для вычисления широковещательного адреса следует найти поразрядную дизъюнкцию адреса узла и инвертированной маски. Например, если адрес узла 10.8.248.131, а маска 255.255.224.0, то, переводя числа в двоичную систему счисления и применяя поразрядную дизъюнкцию к адресу и инвертированной маске, получаем:
00001010 00001000 11111000 10000100 (10.8.248.131)
00000000 00000000 00011111 11111111 (0.0.31.255)
00001010 00001000 11111111 11111111 (10.8.255.255)
Таким образом, широковещательным адресом является 10.8.255.255.
Спрашивается, сколько ВСЕГО возможно адресов, их 2048. Дальше говорится про практику, чтобы ввести в заблуждение. Так как в задании требуется указать, сколько ДОПУСКАЕТ маска. Исправьте, пожалуйста.
Примечание написано не для того чтобы «запутать», а для того, чтобы подсказать.
Источник
Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
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 255.255.248.0. Сколько различных адресов компьютеров допускает эта маска?
Примечание. На практике для адресации компьютеров не используются два адреса: адрес сети и широковещательный адрес.
1. Так как первые два октета (октет — число маски, содержит 8 бит) оба равны 255, в двоичном виде они записываются как 16 единиц, а значит, первые два октета определяют адрес сети.
2. Запишем число 248 в двоичном виде: 248=111110002. В конце этого числа стоят 3 нуля, еще 8 нулей мы получаем из последнего октета маски. Итого есть 11 двоичных разрядов для того, чтобы записать адрес компьютера.
3. Далее, 2 11 =2048, так как два адреса не используются, получаем 2048 − 2 = 2046.
Объясните, пожалуйста, какие два адреса не используются и почему?
Для адресации компьютеров не используются два адреса: адрес сети и широковещательный адрес. Адрес сети не используется в качестве адреса узла, чтобы их не путать. Широковещательный адрес все узлы сети воспринимают как собственный; это позволяет, отсылая пакеты на один адрес, обеспечить их прием всеми узлами сети.
Для вычисления адреса сети следует найти поразрядную конъюнкцию адреса узла и маски. Например, если адрес узла 10.8.248.131, а маска 255.255.224.0, то, переводя числа в двоичную систему счисления и применяя поразрядную конъюнкцию, получаем:
00001010 00001000 11111000 10000100 (10.8.248.131)
11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)
00001010 00001000 11100000 00000000 (10.8.224.0)
Таким образом, адресом сети является 10.8.224.0.
Для вычисления широковещательного адреса следует найти поразрядную дизъюнкцию адреса узла и инвертированной маски. Например, если адрес узла 10.8.248.131, а маска 255.255.224.0, то, переводя числа в двоичную систему счисления и применяя поразрядную дизъюнкцию к адресу и инвертированной маске, получаем:
00001010 00001000 11111000 10000100 (10.8.248.131)
00000000 00000000 00011111 11111111 (0.0.31.255)
00001010 00001000 11111111 11111111 (10.8.255.255)
Таким образом, широковещательным адресом является 10.8.255.255.
Спрашивается, сколько ВСЕГО возможно адресов, их 2048. Дальше говорится про практику, чтобы ввести в заблуждение. Так как в задании требуется указать, сколько ДОПУСКАЕТ маска. Исправьте, пожалуйста.
Примечание написано не для того чтобы «запутать», а для того, чтобы подсказать.
Источник
Терминологии сетей tcp ip маской подсети называется 32 разрядное двоичное число определяющее какая
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 117.191.88.37 адрес сети равен 117.191.80.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Заметим, что в 4 слева бите маски должна стоять единица, а в 5 слева бите — ноль. И так как в маске сначала идут единицы, а потом одни нули, третий байт будет равен 111100002 = 24010.
В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется 32-разрядная двоичная последовательность, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. 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. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа.
Пример. Пусть IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0. Тогда адрес сети равен 231.32.240.0.
Для узла с IP-адресом 235.116.177.140 адрес сети равен 235.116.160.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Заметим, что в третьем слева бите маски должна стоять единица, а в четвёртом слева бите — ноль. И так как в маске сначала идут одни единицы, а затем одни нули, получаем 111000002 = 22410
В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется 32-разрядная двоичная последовательность, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. 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. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа.
Пример. Пусть IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0. Тогда адрес сети равен 231.32.240.0.
Для узла с IP-адресом 227.138.127.144 адрес сети равен 227.138.64.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Заметим, что в маске во втором бите слева должна стоять единица, а в третьем бите слева — ноль. И так как мы знаем про маски, что в них сначала идут единицы, а потом нули, то получаем, что третий слева байт равен 110000002 = 19210
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. При этом в двоичном представлении маски сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда — нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес, — в виде четырёх байт, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к 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 136.128.196.48 адрес сети равен 136.128.192.0. Чему равно наибольшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Переведем третьи байты в двоичную систему:
Известно, что первые 2 бита третьего байта маски — 1, а 6 бит обязательно равен 0. Значит, максимальный третий байт маски имеет вид 111110002 = 24810.
Примечание. Ответ 251 является неверным, так как после нуля должны идти только нули.
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. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места – нули.
Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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 93.138.161.94 адрес сети равен 93.138.160.0. Какое наибольшее количество нулей может быть в двоичной записи маски?
Запишем условие в таком виде:
Имеем конъюнкцию 161 ∧ x = 160. При этом в двоичной записи x сначала идут единицы, а с какого-то места нули. Рассмотрим двоичную запись чисел 161 и 160: 1010 0001 и 1010 0000. Заметим, что конъюнкция с x превращает числа, стоящие с 1-го по 5-ый разряд слева в 0 и больше ничего не меняет. Тогда маски могут быть: 1110 0000, 1111 0000, 1111 1000, 1111 1100, 1111 1110. Нам необходимо наибольшее количество нулей, поэтому берем 1110 0000. В найденном байте маски 5 нулей и еще 8 нулей в последнем байте. Итого 5 + 8 = 13 нулей.
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. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места – нули.
Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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 93.138.161.94 адрес сети равен 93.138.160.0. Какое наименьшее количество нулей может быть в двоичной записи маски?
Запишем условие в таком виде:
Имеем конъюнкцию 161 ∧ x = 160. При этом в двоичной записи x сначала идут единицы, а с какого-то места нули. Рассмотрим двоичную запись чисел 161 и 160: 1010 0001 и 1010 0000. Заметим, что конъюнкция с x превращает числа, стоящие с 1-го по 5-ый разряд слева в 0 и больше ничего не меняет. Тогда маски могут быть: 1110 0000, 1111 0000, 1111 1000, 1111 1100, 1111 1110. Нам необходимо наименьшее количество нулей, поэтому берем 1111 1110. В найденном байте маски 1 нуль и еще 8 нулей в последнем. Итого 1 + 8 = 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. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места — нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес — в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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.
Узлы с IP-адресами 98.162.71.151 и 98.162.71.155 находятся в разных сетях. Чему равно наименьшее количество возможных единиц в масках этих сетей?
Запишем четвёртый байт IP-адресов:
Если два компьютера находятся в разных подсетях, то части их адресов, относящиеся к подсети, разные. Поэтому нужно найти первый слева бит, в котором адреса отличаются. Это 5 бит последнего октета адресов. Следовательно, наименьшее количество возможных единиц в масках этих подсетей равняется 24 + 5 = 29.
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. При этом в двоичном представлении маски сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда — нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес, — в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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 111.81.208.27 адрес сети равен 111.81.192.0. Чему равно наименьшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
У нас получилось уравнение 208 ∧ x = 192. При этом в двоичной записи x сначала идут единицы, а с какого-то места нули. Рассмотрим двоичную запись чисел 208 и 192: 11010000 и 11000000. Можно видеть, что конъюнкция с x превращает 4 разряд слева из 1 в 0, и больше ничего не меняет. Тогда это либо 11100000, либо 11000000. Но второе число меньше, поэтому берём его. 110000002 = 19210
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. При этом в двоичном представлении маски сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда — нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес, – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. 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 111.81.200.27 адрес сети равен 111.81.192.0. Чему равно наибольшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
У нас получилось уравнение 200 ∧ x = 192. При этом в двоичной записи x сначала идут единицы, а с какого-то места нули. Рассмотрим двоичную запись чисел 200 и 192: 11001000 и 11000000. Можно видеть, что конъюнкция с x превращает 5 разряд слева из 1 в 0, и больше ничего не меняет. Тогда это либо 11110000, либо 11100000, либо 11000000. Из них 11110000 — самое большое. 111100002 = 24010
Источник
IP – это протокол связи, который используется от самой маленькой сети
из двух устройств до глобальной информационной сети. IP-адрес – это
уникальный идентификатор определенного узла (устройства), выделяемый в
определенной сети.
Запись IP-адресов
Адрес
выглядит как 32-разрядное число в диапазоне от 0 до 4294967295. Это
говорит о том, что во всей сети Интернет может содержаться более 4
миллиардов полностью уникальных адресов объектов. Если записывать адреса
в двоичной или десятичной форме, то это вызывает свои неудобства по их
запоминанию или обработке. Поэтому, для упрощения написания таких
адресов, было решено делить полный адрес на четыре октета (8-разрядных
числа), разделенных точкой. Для примера: адрес который в
шестнадцатеричной системе выглядит как С0290612, в записи IP-адреса
будет выглядеть как 192.41.6.18. При этом наименьший адрес – это четыре
нуля, а максимальный – четыре группы по 255. Старшая область (та, что
располагается с левой стороны групп цифр от любой из разделительных
точек) занята областью адреса, младшая область (с правой стороны от этой
же разделительной точки) показывает номер интерфейса в этой сети.
Положение границы между хостовой и сетевой частями зависит от количества
бит, которое отвели на номер сети, бывает различным, разделение идет
только по границе октета (точки между ними) и позволяет определить
классы IP-адресов.
Классовая модель адресов
Несколько
десятилетий адреса имеют разделение на 5 классов. Это устаревающее в
данный момент разделение называется полноклассовой адресацией. Классы
IP-адресов называются буквами латинского алфавита от А до E. Классы от А
до Е дают возможность задать идентификаторы для 128 сетей с 16
миллионами сетевых интерфейсов в каждой, 16384 сети с 64 тысячами
устройств и 2 миллионов сетей с 256 интерфейсами. Классы IP-сетей D
предусмотрены для многоадресной рассылки, при которой пакеты сообщений
рассылаются на несколько хостов одновременно. Адреса, которые имеют
начальными битами 1111, являются зарезервированными для применения в
будущем.
Ниже представлена таблица IP-адресов. Классы определяются по старшим битам адресов.
Класс А
IP-адреса
класса А характеризуются нулевым старшим битом адреса и восьмибитным
размером принадлежности к сети. Записываются в виде:
Исходя из этого, наибольшее число сетей класса А может быть 27, но каждая из них будет иметь адресное пространство 224
устройств. Так как первый бит адреса равен 0, то все IP-адреса класса А
будут находиться в диапазоне старшего октета от 0 до 127, который, к
тому же, будет являться и номером сети. При этом нулевой адрес и 127
зарезервированы под служебные адреса, поэтому использование их
невозможно. По этой причине точное количество сетей класса А равняется
126.
Под адреса узлов в сети класса А отводится 3 байта (или 24
бита). Простой расчет показывает, что можно разместить 16 777 216
двоичных комбинаций (адресов интерфейсов). Так как адреса, состоящие
полностью из нулей и единиц, являются специализированными, то количество
сетей класса А уменьшается до 16 777 214 адресов.
Классы В и С
Основной отличительной
особенностью IP-адреса класса b будет значение двух старших битов,
равное 10. При этом размер сетевой части будет равняться 16 битам.
Формат адреса этой сети выглядит так:
По этой причине наибольшее число сетей класса B может быть 214 (16384) с адресным пространством 216
каждая из них. IP-адреса класса B начинаются в диапазоне от 128 до 191.
Это является отличительной особенностью, по которой можно определить
принадлежность сети к этому классу. Два байта, отведенные под адреса
этих сетей, за вычетом нулевых и состоящих из единиц адресов, могут
составить количество узлов, равное 65 534.
Любой IP-адрес класса C
начинается в диапазоне от 192 до 223, при этом номер сети занимает три
старших октета. Схематически адрес имеет такую структуру:
Три старших бита имеют первыми 110, сетевая часть 24 бита. Наибольшее число сетей в этом классе составляет 221 (это 2097152 сети). Под адреса узлов в IP-адресе сетей класса С отводится 1 байт, это всего 254 хоста.
Дополнительные классы сетей
В
классы D и Е включаются сети со старшим октетом выше 224. Эти адреса
резервируются для специализированных целей, таких как, например,
мультикастинг – передача дейтаграмм определенным группам узлов в сети.
Диапазон
класса D используется для рассылки пакетов и лежит в границах от
224.0.0.0 до 239.255.255.255. Последний класс, Е, зарезервирован для
использования в будущем. В него входят адреса от 240.0.0.0 до
255.255.255.255. Поэтому если не хотите проблем с адресацией, желательно
не брать IP-адреса из этих диапазонов.
Зарезервированные IP-адреса
Существуют
адреса, которые нельзя давать никаким устройствам, какая бы ни была
IP-адресация. Служебные IP-адреса имеют специфическое назначение.
Например, если адрес сети состоит из нулей, то это подразумевает, что
узел относится к текущей сети или определенному сегменту. Если все
единицы – то это адрес для широковещательных рассылок пакетов.
В
классе А есть две выделенные особые сети с номерами 0 и 127. Адрес,
равный нулю, используется в качестве маршрута по умолчанию, а 127
показывает адресацию на самого себя (интерфейс обратной связи).
Например, обращение по IP 127.0.0.1 значит, что узел общается только сам
с собой без выхода дейтаграмм на уровень среды передачи данных. Для
транспортного уровня такое соединение не отличается от связи с удаленным
узлом, поэтому такой адрес обратной связи часто используется для
тестирования сетевого ПО.
Определение идентификаторов сети и узла
Зная
IP-адрес устройства в случае, когда встает вопрос о том, как определить
класс IP-адреса, то достаточно просто посмотреть на первый октет адреса.
Если он от 1 до 126, то это сеть класса А, от 128 до 191 – это сеть
класса В, от 192 до 223 – сеть класса С.
Для
идентификации сети нужно помнить, что в А классе это начальное число в
IP-адресе, в В – начальные два числа, в С – начальные три числа.
Остальные являются идентификаторами сетевых интерфейсов (узлов). К
примеру, IP-адрес 139.17.54.23 является адресом класса В, так как первое
число – 139 – больше 128 и меньше 191. Поэтому идентификатор сети будет
равен 139.17.0.0, идентификатор узла – 54.23.
Подсети
При
помощи маршрутизаторов и мостов есть возможность расширить сеть,
добавив к ней сегменты, или разделить ее на более мелкие подсети путем
изменения идентификатора сети. В этом случае берется маска подсети,
которая показывает, какой сегмент IP-адреса будет применяться как новый
идентификатор данной подсети. При совпадении идентификаторов можно
делать вывод, что узлы принадлежат одной подсети, иначе они будут
находиться в различных подсетях и для их соединения потребуется
маршрутизатор.
Классы
IP-адресов рассчитаны так, что число сетей и узлов для определенной
организации определено заранее. По умолчанию в организации можно
развернуть только одну сеть с некоторым количеством подключенных к сети
устройств. Есть определенный идентификатор сети и некоторое количество
узлов, имеющее ограничение в соответствии с классом сети. При большом
количестве узлов сеть будет низкой пропускной способности, так как даже
при любой широковещательной рассылке производительность будет падать.
Маски подсетей
Для
того чтобы разделить идентификатор, необходимо применять маску подсети –
некий шаблон, помогающий отличить идентификаторы сетей от
идентификаторов узлов в IP-адресах. Классы IP-адресов не накладывают
ограничения на маску подсети. Маска внешне выглядит так же, как и адрес –
четыре группы цифр от 0 до 255. При этом сначала идут большие числа, за
ним меньшие. К примеру, 255.255.248.0 – это правильная маска подсети,
255.248.255.0 – неправильная. Маска 255.255.255.0 определяет начальные
три октета IP-адреса как идентификатор подсети.
При проектировании
сегментации сети предприятия необходимо, чтобы правильно была
организована IP-адресация. Классы IP-адресов, разделенные на сегменты с
помощью масок, позволяют не только увеличить количество компьютеров в
сети, но и организовать ее высокую производительность. Каждый класс
адреса имеет маску сети по умолчанию.
Для
дополнительных подсетей часто используются не маски по умолчанию, а
индивидуальные. Например, IP-адрес 170.15.1.120 может использовать маску
подсети 255.255.255.0 с идентификатором сети 170.15.1.0, при этом не
обязательно использовать маску подсети 255.255.0.0 с идентификатором
170.15.0.0, который используется по умолчанию. Это позволяет разбивать
существующую сеть организации класса В с идентификатором 170.15.0.0 на
подсети с помощью различных масок.
Расчет параметров подсетей
После
настройки подсети на каждом интерфейсе программное обеспечение сетевого
протокола будет проводить опрос IP-адресов, используя при этом маску
подсети для определения адреса подсети. Существуют две простые формулы
для подсчета максимального числа подсетей и хостов в сети:
- 2(количество битов, равных единице в маске) – 2 = наибольшее число подсетей;
- 2(количество нулей в маске подсети) – 2 = наибольшее количество устройств в подсети.
Например,
возьмем адрес, равный 182.16.52.10 с маской 255.255.224.0. Маска в
двоичном виде выглядит так: 11111111.11111111.11100000.00000000. Судя по
первому октету, это сеть принадлежит к классу В, поэтому рассматриваем
третий и четвертый октеты. Три единицы и тринадцать нулей подставляем в
формулы и получаем 23-2=6 подсетей и 213 – 2 = 8190 хостов.
При
применении стандартной маски сети класса В в виде 255.255.255.0 сеть
может иметь 65534 подключенных устройства. Если адрес подсети занимает
полный байт узла, то количество подключенных устройств в каждой подсети
сокращается до 254. При необходимости превысить это число устройств
могут возникать проблемы, решаемые укорочением поля маски адреса подсети
или добавлением еще одного вторичного адреса в интерфейсе
маршрутизатора. Но в этом случае будет наблюдаться уменьшение количества
возможных сетей.
При создании подсетей в сети класса С следует
помнить, что выбор будет очень мал при свободном только одном октете.
При отсеивании нулевых и широковещательных адресов остается возможность
создания четырех оптимальных вариантов наборов подсетей: одна подсеть на
253 хоста, две подсети на 125 хостов, четыре подсети по 61 хосту,
восемь подсетей по 29 хостов. Остальные варианты разбиения будут
вызывать проблемы при маршрутизации и широковещательных рассылок или
просто вызывать неудобства при расчетах адресации между хостами.
Формировать
подсети в сетях класса В уже проще, так как больше свобода выбора. По
умолчанию маска подсети равна 255.255.0.0, при ее использовании получаем
65534 хоста. При создании масок подсетей под их адреса выделяются левые
непомеченные биты из 3 и 4 октета. Путем расчетов можно вывести
оптимальные сети с номерами 32, 64, 96, 128, 160 и 192.
Сети
класса А имеют очень большое количество адресов, для которых возможно
создавать подсети. Для использования масок подсетей можно использовать
до 32 бит. Используя вышеприведенную формулу, мы можем определить, что
максимальное количество подсетей может быть до 254. При этом на адреса
хостов остается 16 бит, то есть можно подключить 65534 узлов.
Конечно,
это только примерные расчеты. При создании секторов и работе с
подсетями приходится учитывать больше факторов, которые зависят от
провайдера и уровня предприятия.
Время на прочтение
7 мин
Количество просмотров 1.4M
Чуточку ликбеза. Навеяно предшествующими копипастами разной чепухи на данную тему. Уж простите, носинг персонал.
IP-адрес (v4) состоит из 32-бит. Любой уважающий себя админ, да и вообще айтишник (про сетевых инженеров молчу) должен уметь, будучи разбуженным среди ночи или находясь в состоянии сильного алкогольного опьянения, правильно отвечать на вопрос «из скольки бит состоит IP-адрес». Желательно вообще-то и про IPv6 тоже: 128 бит.
Обстоятельство первое. Всего теоретически IPv4-адресов может быть:
232 = 210*210*210*22 = 1024*1024*1024*4 ≈ 1000*1000*1000*4 = 4 млрд.
Ниже мы увидим, что довольно много из них «съедается» под всякую фигню.
Записывают IPv4-адрес, думаю, все знают, как. Четыре октета (то же, что байта, но если вы хотите блеснуть, то говорите «октет» — сразу сойдете за своего) в десятичном представлении без начальных нулей, разделенные точками: «192.168.11.10».
В заголовке IP-пакета есть поля source IP и destination IP: адреса источника (кто посылает) и назначения (кому). Как на почтовом конверте. Внутри пакетов у IP-адресов нет никаких масок. Разделителей между октетами тоже нет. Просто 32-бита на адрес назначения и еще 32 на адрес источника.
Однако, когда IP-адрес присваивается интерфейсу (сетевому адаптеру или как там его еще называют) компьютера или маршрутизатора, то кроме самого адреса данного устройства ему назначают еще и маску подсети. Еще раз: маска не передается в заголовках IP-пакетов.
Компьютерам маска подсети нужна для определения границ — ни за что не угадаете чего — подсети. Чтоб каждый мог определить, кто находится с ним в одной [под]сети, а кто — за ее пределами. (Вообще-то можно говорить просто «сети», часто этот термин используют именно в значении «IP-подсеть».) Дело в том, что внутри одной сети компьютеры обмениваются пакетами «напрямую», а когда нужно послать пакет в другую сеть — шлют их шлюзу по умолчанию (третий настраиваемый в сетевых свойствах параметр, если вы помните). Разберемся, как это происходит.
Маска подсети — это тоже 32-бита. Но в отличии от IP-адреса, нули и единицы в ней не могут чередоваться. Всегда сначала идет сколько-то единиц, потом сколько-то нулей. Не может быть маски
120.22.123.12=01111000.00010110.01111011.00001100.
Но может быть маска
255.255.248.0=11111111.11111111.11111000.00000000.
Сначала N единиц, потом 32-N нулей. Несложно догадаться, что такая форма записи является избыточной. Вполне достаточно числа N, называемого длиной маски. Так и делают: пишут 192.168.11.10/21 вместо 192.168.11.10 255.255.248.0. Обе формы несут один и тот же смысл, но первая заметно удобнее.
Чтобы определить границы подсети, компьютер делает побитовое умножение (логическое И) между IP-адресом и маской, получая на выходе адрес с обнуленными битами в позициях нулей маски. Рассмотрим пример 192.168.11.10/21:
11000000.10101000.00001011.00001010
11111111.11111111.11111000.00000000
----------------------------------------------
11000000.10101000.00001000.00000000 = 192.168.8.0
Обстоятельство второе. Любой уважающий себя администратор обязан уметь переводить IP-адреса из десятичной формы в двоичную и обратно в уме или на бумажке, а также хорошо владеть двоичной арифметикой.
Адрес 192.168.8.0, со всеми обнуленными битами на позициях, соответствующих нулям в маске, называется адресом подсети. Его (обычно) нельзя использовать в качестве адреса для интерфейса того или иного хоста. Если же эти биты наоборот, установить в единицы, то получится адрес 192.168.15.255. Этот адрес называется направленным бродкастом (широковещательным) для данной сети. Смысл его по нынешним временам весьма невелик: когда-то было поверье, что все хосты в подсети должны на него откликаться, но это было давно и неправда. Тем не менее этот адрес также нельзя (обычно) использовать в качестве адреса хоста. Итого два адреса в каждой подсети — на помойку. Все остальные адреса в диапазоне от 192.168.8.1 до 192.168.15.254 включительно являются полноправными адресами хостов внутри подсети 192.168.8.0/21, их можно использовать для назначения на компьютерах.
Таким образом, та часть адреса, которой соответствуют единицы в маске, является адресом (идентификатором) подсети. Ее еще часто называют словом префикс. А часть, которой соответствуют нули в маске, — идентификатором хоста внутри подсети. Адрес подсети в виде 192.168.8.0/21 или 192.168.8.0 255.255.248.0 можно встретить довольно часто. Именно префиксами оперируют маршрутизаторы, прокладывая маршруты передачи трафика по сети. Про местонахождение хостов внутри подсетей знает только шлюз по умолчанию данной подсети (посредством той или иной технологии канального уровня), но не транзитные маршрутизаторы. А вот адрес хоста в отрыве от подсети не употребляется совсем.
Обстоятельство третье. Количество хостов в подсети определяется как 232-N-2, где N — длина маски. Чем длиннее маска, тем меньше в ней хостов.
Из данного обстоятельства в частности следует, что максимальной длиной маски для подсети с хостами является N=30. Именно сети /30 чаще всего используются для адресации на point-to-point-линках между маршрутизаторами.
И хотя большинство современных маршрутизаторов отлично работают и с масками /31, используя адрес подсети (нуль в однобитовой хоствой части) и бродкаст (единица) в качестве адресов интерфейсов, администраторы и сетевые инженеры часто попросту боятся такого подхода, предпочитая руководствоваться принципом «мало ли что».
А вот маска /32 используется достаточно часто. Во-первых, для всяких служебных надобностей при адресации т. н. loopback-интерфейсов, во-вторых, от криворукости: /32 — это подсеть, состоящая из одного хоста, то есть никакая и не сеть, в сущности. Чем чаще администратор сети оперирует не с группами хостов, а с индивидуальными машинами, тем менее сеть масштабируема, тем больше в ней соплей, бардака и никому непонятных правил. Исключением, пожалуй, является написание файрвольных правил для серверов, где специфичность — хорошее дело. А вот с пользователями лучше обращаться не индивидуально, а скопом, целыми подсетями, иначе сеть быстро станет неуправляемой.
Интерфейс, на котором настроен IP-адрес, иногда называют IP-интерфейсом или L3-интерфейсом («эл-три», см. Модель OSI).
Прежде чем посылать IP-пакет, компьютер определяет, попадает ли адрес назначения в «свою» подсеть. Если попадает, то шлет пакет «напрямую», если же нет — отсылает его шлюзу по умолчанию (маршрутизатору). Как правило, хотя это вовсе необязательно, шлюзу по умолчанию назначают первый адрес хоста в подсети: в нашем случае 192.168.8.1 — для красоты.
Обстоятельство четвертое. Из сказанного в частности следует, что маршрутизатор (шлюз и маршрутизатор — это одно и то же) с адресом интерфейса 192.168.8.1 ничего не знает о трафике, передаваемом между, например, хостами 192.168.8.5 и 192.168.8.7. Очень частой ошибкой начинающих администраторов является желание заблокировать или как-то еще контролировать с помощью шлюза трафик между хостами в рамках одной подсети. Чтобы трафик проходил через маршрутизатор, адресат и отправитель должны находиться в разных подсетях.
Таким образом в сети (даже самого маленького предприятия) обычно должно быть несколько IP-подсетей (2+) и маршрутизатор (точнее файрвол, но в данном контексте можно считать эти слова синонимами), маршрутизирующий и контролирующий трафик между подсетями.
Следующий шаг — разбиение подсетей на более мелкие подсети. Полюбившуюся нам сеть 192.168.8.0/21 можно разбить на 2 подсети /22, четыре подсети /23, восемь /24 и т. д. Общее правило, как не сложно догадаться, такое: K=2X-Y, где K — количество подсетей с длиной маски Y, умещающихся в подсеть с длиной маски X.
Обстоятельство пятое. Как и любому приличному IT-шнику, администратору сети, если только он получает зарплату не за красивые глаза, положено знать наизусть степени двойки от 0 до 16.
Процесс объединения мелких префиксов (с длинной маской, в которых мало хостов) в крупные (с короткой маской, в которых много хостов) называется агрегацией или суммаризацией (вот не суммированием!). Это очень важный процесс, позволяющий минимизировать количество информации, необходимой маршрутизатору для поиска пути передачи в сети. Так, скажем, провайдеры выдают клиентам тысячи маленьких блоков типа /29, но весь интернет даже не знает об их существовании. Вместо этого за каждым провайдером закрепляются крупные префиксы типа /19 и крупнее. Это позволяет на порядки сократить количество записей в глобальной таблице интернет-маршрутизации.
Обстоятельство шестое. Чем больше длина маски, тем меньше в подсети может быть хостов, и тем большую долю занимает «съедение» адресов на адреса подсети, направленного бродкаста и шлюза по умолчанию. В частности в подсети с маской /29 (232-29 = 8 комбинаций) останется всего 5 доступных для реального использования адресов (62,5%). Теперь представьте, что вы провайдер, выдающий корпоративным клиентам тысячи блоков /29. Таким образом, грамотное разбиение IP-пространства на подсети (составление адресного плана) — это целая маленькая наука, включающая поиск компромиссов между разными сложными факторами.
При наличии достаточно большого диапазона адресов, как правило из блоков для частного использования 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 и 192.168.0.0/16, конечно, удобно использовать маски, совпадающие по длине с границами октетов: /8, /16, /24 или, соответственно, 255.0.0.0, 255.255.0.0 и 255.255.255.0. При их использовании можно облегчить работу мозгу и калькулятору, избавившись от необходимости работать с двоичной системой и битами. Это правильный подход, но не стоит забывать, что злоупотребление расслабухой редко доводит до добра.
И последнее. Пресловутые классы адресов. Дорогие товарищи, забудьте это слово вообще! Совсем. Вот уже скоро 20 лет (!), как нет никаких классов. Ровно с тех пор, как стало понятно, что длина префикса может быть любой, а если раздавать адреса блоками по /8, то никакого интернета не получится.
Иногда «матерые специалисты» любят блеснуть словами «сеть класса такого-то» по отношению к подсети с той или иной длиной маски. Скажем, часто можно услышать слово «сеть класса C» про что-нибудь вроде 10.1.2.0/24. Класс сети (когда он был) не имел никакого отношения к длине маски и определялся совсем другими факторами (комбинациями битов в адресе). В свою очередь классовая адресация обязывала иметь маски только предписанной для данного класса длины. Поэтому указанная подсеть 10.1.2.0/24 никогда не принадлежала и не будет принадлежать к классу C.
Но обо всем этом лучше и не вспоминать. Единственное, что нужно знать — что существуют разные глобальные конвенции, собранные под одной крышей в RFC3330, о специальных значениях тех или иных блоков адресов. Так, например, упомянутые блоки 10/8, 172.16/12 и 192.168/16 (да, можно и так записывать префиксы, полностью откидывая хостовую часть) определены как диапазоны для частного использования, запрещенные к маршрутизации в интернете. Каждый может использовать их в частных целях по своему усмотрению. Блок 224.0.0.0/4 зарезервирован для мультикаста и т. д. Но все это лишь конвенции, призванные облегчить административное взаимодействие. И хотя лично я крайне не рекомендую вам их нарушать (за исключением надежно изолированных лабораторных тестов), технически никто не запрещает использовать любые адреса для любых целей, покуда вы не стыкуетесь с внешним миром.
