ЗАДАЧА №1: Научиться определять типовые топологии построения сетей. Разбираться в особенностях применения мостов, коммутаторов, концентраторов, и влиянии их на распространение кадров данных в сети в соответствии с алгоритмом CSMA/CD. 2. Выполнить задание: Для данного задания на нечетные варианты приходится первый вариант, для четных вариантов – второй. 2.1. Выделить участки сети, которые имеют разные типовые топологии, и перечислите компьютеры, которые принадлежат этим участкам, в соответствии с номером задания (Таб. 1.1). Результаты занести в таблицу 1.2. 2.2. Обозначить домены коллизий, в соответствии с номером задания (Таб. 1.1). Результаты занести в таблицу 1.3. Таблица 1.2. Определение типовых топологий. № п/п 1 2 3 4 5 Имена узлов W, K, C, H A, D, E, W U, I, P,G F, Z, Y, X, S O, M, N, T Типовая топология Звезда Звезда Общая шина Общая шина Кольцо Таблица 1.3. Определение доменов коллизий. № п/п домена коллизий 1 2 3 W, K, C, H U, I, P,G F, Z, Y, X, S Контрольные вопросы. Перечислите основные топологии Звезда, шина, кольцо, общая шина, полносвязная топология, ячеистая топология. Дайте определение домена коллизий Домен коллизий (collision domain) - это часть сети Ethernet, все узлы которой распознают коллизию независимо от того, в какой части этой сети коллизия возникла. Какие сетевые устройства позволяют разделить сеть на несколько доменов коллизий? Мост, коммутатор, маршрутизатор. ЗАДАЧА №2: Научиться определять принадлежность IP-адреса к одному из классов. 2. Задание: 2.1. Определить к какому классу относится IP-адрес. 4 вариант 48.255.128.250 152.20.35.120 35.123.30.91 130.90.185.30 235.198.27.82 223.15.203.8 Кл A B A B D C 2.2. Проанализировать IP адреса и заполнить таблицу 2.1. 4 вариант 128.95.120.201 3.126.2.80 240.80.152.7 190.20.83.139 Таблица 2.1 IP Адрес Класс адреса Адрес сети Адрес узла 128.95.120.201 B 128.95.0.0 3.126.2.80 240.80.152.7 190.20.83.139 A E B 3.0.0.0 128.95.120.20 1 3.126.2.80 240.80.152.7 190.20.83.139 190.20.0.0 Адрес широковещан ия 128.95.255.255 Маска сети 255.255.0.0 3.0.0.0 3.255.255.255 255.255.255.255 190.20.255.255 255.255.0.0 Таблица 2.2 Определяем корректность IP адреса Корректный ли IP-адрес + Примечание 5.68.182.20 + корректный 200.38.43.57 + корректный 255.180.23.120 - Адрес спецназначения (Класс E) 10.136.76.32 - Серый IP адрес 172.35.127.30 + корректный 154.208.30.54 + корректный 15.15.132.50 + корректный IP-адреса 112.37.21.1 корректный Контрольные вопросы Поясните, что произойдет, если в качестве своего IP адреса Вы установите 127.34.69.2? Это адрес предназначен для тестирования сетевого оборудования без реальной сети. Реальной сети в интернете с начальным октетом 127 не существует. Из каких частей состоит IP адрес? Он состоит из адреса сети и адреса узла. Поясните назначение каждой части. Адрес сети (подсети) указывает сетевой идентификатор, а также класс или маску подсети. Он необходим для передачи и приема данных при выходе в интернет. Адрес узла (хоста) указывает IP адрес любого устройства, входящего в эту подсеть. ЗАДАЧА №3 Задание: научиться рассчитывать пропускную способность сети. 2.2. Рассчитать производительность сети Ethernet при данных значениях размеров служебных полей кадра и поля данных. Условие: Тип кадра Ethernet DIX Размер поля данных 1208 Решение При размере поля данных 1208 размер кадра вместе с преамбулой: 1) Размер кадра в байтах без поля данных (зависит от типа кадра): 6 байт DA + 6 байт SA + 2 байта T + 4 байта FCS + 8 байт преамбулы = 26 байт 2) Размер кадра в байтах вместе с полем данных: 1208 + 26 = 1234 (байт) 3) Размер кадра в битах: 1234 * 8 = 9872 (бит) 4) Период следования кадров: 9872 * 0,1 + 9,6 = 996,8 (мкс) где 9,6 мкс – межкадровый интервал; 0,1 мкс – время передачи одного бита. 5) Количество кадров в секунду (максимально возможная пропускная способность): 1000000 / 996,8 = 1003,21 (кадр/с) 1 сек * 106 = 1000000 мкс 6) Максимально полезная пропускная способность в битах в секунду при данном размере кадра: СП = 1003,21 * 1208 * 8 = 9695024,08 (бит/с) = 9,7 (Мбит/с). 7) Коэффициент использования сети: 9,7 / 10 = 0,97 Ответ: При использовании кадров малого размера с полем данных в 1208 байт пропускная способность сети составит 9,7 Мбит/с, что близко к предельной пропускной способности в 10 Мбит/с. Контрольные вопросы Поясните различия кадров RAW 802.3 и DIX Различие заключается в том, что 2-байтовое поле Длина кадра Raw 802.3 в кадре Ethernet DIX используется в качестве поля типа протокола. Какая информация помещается в поле DA?, для чего? Информация об адресе назначения. Какая информация помещается в поле DSAP?, для чего? DSAP – это точка доступа к сервису системы — получателя указывает, в каком месте буферов памяти системы-получателя следует разместить данные пакета. Какой аналог полей DSAP и SSAP в кадре Ethernet II Поле Type (Т) Поясните назначение преамбулы Преамбула позволяет установить битовую синхронизацию на приемной стороне Поясните назначение межкадрового интервала Межкадровый интервал применяется чтобы один из узлов не смог захватить всю полосу пропускания в сети и дав всем равные возможности а также дать время сетевому адаптеру на обработку полученного кадра. Минимальный размер поля данных в кадре Составляет 46 байт. ЗАДАЧА №4 1. Задание. 1.1. Выполнить расчет подсетей по варианту задания из таблицы 4.1 и доказать целесообразность их использования для сетей класса В и С. Таблица 4.1 Вариант 4 Сеть класса В 170.15.0.0 Сеть класса С 193.158.15.0 Компания получила возможность создать LAN класса «B» с IP-адресом 170.15.0.0 Компании требуется, чтобы данная сеть была разделена на 4 подсети, соединенных маршрутизаторами, в каждой из которых было бы, как минимум, 25 PC. 1. Условие задачи: n=4 m = 25 170.15.0.0 B 2. Количество бит для заданного количества подсетей: А = log2(4+2) = log223 = 3 (бита). 3. Адрес сети в двоичном виде: № подсети 10101111.00001111.00000000.00000000 № сети для класса B № узла биты под подсеть (3 бита) Берем 3 бита с последнего октета, т.к. 5 разрядов оставляем для количества узлов подсети 25=32. Подсети у нас будут класса С. 4. Адрес 1-ой подсети в двоичном представлении: 10101111.00001111.00000000.00000000 Адрес 1-ой подсети в десятичном представлении: 175.15.0.0 5. Вычисление адреса 1-ого устройства (хоста): 0+1=1 Адрес 1-ого устройства (хоста): 175.15.0.1 6. Вычисление адреса 25-ого устройства (хоста): 1 + (m – 1) = 1 + 24 = 25 Адрес 25-ого устройства (хоста): 175.15.0.25 7. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 10101011.00001111.00000000.00011111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 175.15.0.31 8. Адрес 2-ой подсети в двоичном представлении: 10101111.00001111.00000000.00100000 Адрес 2-ой подсети в десятичном представлении: 175.15.0.32 9. Вычисление адреса 1-ого устройства (узла, хоста): 32 + 1 = 33 Адрес 1-ого устройства (хоста): 175.15.0.33 10. Вычисление адреса 25-ого устройства (узла, хоста): 33 + (m – 1) = 33 + 24 = 57 Адрес 25-ого устройства (хоста): 175.15.0.57 11. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 10101111.00001111.00000000.00111111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 175.15.0.63 12. Адрес 3-ой подсети в двоичном представлении: 10101111.00001111.00000000.01000000 Адрес 3-ой подсети в десятичном представлении: 175.15.0.64 13. Вычисление адреса 1-ого устройства (хоста): 64 + 1 = 65 Адрес 1-ого устройства (хоста): 175.15.0.65 14. Вычисление адреса 25-ого устройства (хоста): 65 + (m – 1) = 65 + 24 = 89 Адрес 25-ого устройства (хоста): 175.15.0.89 15. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 10101011.00001111.00000000.01011111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 175.15.0.95 16. Адрес 4-ой подсети в двоичном представлении: 10101111.00001111.00000000.01100000 Адрес 4-ой подсети в десятичном представлении: 175.15.0.96 17. Вычисление адреса 1-ого устройства (узла, хоста): 96 + 1 = 97 Адрес 1-ого устройства (хоста): 175.15.0.97 18. Вычисление адреса 25-ого устройства (узла, хоста): 97 + (m – 1) = 97 + 24 = 121 Адрес 25-ого устройства (хоста): 175.15.0.121 19. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 10101111.00001111.00000000.01111111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 175.15.0.127 20. Вычисляем маску подсети (подсчитываем количество бит, которое отводится на номер подсети): Сеть класса B имеет маску 16 бита, добавляем ещѐ 11 бита под подсеть, получаем число маски N равное 27 бит: (это делаем для того, чтобы не занимать лишние адреса узлов) 175.15.0.0/27 175.15.0.32/27 175.15.0.64/27 175.15.0.96/27 Маска подсети в двоичном представлении (в номере подсети – все единицы, в номере узла – все нули): 11111111 11111111 11111111 11100000 Маска подсети в десятичном представлении: 255.255.255.224 21. Максимально возможное число узлов в каждой подсети (двойку возводим в степень, равную количеству битов, отведенных для номера узла, и отнимаем 2 адреса – адрес сети (все нули) и адрес широковещания (все единицы)): m = 232-27 – 2 = 25 – 2 = 32 – 2 = 30. 22. Заполняем таблицу Под сети Адрес подсети Адрес 1-го хоста Адрес25-го хоста Адрес широковеща ния Маска подсети 1 2 3 4 175.15.0.0 175.15.0.32 175.15.0.64 175.15.0.96 175.15.0.1 175.15.0.33 175.15.0.65 175.15.0.97 175.15.0.25 175.15.0.57 175.15.0.89 175.15.0.121 175.15.0.31 175.15.0.63 175.15.0.95 175.15.0.127 255.255.255.224 255.255.255.224 255.255.255.224 255.255.255.224 Максимал ьно возможное число узлов в подсети 30 30 30 30 Компания получила возможность создать LAN класса «С» с IP-адресом 193.158.15.0 Компании требуется, чтобы данная сеть была разделена на 4 подсети, соединенных маршрутизаторами, в каждой из которых было бы, как минимум, 25 PC. 1. Условие задачи: n=4 m = 25 193.158.15.0 С 2. Количество бит для заданного количества подсетей: А = log2(4+2) = log223 = 3 (бита). 3. Адрес сети в двоичном виде: № подсети 11000001.10011110.00001111.00000000 № сети для класса С № узла биты под подсеть (3 бита) 4. Адрес 1-ой подсети в двоичном представлении: 11000001.10011110.00001111.00000000 Адрес 1-ой подсети в десятичном представлении: 193.158.15.0 5. Вычисление адреса 1-ого устройства (хоста): 0+1=1 Адрес 1-ого устройства (хоста): 193.158.15.1 6. Вычисление адреса 25-ого устройства (хоста): 1 + (m – 1) = 1 + 24 = 25 Адрес 25-ого устройства (хоста): 193.158.158.25 7. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 11000001.10011110.00001111.00011111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 193.158.15.31 8. Адрес 2-ой подсети в двоичном представлении: 11000001.10011110.00001111.00100000 Адрес 2-ой подсети в десятичном представлении: 193.158.15.32 9. Вычисление адреса 1-ого устройства (узла, хоста): 32 + 1 = 33 Адрес 1-ого устройства (хоста): 193.158.15.33 10. Вычисление адреса 25-ого устройства (узла, хоста): 33 + (m – 1) = 33 + 24 = 57 Адрес 25-ого устройства (хоста): 193.158.15.57 11. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 11000001.10011110.00001111.00111111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 193.158.15.63 12. Адрес 3-ой подсети в двоичном представлении: 11000001.10011110.00001111.01000000 Адрес 3-ой подсети в десятичном представлении: 193.158.15.64 13. Вычисление адреса 1-ого устройства (хоста): 64 + 1 = 65 Адрес 1-ого устройства (хоста): 193.158.15.65 14. Вычисление адреса 25-ого устройства (хоста): 65 + (m – 1) = 65 + 24 = 89 Адрес 25-ого устройства (хоста): 193.158.15.89 15. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 11000001.10011110.00001111.01011111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 193.158.15.95 16. Адрес 4-ой подсети в двоичном представлении: 11000001.10011110.00001111.01100000 Адрес 4-ой подсети в десятичном представлении: 193.158.15.96 17. Вычисление адреса 1-ого устройства (узла, хоста): 96 + 1 = 97 Адрес 1-ого устройства (хоста): 193.158.15.97 18. Вычисление адреса 25-ого устройства (узла, хоста): 97 + (m – 1) = 97 + 24 = 121 Адрес 25-ого устройства (хоста): 193.158.15.121 19. Адрес широковещания в двоичном представлении (в № узла все единицы): 11000001.10011110.00001111.01111111 Адрес широковещания в десятеричном представлении: 193.158.15.127 20. Вычисляем маску подсети (подсчитываем количество бит, которое отводится на номер подсети): Сеть класса С имеет маску 1=24 бита, добавляем ещѐ 3 бита под подсеть, получаем число маски N равное 27 бит: 193.158.15.0/27 193.158.15.32/27 193.158.15.64/27 193.158.15.96/27 Маска подсети в двоичном представлении (в номере подсети – все единицы, в номере узла – все нули): 11111111 11111111 11111111 11100000 Маска подсети в десятичном представлении: 255.255.255.224 21. Максимально возможное число узлов в каждой подсети (двойку возводим в степень, равную количеству битов, отведенных для номера узла, и отнимаем 2 адреса – адрес сети (все нули) и адрес широковещания (все единицы)): m = 232-27 – 2 = 25 – 2 = 32 – 2 = 30. 22. Заполняем таблицу По д сет и Адрес подсети Адрес 1-го хоста Адрес 25-го хоста Адрес широковещани я Маска подсети 1 2 3 4 193.158.15.0 193.158.15.32 193.158.15.64 193.158.15.96 193.158.15.1 193.158.15.33 193.158.15.65 193.158.15.97 193.158.15.25 193.158.15.57 193.158.15.89 193.158.15.121 193.158.15.31 193.158.15.63 193.158.15.95 193.158.15.127 255.255.255.224 255.255.255.224 255.255.255.224 255.255.255.224 Максимал ьно возможное число узлов в подсети 30 30 30 30 Контрольные вопросы к выполненной задаче: 1.Сколько бит необходимо выделить для создания адреса 4 подсетей, возможных для использования? 3бита 2.Какое максимальное число подсетей может быть получено в этом случае? 4 подсети 4.Какова будет маска подсети в этом случае? /27 5.Сколько бит осталось для обозначения узла? 5 бит 6. Указать максимальное число узлов в каждой подсети. 30 узлов 7. Целесообразно ли используется сеть каждого класса? Сеть класса B использовать нецелесообразно, т.к. она рассчитана на большее количество узлов. 8. Какие номера подсетей нельзя использовать? Нельзя использовать номер подсети и адрес широковещания.
