Двоичное преобразование адресов TCP/IP. Как перевести в двоичную систему ip адрес

Перевод ip адреса в двоичную систему

Теперь, когда мы знаем, что такое IP-адрес, маска подсети, идентификаторы сети и узла, полезно запомнить правила, которые следует применять при назначении этих параметров:

1. идентификатор сети не может содержать только двоичные нули или только единицы. Например, адрес 0.0.0.0 не может являться идентификатором сети;

2. идентификатор узла также не может содержать только двоичные нули или только единицы – такие адреса зарезервированы для специальных целей:

· все нули в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом сети. Например, 192.168.5.0 является правильным адресом сети при использовании маски 255.255.255.0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров,

· все единицы в идентификаторе узла означают, что этот адрес является адресом широковещания для данной сети. Например, 192.168.5.255 является адресом широковещания в сети 192.168.5.0 при использовании маски 255.255.255.0 и его нельзя использовать для адресации компьютеров;

3. идентификатор узла в пределах одной и той же подсети должен быть уникальным;

4. диапазон адресов от 127.0.0.1 до 127.255.255.254 нельзя использовать в качестве IP-адресов компьютеров. Вся сеть 127.0.0.0 по маске 255.0.0.0 зарезервирована под так называемый «адрес заглушки» (loopback), используемый в IP для обращения компьютера к самому себе.

Это легко проверить: достаточно на любом компьютере с установленным протоколом TCP/IP выполнить команду

PING 127.12.34.56

и, если протокол TCP/IP работает, вы увидите, как ваш компьютер будет отвечать на собственные запросы.

Классовая и бесклассовая IP-адресация

Первоначальная система IP-адресации в Интернете выглядела следующим образом. Все пространство возможных IP-адресов (а это более четырех миллиардов, точнее 4 294 967 296 адресов) было разбито на пять классов, причем принадлежность IP-адреса к определенному классу определялась по нескольким битам первого октета (табл. 8.2).

Целое (тип данных)

Заметим, что для адресации сетей и узлов использовались только классы A, B и C. Кроме того, для этих сетей были определены фиксированные маски подсети по умолчанию, равные, соответственно, 255.0.0.0, 255.255.0.0 и 255.255.255.0, которые не только жестко определяли диапазон возможных IP-адресов узлов в таких сетях, но и механизм маршрутизации.

Чтобы рассчитать максимально возможное количе-ство узлов в любой IP-сети, достаточно знать, сколько битов содержится в идентификаторе узла, или, иначе, сколько нулей имеется в маске подсети. Это число используется в качестве показателя степени двойки, а затем из результата вычитается два зарезервированных адреса (сети и широковещания). Аналогичным способом легко вычислить и возможное количество сетей классов A, B или C, если учесть, что первые биты в октете уже зарезервированы, а в классе A нельзя использовать IP-адреса 0.0.0.0 и 127.0.0.0 для адресации сети.

Для получения нужного диапазона IP-адресов организациям предлагалось заполнить регистрационную форму, в которой следовало указать текущее число компьютеров и планируемый рост компьютерного парка в течение двух лет.

Первоначально данная схема хорошо работала, поскольку количество сетей было небольшим. Однако с развитием Интернета такой подход к распределению IP-адресов стал вызывать проблемы, особенно острые для сетей класса B. Действительно, организациям, в которых число компьютеров не превышало нескольких сотен (скажем, 500), приходилось регистрировать для себя целую сеть класса B. Поэтому количество доступных сетей класса B стало на глазах «таять», но при этом громадные диапазоны IP-адресов (в нашем примере – более 65000) пропадали зря.

Чтобы решить проблему, была разработана бесклассовая схема IP-адресации (Classless InterDomain Routing, CIDR), в которой не только отсутствует привязка IP-адреса к классу сети и маске подсети по умолчанию, но и допускается применение так называемых масок подсети с переменной длиной (Variable Length Subnet Mask, VLSM). Например, если при выделении сети для вышеуказанной организации с 500 компьютерами вместо фиксированной маски 255.255.0.0 использовать маску 255.255.254.0,то получившегося диапазона из 512 возможных IP-адресов будет вполне достаточно.

Оставшиеся 65 тысяч адресов можно зарезервировать на будущее или раздать другим желающим подключиться к Интернету.

Этот подход позволил гораздо более эффективно выделять организациям нужные им диапазоны IP-адресов, и проблема с нехваткой IP-сетей и адресов стала менее острой.

Дата добавления: 2014-11-25; Просмотров: 1686; Нарушение авторских прав?;

steptosleep.ru

Двоичное преобразование адресов TCP/IP | Энциклопедия Windows

В двоичной системе исчисления используется только две цифры: 0 и 1. Так как это система исчисления с основанием, равным 2, то каждая позиция в двоичной последовательности представляет степень двойки. Если связать это со стандартной десятичной системой исчисления, которая используется каждый день, то можно понять, что все не так плохо.

Возьмем число 201. При рассмотрении этого трехзначного числа можно заметить, что в нем присутствует разряд единиц, разряд десятков и разряд сотен. Поэтому число 201 равно 1х1+0х10+2х100. Цифра в каждом разряде умножается на степень 10 с показателем, соответствующим положению разряда. Так как двоичная система исчисления имеет основание 2, цифра каждого разряда умножается на степень двойки, соответствующую положению разряда.

Для преобразования десятичных чисел в двоичное представление, можно просто начать с единицы и продолжить удвоение числа, пока не будет достигнуто значение 128. После этого необходимо использовать последовательность нумерации из приведенной таблицы преобразования.

Теперь посмотрим, как адрес IP 10.8.32.6 преобразовывается в двоичную форму.

Использование простой таблицы для преобразования двоичных чисел

Столбцы двоичных разрядов (по основанию 2)
Десятичное число	128	64	32	16	8	4	2	1
10	0	0	0	0	1	0	1	0
8	0	0	0	0	1	0	0	0
32	0	0	1	0	0	0	0	0
6	0	0	0	0	0	1	1	0

Вот пример техники для преобразования десятичного числа в двоичное представление.

1. Найдите наибольшее число в таблице преобразования, которое меньше или равно числу, преобразование которого необходимо выполнить (128, 64, 32, 8 и т.д.) и укажите 1 в его столбце.

2. Отнимите число из выбранной колонки от числа, преобразование которого выполняется.

3. Найдите наибольшее число в таблице преобразования, которое меньше или равно числу, оставшемуся после первого шага, и поместите 1 в столбец этого числа.

4. Отнимите число из выбранного столбца от числа, которое осталось на шаге 2.

5. Повторите шаги 3 и 4, пока разность не станет равна 0; после этого поместите 0 во все столбцы, которые не содержат 1. Вот это и будет наше двоичное число!

Для преобразования числа 10 необходимо найти в таблице самое большое число, не превышающее 10. Это будет 8, поэтому в столбец числа 8 необходимо поместить 1. После этого необходимо отнять 8 от 10. В результате получится число 2. В столбце, соответствующем числу 2, необходимо разместить 1. Результатом последней разности будет 2, поэтому для завершения преобразования во все остальные столбцы необходимо поместить 0.

Использование этой таблицы для преобразования двоичного числа в десятичное еще проще, чем преобразование десятичного числа в двоичное. Просто запишите 8-разрядное число в таблице, указывая каждый разряд в одном столбце таблицы. После этого сложите значения столбцов таблицы, которые содержат 1. Например, двоичное число 10100001 будет равно 128+32+1 или 161.

В главе 4 будет показано, как использовать бесплатную утилиту, предоставленную на сопровождающем компакт-диске, для преобразования адресов IP в разные представления. Поэтому не будем больше тратить время на двоичную арифметику и сразу перейдем к структуре адреса TCP/IP.

windata.ru

gurkin33 Основа сетевых технологии. IP адресация

Логическая адресация - адреса, которые могут быть использованы в независимости от физической среды, обеспечивающие каждое устройство в сети как минимум одним адресом.

Прежде чем переходить к подробному рассмотрению IP-адреса, следует вспомнить, что такое бит. Бит - единица измерения информации в двоичной системе исчисления. Почему "в двоичной системе исчисления"? Потому что бит может принимать только значения 0 или 1. Так же надо вспомнить, что такое байт, это единица измерения количества информации, равная 8 битам, т.е. 8 нулей или единиц. Как преобразовывать двоичные числа в десятеричные, мы рассмотрим ниже на этой странице.

Рисунок 4.1 Пример IP адреса

IP адрес состоит из 32 бит, четырех чисел, разделенных точками. Числа называются октетами. Октет равен одному байту или восьми битам.

Компьютеры воспринимают и обрабатывают информацию в двоичном виде, поэтому, чтобы лучше понять IP адресацию, надо разобраться как видят эти адреса компьютеры (маршрутизаторы и другие устройства).

В октете восемь бит, один бит может принимать значения 1 или 0, таким образом октет можно представить в виде нулей и единиц. В школьной программе для перевода из десятеричного числа в двоичное часто используют метод деления, я же предлагаю другой метод. Приведем число 177 в двоичный вид.

Шаблон для преобразования десятеричных чисел в двоичные и наоборот.

128	64	32	16	8	4	2	1
-	-	-	-	-	-	-	-

Первое что мы сделали, написали восемь степеней двойки от 27 (128) до 20 (1), дальше начинаем сравнивать 177 со степенями. 177 больше 128, поэтому ставим 1 под 128 и выполняем разность 177-128=49. 49 меньше 64, поэтому ставим 0 под 64. 49 больше 32, поэтому ставим 1 под 32 и делаем разность 49-32=17. 17 больше 16, поэтому ставим 1 под 16 и делаем разность 17-16=1. 1 меньше 8, 4-х и 2-х, поэтому под ними мы ставим нули и в заключении под единицей ставим 1. В итоге получили, что 177 можно представить в двоичном виде как 10110001.

Десятеричное число 177 в двоичном виде.

128	64	32	16	8	4	2	1
1	0	1	1	0	0	0	1

Для закрепления знаний, разберем еще один пример, возьмем число 108.

Шаблон для преобразования десятеричных чисел в двоичные и наоборот.

128	64	32	16	8	4	2	1
-	-	-	-	-	-	-	-

108 меньше 128, ставим нуль. 108 больше 64, ставим 1, делаем разность 108-64=44. 44 больше 32, ставим 1 делаем разность 44-32=12. 12 меньше 16, ставим нуль. 12 больше 8, ставим 1, делаем разность 12-8=4. 4=4 ставим 1 и под двойкой и единицей ставим нули. В итоге - 108 можно представить в двоичном виде как 01101100 (в начале мы оставили нуль, потому что октет состоит из восьми бит, и мы указываем значение каждого бита).

Десятеричное число 108 в двоичном виде.

128	64	32	16	8	4	2	1
0	1	1	0	1	1	0	0

С помощью этого метода так же легко переводить числа из двоичной системы в десятеричную, просто сложив числа, под которыми стоят единицы.

Теперь представим, что в октете стоит 0, его можно представить в двоичном виде как 00000000. А если в двоичном виде 11111111, то в десятеричном виде оно будет выглядеть как 255, следовательно максимальное число в октете 255.

Если вы нашли в тексте ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter.

Предлагаю потренироваться переводить десятеричные числа в двоичные и наоборот.

Переведите предложенное число в двоичную систему исчисления и сверьте полученный ответ.

Десятеричное число: 111

Генерировать число

128	64	32	16	8	4	2	1
-	-	-	-	-	-	-	-

Показать ответ

Переведите предложенное число в десятеричную систему исчисления и сверьте полученный ответ.

Двоичное число

Генерировать число

Показать ответ

Copyright © gurkin33 2016 , Cisco Packet Tracer лабораторные. Подготовка к CCNA, ICND1, ICND2. [email protected]

gurkin33.ru

Cisco Learning | IP адресация

Логическая адресация – адреса, которые могут быть использованы в независимости отфизической среды, обеспечивающие каждое устройство в сети как минимум одним адресом.

Прежде чем переходить к подробному рассмотрению IP-адреса, следует вспомнить, что такое бит. Бит – единица измерения информации в двоичной системе исчисления. Почему “в двоичной системе исчисления”? Потому что бит может принимать только значения 0 или 1. Так же надо вспомнить, что такое байт, это единица измерения количества информации, равная 8 битам, т.е. 8 нулей или единиц. Как преобразовывать двоичные числа в десятеричные, мы рассмотрим ниже на этой странице.

Рисунок 4.1 Пример IP адреса

Шаблон для преобразования десятеричных чисел в двоичные и наоборот.

128	64	32	16	8	4	2	1
–	–	–	–	–	–	–	–

Десятеричное число 177 в двоичном виде.

128	64	32	16	8	4	2	1
1	0	1	1	0	0	0	1

Для закрепления знаний, разберем еще один пример, возьмем число 108.

Шаблон для преобразования десятеричных чисел в двоичные и наоборот.

128	64	32	16	8	4	2	1
–	–	–	–	–	–	–	–

108 меньше 128, ставим нуль. 108 больше 64, ставим 1, делаем разность 108-64=44. 44 больше 32, ставим 1 делаем разность 44-32=12. 12 меньше 16, ставим нуль. 12 больше 8, ставим 1, делаем разность 12-8=4. 4=4 ставим 1 и под двойкой и единицей ставим нули. В итоге – 108 можно представить в двоичном виде как 01101100 (в начале мы оставили нуль, потому что октет состоит из восьми бит, и мы указываем значение каждого бита).

Десятеричное число 108 в двоичном виде.

128	64	32	16	8	4	2	1
0	1	1	0	1	1	0	0

Прежде чем переходить к дальнейшему изучению, предлагаю вам потренироваться с переводом десятеричных чисел в двоичные, очень скоро это пригодится для дальнейшего усвоения материала. Если вы чувствуете уверенность в конвертации чисел, то можете посетить Binary калькулятор и получить несколько достижений.

Тренируемся переводить десятеричные числа в двоичные и наоборот

Переведите предложенное число в двоичную систему исчисления и сверьте полученный ответ

Десятичное число

число должно быть не больше 255 и не меньше 0

27 = 128	26 = 64	25 = 32	24 = 16	23 = 8	22 = 4	21 = 2	20 = 1
–	–	–	–	–	–	–	–

Показать ответ

всегда показывать ответ

Переведите предложенное число в десятеричную систему исчисления и сверьте полученный ответ

Двоичное число

число должно быть не больше 8 бит

Ответ: -СКРЫТ-

Показать ответ

всегда показывать ответ

version: 2.0

Если вы нашли в тексте ошибку, выделите текст и нажмите Ctrl + Enter

ID: 86 Created: Oct 19, 2016 Modified Jul 13, 2017

ciscolearning.ru

Системы счисления, преобразование систем счисления, примеры перевода систем счисления

В мире существует много разных систем счисления: десятичная, двоичная, восьмеричная, двенадцатеричная, двадцатеричная, шестнадцатеричная, шестидесятеричная и др.

Каждую систему счисления мы разбирать не будем, так как нам это не пригодится, гораздо важнее разобраться в двух системах счисления для решения любых сетевых задач: десятичной и двоичной, я называю их «системами счисления в IP».

Для успешной сдачи тестов, экзаменов, контрольных и прочих работ, вам также потребуется знать о восьмеричной и шестнадцатеричной системе счисления. С ними гораздо легче будет разобраться, если вы овладеете двоичной системой счисления.

Итак, разбираемся в первых двух.

Системы счисления в ip

При делении сетей на подсети мы часто будет переводить ip адрес и маску из десятичной системы счисления в двоичную, и обратно. Именно поэтому я их назвал системами счисления ip.

Давайте скорее познакомимся с ними, научимся преобразовывать между собой и посмотрим много простых и понятных примеров.

Десятичная система счисления

Десятичная система счисления известна всем нам очень подробно, мы ею пользуемся каждый день (при оплате за транспорт, подсчёте количества штук чего либо, арифметические операции над числами). В десятичную систему счисления входят 10 цифр: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9.

Десятичная система счисления является позиционной системой, потому что зависит от того, в каком месте числа (в каком разряде, на какой позиции) стоит цифра. Т.е. 001 – единица, 010 – это уже десять, 100 – а это сто. Мы видим, что менялась только позиция одной цифры (единицы), а число менялось очень значительно.

В любой позиционной системе счисления позиция цифры представляет собой цифру, помноженную на число основания системы счисления в степени позиции этой цифры. Посмотрите на пример, и станет всё ясно.

Число десятичное 123 = (1 * 10^2) + (2 * 10^1) + (3 * 10^0) = (1*100) + (2*10) + (3*1)

Число десятичное 209 = (2 * 10^2) + (0 * 10^1) + (9 * 10^0) = (2*100) + (0*10) + (9*1)

Двоичная система счисления

Двоичная система счисления нам может быть и вовсе не знакома, но поверьте, она намного проще, чем привычная нам десятичная система. В двоичную систему счисления входят всего 2 цифры: 0 и 1. Это сравнимо с лампочкой, когда она не горит – это 0, а когда свет включен – это 1.

Двоичная система счисления, как и десятичная, является позиционной.

Число двоичное 1111 = (1*2^3) + (1*2^2) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*8) + (1*4) + (1*2) + (1*1) = 8 + 4 + 2 + 1 = 15 (десятичное).

Число двоичное 0000 = (0*2^3) + (0*2^2) + (0*2^1) + (0*2^0) = (0*8) + (0*4) + (0*2) + (0*1) = 8 + 4 + 2 + 1 = 0 (десятичное).

Хотели мы того, или нет, но мы уже преобразовали 2 двоичных числа в десятичные. Рассмотрим более подробно дальше.

Из двоичной в десятичную систему счисления

Из двоичной системы счисления в десятичную систему счисления переводить не сложно, надо выучить степени двойки от 0 до 15, хотя в большинстве случаев будет достаточным от 0 до 7. Это связано с восемью битами каждого октета в ip адресе.

Для преобразования двоичного числа надо будет каждую цифру помножить на число 2 (основание системы счисления) в степени позиции той цифры, а затем сложить те цифры. В примерах ниже всё будет ясно.

Начнем с простых чисел и закончим числами из восьми цифр.

Число двоичное 111 = (1*2^2) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*4) + (1*2) + (1*1) = 4 + 2 + 1 = 7 (десятичное).

Число двоичное 001 = (0*2^2) + (0*2^1) + (1*2^0) = (0*4) + (0*2) + (1*1) = 0 + 0 + 1 = 1 (десятичное).

Число двоичное 100 = (1*2^2) + (0*2^1) + (0*2^0) = (1*4) + (0*2) + (0*1) = 4 + 0 + 0 = 4 (десятичное).

Число двоичное 101 = (1*2^2) + (0*2^1) + (1*2^0) = (1*4) + (0*2) + (1*1) = 4 + 0 + 1 = 5 (десятичное).

Точно таким же образом можно преобразовать любое двоичное число в десятичное.

Число двоичное 1010 = (1*2^3) + (0*2^2) + (1*2^1) + (0*2^0) = (1*8) + (0*4) + (1*2) + (0*1) = 8 + 0 + 2 + 0 = 10 (десятичное).

Число двоичное 10000001 = (1*2^7) + (0*2^6) + (0*2^5) + (0*2^4) + (0*2^3) + (0*2^2) + (0*2^1) + (1*2^0) = (1*128) + (0*64) + (0*32) + (0*16) + (0*8) + (0*4) + (0*2) + (1*1) = 128 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 0 + 1 = 129 (десятичное).

А так же когда вам надоест считать действия с нулями, то пропускайте их. Ваши подсчёты станут краткими и красивыми.

Число двоичное 10000001 = (1*2^7) + (1*2^0) = (1*128) + (1*1) = 128 + 1 = 129 (десятичное).

Число двоичное 10000011 = (1*2^7) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*128) + (1*2) + (1*1) = 128 + 2 + 1 = 131 (десятичное).

Число двоичное 01111111 = (1*2^6) + (1*2^5) + (1*2^4) + (1*2^3) + (1*2^2) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*64) + (1*32) + (1*16) + (1*8) + (1*4) + (1*2) + (1*1) = 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 127 (десятичное).

Число двоичное 11111111 = (1*2^7) + (1*2^6) + (1*2^5) + (1*2^4) + (1*2^3) + (1*2^2) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*128) + (1*64) + (1*32) + (1*16) + (1*8) + (1*4) + (1*2) + (1*1) = 128 + 64 + 32 + 16 + 8 + 4 + 2 + 1 = 255 (десятичное).

Число двоичное 01111011 = (1*2^6) + (1*2^5) + (1*2^4) + (1*2^3) + (1*2^1) + (1*2^0) = (1*64) + (1*32) + (1*16) + (1*8) + (1*2) + (1*1) = 64 + 32 + 16 + 8 + 2 + 1 = 123 (десятичное).

Число двоичное 11010001 = (1*2^7) + (1*2^6) + (1*2^4) + (1*2^0) = (1*128) + (1*64) + (1*16) + (1*1) = 128 + 64 + 16 + 1 = 209 (десятичное).

Вот и справились. Теперь переведём всё обратно из двоичной в десятичную.

Из десятичной в двоичную систему счисления

Перевод из десятичной системы счисления в двоичную систему тоже не труден, только вместо сложения потребуется вычитание.

Последовательность перевода в десятичную систему счисления следующая: надо вычесть из переводимого числа ближайшее (меньшее или равное) число к нему из степеней двойки. Затем проделать тоже самое с получившимся значением, и так до нуля. В зависимости от используемой степени двойки записать цифру 1 в нужном разряде двоичного числа, пропуски заполнить единицами.

Смотрите примеры, и вопросы отпадут сами собой.

Число десятичное 7: 7-4=3 - ближайшее меньшее (или равное) число к 7 из степеней двойки это 4 (2^2). Вычитаем из 7 число 4, получаем 3. Затем 3-2=1 - ближайшее меньшее (или равное) число к 3 из степеней двойки это 2 (2^1). Вычитаем из 3 число 2, получаем 1. 1-1=0 - ближайшее меньшее (или равное) число к 1 из степеней двойки это 1 (2^0). Вычитаем из 1 число 1, получаем 0. Всего из нашего числа мы вычли 4, 2 и 1, т.е. 2^2, 2^1 и 2^0. Ставим единицы в разряды по степеням двоек – 111. Если мы считаем октетом, то надо добавить нули – 00000111. Готово.

Чтобы не сбивать вас, уберём слова:

Число десятичное 10: 10-8=2; 2-2=0. Двоичное число – 00001010.

Число десятичное 129: 129-128=1; 1-1=0. Двоичное число – 10000001.

Число десятичное 131: 131-128=3; 3-2=1; 1-1=0. Двоичное число – 10000011.

Число десятичное 127: 127-64=63; 63-32=31; 31-16=15; 15-8=7; 7-4=3; 3-2=1; 1-1=0. Двоичное число – 01111111.

Число десятичное 255: 255-128=127; 127-64=63; 63-32=31; 31-16=15; 15-8=7; 7-4=3; 3-2=1; 1-1=0. Двоичное число – 11111111.

Число десятичное 123: 123-64=59; 59-32=27; 27-16=11; 11-8=3; 3-2=1; 1-1=0. Двоичное число – 01111011.

Число десятичное 209: 209-128=81; 81-64=17; 17-16=1; 1-1=0. Двоичное число – 11010001.

Заключение

Как вы видите, переводить из двоичной системы счисления в десятичную систему счисления не очень сложно. Это преобразование мы будет часто использовать при делении сетей на подсети.

Попробуйте сами преобразовать ваши число и год рождения. Для проверки можете использовать виндовс-калькулятор в инженерном режиме или режиме Программист.

Уделите несколько минут для «систем счисления в ip» - двоичной и десятичной.

infocisco.ru

Двоичная форма записи ip-адресов

Наряду с традиционной десятичной формой записи IP-адресов, может использоваться и двоичная форма, отражающая непосредственно способ представления адреса в памяти компьютера. Поскольку IP-адрес имеет длину 4 байта, то в двоичной форме он представляется как 32-разрядное двоичное число (т.е. последовательность из 32 нулей и единиц). Например, адрес 213.128.193.154 в двоичной форме имеет вид 11010101 1000000 11000001 10011010. Используя двоичную форму записи IP-адреса, легко определить схемы классов IP адресов:

Двоичные схемы IP-адресов классов A, B, C, D и E

Особые ip-адреса

Протокол IP предполагает наличие адресов, которые трактуются особым образом. К ним относятся следующие:

Адреса, значение первого октета которых равно 127. Пакеты, направленные по такому адресу, реально не передаются в сеть, а обрабатываются программным обеспечением узла-отправителя. Таким образом, узел может направить данные самому себе. Этот подход очень удобен для тестирования сетевого программного обеспечения в условиях, когда нет возможности подключиться к сети.
Адрес 255.255.255.255. Пакет, в назначении которого стоит адрес 255.255.255.255, должен рассылаться всем узлам сети, в которой находится источник. Такой вид рассылки называется ограниченным широковещанием. В двоичной форме этот адрес имеет вид 11111111 11111111 11111111 11111111.
Адрес 0.0.0.0. Он используется в служебных целях и трактуется как адрес того узла, который сгенерировал пакет. Двоичное представление этого адреса 00000000 00000000 00000000 00000000

Дополнительно особым образом интерпретируются адреса:

содержащие 0 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса используются для записи адресов сетей в целом;
содержащие 1 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса являются широковещательными адресами для сетей, номера которых определяются этими адресами.

Использование масок для ip-адресации

Схема разделения IP-адреса на номер сети и номер узла, основанная на понятии класса адреса, является достаточно грубой, поскольку предполагает всего 3 варианта (классы A, B и C) распределения разрядов адреса под соответствующие номера. Рассмотрим для примера следующую ситуацию. Допустим, что некоторая компания, подключающаяся к Интернет, располагает всего 10-ю компьютерами. Поскольку минимальными по возможному числу узлов являются сети класса C, то эта компания должна была бы получить от организации, занимающейся распределением IP-адресов, диапазон в 254 адреса (одну сеть класса C). Неудобство такого подхода очевидно: 244 адреса останутся неиспользованными, поскольку не могут быть распределены компьютерам других организаций, расположенных в других физических сетях. В случае же, если рассматриваемая организация имела бы 20 компьютеров, распределенных по двум физическим сетям, то ей должен был бы выделяться диапазон двух сетей класса C (по одному для каждой физической сети). При этом число "мертвых" адресов удвоится.

Для более гибкого определения границ между разрядами номеров сети и узла внутри IP-адреса используются так называемые маски подсети. Маска подсети – это 4-байтовое число специального вида, которое используется совместно с IP-адресом. "Специальный вид" маски подсети заключается в следующем: двоичные разряды маски, соответствующие разрядам IP-адреса, отведенным под номер сети, содержат единицы, а в разрядах, соответствующих разрядам номера узла – нули.

Маска подсети обязательно указывается при настройке программного модуля протокола IP на каждом компьютере вместе с IP-адресом. Использование в паре с IP -адресом маски подсети позволяет отказаться от применения классов адресов и сделать более гибкой всю систему IP-адресации. Так, например, маска 255.255.255.240 (11111111 11111111 11111111 11110000) позволяет разбить диапазон в 254 IP-адреса, относящихся к одной сети класса C, на 14 диапазонов, которые могут выделяться разным сетям.

Для стандартного деления IP-адресов на номер сети и номер узла, определенного классами A, B и C маски подсети имеют вид:

Класс	Двоичная форма	Десятичная форма
A	11111111 00000000 00000000 00000000	255.0.0.0
В	11111111 11111111 00000000 00000000	255.255.0.0
С	11111111 11111111 11111111 00000000	255.255.255.0

studfiles.net

Лаб 2

МИНОБРНАУКИ РОССИИ

ФГБОУ ВПО «Пензенский государственный технологический университет»

Кафедра «Прикладная информатика»

Дисциплина «Сетевые информационные технологии»

Лабораторная работа №2

Базовые термины

компьютерных сетей

Выполнили:

студентки гр. 10Эб

Сысоева Е., Хлебникова М.

Проверил:

преподаватель Бармин М.А.

Пенза, 2013

Цель работы: изучить базовые термины компьютерных сетей; научилться определять IP-адрес и Mac-адрес ПК; повторить перевод чисел из одной системы счисления в другую; познакомиться с практическим применением маски сети и IP калькуляторов.

Задание 1. Определить IP адрес вашего ПК

Чтобы узнать свой собственный IP адрес на ОС Windows 7 , мы выполнили команду Пуск – Все программы – Стандартные – Командная Строка и набрали в ней ipconfig (рис. 1).

Рисунок 1 -IP в двух версиях: IPv4 и IPv6

Задание 2. Перевод чисел из двоичной системы в десятичную и наоборот

При работе с IP-адресами может возникнуть необходимость перевода двоичных чисел в десятичные и наоборот. Это можно сделать на Windows-калькуляторе.

Мы выполнили в ОС Windows 7 команду Пуск-Все программы-Стандартные-Калькулятор, потом Вид-Программист (рис. 2 и 3), для решения слежующего примера:

7510 = 10010112

Рисунок 2 - Десятичный режим (Dec) Рисунок 3 - Двоичный режим (Bin)

Аналогично наоборот: 11100012=11310.

Задание 3. Определение маски сети

Маской подсети (маской сети) называется битовая маска, определяющая, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу узла.

С помощью приложения LANCalculator 1.0.2 рассчитано: узел с IP-адресом 93.124.48.208 и маской подсети 255.255.255.0 находится в сети 93.124.48.0/24 с длиной префикса 24 бита с числом узлов 254 (рис. 4).

Рисунок 4 – Расчеты, выполненные в программе LANCalculator 1.0.2 (http://lantricks.com/download/lancalculator_setup.exe)

С точки зрения математики маска подсети накладывается на IP адрес и применяется логическая операция конъюнкции – "И".

Если бит в маске подсети равен "1", то соответствующий бит IP-адреса является частью номера сети. Если бит в маске подсети равен "0", то соответствующий бит IP-адреса является частью идентификатора хоста.

Пример математического выделения маской номера сети и хоста в IP-адресе разобран в таблице 1.

Таблица 1 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе

IP адрес десятичный	93	124	48	208
IP адрес двоичный	01011101	00111110	00110000	11010000
Маска подсети двоичная	11111111	11111111	11111111	00000000
В маске: единицы-сеть, нули-узел	Номер сети			Номер узла
Номер сети двоичный	01011101 00111110 00110000			Номер узла
Идентификатор хоста двоичный				11010000

Задание 4. Задание диапазона IP-адресов. IP калькуляторы

С помощью IP калькулятора на сайте в Интернет http://ip-calculator.ru/, были рассчитаны: маски сети и подсети, сколько IP-адресов входит в заданный диапазон, число хостов и др. (рис. 5 - 7).

Рисунок 5 – Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе (on-line)

Рисунок 6 – Перечень IP-адресов, входящих в заданный диапазон (on-line)

Рисунок 7 – Агрегированный список сетей (on-line)

Путем ввода в программу LanCalculator 1.0.2 своего IP и маски были рассчитаны диапазоны IP-адресов от начального до конечного (рис. 8). Диапазон IP адресов записывают в виде префикса: 93.124.0.0/11 означает количество единичных разрядов в маске подсети.

Для приведённого примера маска подсети будет иметь 11 единиц, потом нули, т.е. двоичный вид 11111111 11100000 00000000 00000000 или то же самое в десятичном виде: 255.224.0.0. 11 разрядов IP-адреса отводятся под номер сети, а остальные из 32 бит, т.е. 32 - 11 = 21 разряд полного адреса — под локальный адрес в этой сети. Итого, 93.124.0.0/11 означает диапазон адресов от 93.96.0.1 до 93.127.255.254.

Рисунок 8 – Расчет диапазона IP адресов по IP адресу и Маске подсети при помощи программы LanCalculator 1.0.2

Задание 5. Определить MAC-адрес ПК

MAC-адрес (или аппаратный адрес) - это цифровой код длиной 6 байт, устанавливаемый производителем сетевого адаптера и однозначно идентифицирующий данный адаптер. Согласно стандартам на сеть Ethernet, не может быть двух сетевых адаптеров с одинаковым MAC-адресом.

Для того чтобы узнать MAC-адрес сетевой карты в ОС Windows XP мы открыли командную строку: Пуск – Все программы – Стандартные – Командная строка и набрали в ней ipconfig /all, нажимаЛИ Enter (рис. 9).

Рисунок 9 - Аппаратный адрес ПК

В пункте «физический адрес» прописан MAC-адрес: 00-1F-D0-8B-BC-B8.

Практические задания

Задание 1- Рассчитать номер сети и узла

Таблица 2 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе

IP адрес десятичный	192	168	1	2
IP адрес двоичный	11000000	10101000	00000001	00000010
Маска подсети двоичная	11111111	11111111	11111111	00000000
В маске: единицы-сеть, нули-узел	Номер сети			Номер узла
Номер сети двоичный	11000000 10101000 00000001			Номер узла
Идентификатор хоста двоичный				00000010

Задание 2. Определить адрес сети и адрес узла, если:

IP-адрес: 00001100 00100010 00111000 01001110 (12.34.56.78)

Маска подсети: 11111111 11111111 11100000 00000000 (255.255.224.0)

Таблица 3 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе

IP адрес десятичный	12	34	56	78
IP адрес двоичный	00001100	00100010	00111000	01001110
Маска подсети двоичная	11111111	11111111	11100000	00000000
В маске: единицы-сеть, нули-узел	Номер сети			Номер узла
Номер сети двоичный	00001100 00100010 00100000			Номер узла
Идентификатор хоста двоичный	00011000 01001110

Рисунок 10– Расчеты, выполненные в программе LANCalculator1.0.2

Задание 3. Подтвердить или опровергнуть вычисления путем выполнения логического И

Задание 3а

Таблица 4 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе (задание 3а)

IP адрес	129.64.134.5	10000001		01000000		10000110		00000101
Маска подсети двоичная			11111111		11111111		10000000		00000000
В маске: единицы-сеть, нули-узел			Номер сети						Номер узла
Номер сети двоичный			10000001 01000000 10000000
Идентификатор хоста двоичный			00000110 00000101

т.е. номер сети 129.64.128.0 , номер узла 0.0.6.5.

Ответ: всё верно, номер сети 129.64.128.0, номер узла 0.0.6.5.

Задание 3б

Таблица 5 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе (задание 3б)

IP адрес	12.34.56.78	00001100		00100010		00111000		01001110
Маска подсети двоичная			11111111		11111111		11111111		11100000
В маске: единицы-сеть, нули-узел			Адреса
Адрес сети двоичный			00001100 00100010 00110000 01000000
Адрес узла двоичный			00000000 00000000 00000000 11100000

т.е. номер сети 12.34.48.64, номер узла 0.0.0.224.

Ответ: решено неверно, должен быть номер сети 12.34.56.64, номер узла 0.0.0.14 (таблица 6).

Таблица 6 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе (задание 3б)

IP адрес	12.34.56.78	00001100		00100010		00111000		01001110
Маска подсети двоичная			11111111		11111111		11111111		11100000
В маске: единицы-сеть, нули-узел			Адреса
Адрес сети двоичный			00001100 00100010 00111000 01000000
Адрес узла двоичный			00000000 00000000 00000000 00001110

Задание 3в

Таблица 7 - Выделение маской номера сети и хоста в IP-адресе (задание 3в)

IP адрес	169.234.93.171	10101001		11101010		01011101		10101011
Маска подсети двоичная			11111111		11111111		00000000		00000000
В маске: единицы-сеть, нули-узел			Адреса
Адрес сети двоичный			10101001 11101010 00000000 01000000
Адрес узла двоичный			00000000 00000000 01011101 10101011

т.е. номер сети 169.234.0.0, номер узла 0.0.93.171.

Ответ: всё верно, номер сети 169.234.0.0, номер узла 0.0.93.171.

Задание 4. Пояснить картинку ниже:

Рисунок 11 – Практическое задание 4

Ответ: на картинке изображен пользователь (user) всемирный паутины (www), который обращается с запросом о преобразовании доменного имени в IP-адрес к DNS серверу и получает ответ на данный запрос.

Выводы: в данной лабораторной работе мы познакомились с базовыми терминами компьютерных сетей. А также научились определять IP-адрес и Mac-адрес ПК; повторили перевод чисел из одной системы счисления в другую; ознакомились с практическим применением маски сети и IP калькуляторами.

studfiles.net