Лабораторная работа № 1 Использование калькулятора Windows в работе с сетевыми адресами

1. 
   Задачи
   

Часть 1. Доступ к калькулятору Windows

Часть 2. Перевод чисел из одной системы счисления в другую

Часть 3. Перевод IPv4-адресов узлов и масок подсети в двоичную систему счисления

Часть 4. Определение количества узлов в сети с помощью двух цифр

Часть 5. Преобразование MAC- и IPv6-адресов в двоичную форму

2. 
   Исходные данные/сценарий
   

При работе с компьютерами и сетевыми устройствами сетевые специалисты используют двоичные, десятичные и шестнадцатеричные числа. В операционную систему компании Microsoft входит встроенный калькулятор. Версия калькулятора в ОС Windows 7 включает обычный режим, который можно использовать для выполнения простейших арифметических задач, например сложения, вычитания, умножения и деления, а также расширенные возможности для программных, научных и статистических расчётов.

В данной лабораторной работе вы будете переводить числа в двоичную, десятичную и шестнадцатеричную системы счисления и обратно в режиме «Программист» калькулятора ОС Windows 7 и определять количество узлов, к которым можно обратиться, исходя из количества доступных узловых бит, в режиме «Инженерный».

3. 
   Примечание'>Необходимые ресурсы
   

• 
  Один ПК (Windows 7, Vista или XP)
  

Примечание. В других операционных системах, отличных от Windows 7, функционал калькулятора для программистов может выглядеть иначе, чем в данной лабораторной работе. Произведение расчётов при этом возможно.

1. 
   Доступ к калькулятору Windows
   

---

В части 1 вы познакомитесь с встроенным приложением калькулятора Microsoft Windows и изучите доступные режимы.

1. 
   Нажмите кнопку Пуск в ОС Windows и выберите пункт «Все программы».
   
2. 
   Откройте папку «Стандартные» и нажмите на «Калькулятор».
   
3. 
   Когда калькулятор откроется, выберите меню «Вид».
   

Какие четыре режима доступны?

_______________ Обычный, инженерный, программист и вычисление даты______________________

Примечание. В данной лабораторной работе используются режимы «Программист» и «Инженерный».

2. 
   Перевод чисел из одной системы счисления в другую
   

В режиме «Программист» калькулятора Windows доступны несколько систем счисления: Hex (шестнадцатеричная с основанием 16), Dec (десятичная с основанием 10), Оct (восьмеричная с основанием 8) и Bin (двоичная с основанием 2).

Мы привыкли использовать десятичную систему счисления с цифрами от 0 до 9. Она применяется в повседневной жизни для всех подсчётов и финансовых операций. Компьютеры и прочие электронные устройства для хранения и передачи данных, а также числовых вычислений, используют двоичную систему, состоящую только из нулей и единиц. Все компьютерные расчёты выполняются в двоичной (цифровой) форме, независимо от того, в каком виде они отображаются.

Недостаток этой системы в том, что двоичный эквивалент большого десятичного числа может быть очень длинным. Это усложняет чтение и написание чисел. Один из способов решения этой проблемы — организация двоичных чисел в группы по четыре шестнадцатеричных числа. Шестнадцатеричные числа имеют основание 16, а для представления двоичных или десятичных эквивалентов используется комбинация цифр от 0 до 9 и букв от А до F. Шестнадцатеричные символы используются при записи или отображении IPv6- и МАС-адресов.

Восьмеричная система счисления мало чем отличается от шестнадцатеричной. Восьмеричные числа представляют собой двоичные числа в группах по три цифры. В этой системе счисления используются цифры от 0 до 7. Восьмеричные числа — это ещё один удобный способ представления большого двоичного числа маленькими группами, однако данная система счисления не так распространена.

В этой лабораторной работе калькулятор Windows 7 используется для перевода чисел между различными системами счисления в режиме «Программист».

---

1. 
   Откройтеменю Вид и выберите режим Программист.
   

Примечание. В Windows XP и Vista доступны только два режима — «Обычный» и «Инженерный». Для выполнения лабораторной работы в такой операционной системе подойдёт режим «Инженерный».

Какая система счисления используется в данный момент? ____________ Десятичная ___________________

Какие цифры на цифровой клавиатуре активны в десятичном режиме? ____________0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9___________

2. 
   Установите переключатель Bin (Двоичная система). Какие цифры на цифровой клавиатуре активны теперь?
   

_________0 и 1__________________________

Почему другие цифры недоступны?

____________ Потому что в двоичной системе счисления доступны только 2 символа________________________________________________________________________

3. 
   Установите переключатель Hex (Шестнадцатеричная система). Какие символы на цифровой клавиатуре активны теперь?
   

_______________________0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F _____________________________________________________________

4. 
   Установите переключатель Dec(Десятичная система). С помощью мыши нажмите на цифру 1, а затем — на цифру 5на цифровой клавиатуре. Вы ввели десятичное число 15.
   

Примечание. Для ввода значений можно также использовать цифры и буквы на клавиатуре. Если вы пользуетесь вспомогательной цифровой клавиатурой, введите число 15. Если число не появляется в поле калькулятора, нажмите клавишу Num Lock, чтобы включить вспомогательную цифровую клавиатуру.

Установите переключатель Bin (Двоичная система). Что случилось с числом 15?

__________________1111__________________________________________________________________

5. 
   Числа переводятся из одной системы счисления в другую путём выбора нужного режима. Снова установите переключатель Dec (Десятичная система). Число будет снова конвертировано в десятичный формат.
   
6. 
   Установите переключатель Hex, чтобы включить режим шестнадцатеричной системы. Какой шестнадцатеричный символ (от 0 до 9 и от A до F) соответствует десятичному числу 15? ____________F___________
   
7. 
   Переключаясь между системами счисления, вы могли заметить, что во время преобразования отображалось двоичное число 1111. Это позволяет соотносить двоичные числа со значениями в других системах счисления. Каждый набор из четырёх бит представляет шестнадцатеричный символ или несколько десятичных символов.
   

---

8. 
   Сотрите значение в окне, нажав на кнопку С над цифрой 9 на клавиатуре калькулятора. Переведите в двоичную, десятичную и шестнадцатеричную системы счисления следующие числа:
   

   Десятичное	Двоичное	Шестнадцатеричное
   86	0101 0110	56
   175	1010 1111	AF
   204	1100 1100	СС
   19	0001 0011	13
   77	0100 1101	4D
   42	0010 1010	2A
   56	0011 1000	38
   147	1001 0011	93
   228	1110 0100	E4

9. 
   Заполняя приведённую выше таблицу, заметили вы что-либо общее между двоичными и шестнадцатеричными числами?
   

_______________________________Каждые 4 позиции двоичного числа составляют 1 позицию шестнадцатиричного числа.____________________________________________________

____________________________________________________________________________________

3. 
   Перевод IPv4-адресов узлов и масок подсети в двоичную систему счисления
   

IPv4-адреса и маски подсети выражаются в десятичном формате с точкой-разделителем (четыре октета), например 192.168.1.10 и 255.255.255.0 соответственно. Так людям легче их читать. Каждый десятичный октет в адресе или маске можно преобразовать в 8 двоичных разрядов. Октет всегда представляет собой 8 двоичных битов. Если все 4 октета преобразовать в двоичную форму, сколько разрядов получится? _________32_______________

1. 
   С помощью калькулятора Windows переведите IP-адрес 192.168.1.10 в двоичный формат и запишите его в следующую таблицу:
   

   Десятичное	Двоичное
   192	11000000
   168	10101000
   1	00000001
   10	00001010

2. 
   Маски подсетей, такие как 255.255.255.0, также отображаются в десятичном формате с точкой-разделителем. Маска подсети всегда состоит из четырёх 8-разрядных октетов, каждый из которых выражается десятичным числом. С помощью калькулятора Windows преобразуйте восемь возможных десятичных значений октетов маски подсети в двоичные числа и запишите их в следующую таблицу:
   

   Десятичное	Двоичное
   0	00000000
   128	10000000
   192	11000000
   224	11100000
   240	11110000
   248	11111000
   252	11111100
   254	11111110
   255	11111111

3. 
   Используя комбинацию IPv4-адреса и маски подсети, можно определить сетевую часть и рассчитать количество узлов, доступных в данной IPv4-подсети. Этот процесс рассматривается в части 4.
   
1. 
   Определение количества узлов в сети с помощью двух цифр
   

---

С адресом IPv4-сети и маской подсети можно определить сетевую часть, а также количество доступных в сети узлов.

1. 
   Чтобы вычислить количество узлов в сети, необходимо определить сетевую и узловую части адреса.
   

Адрес и маска подсети переводятся в двоичные числа на примере адреса 192.168.1.10 с подсетью 255.255.248.0. Записывая результаты перевода данных в двоичные числа, выставляйте биты.

IP-адрес и маска подсети в десятичном формате	IP-адрес и маска подсети в двоичном формате
192.168.1.10	11000000.10101000.00000001.00001010
255.255.248.0	11111111.11111111.11111000.00000000

Поскольку первые 21 бит в маске подсети представляют собой идущие подряд единицы, соответствующие 21 бит IP-адреса в двоичном формате выглядят как 110000001010100000000 и соответствуют сетевой части адреса. Остальные 11 бит имеют вид 00100001010 — это узловая часть адреса.

Назовите десятичный и двоичный номера сети для данного адреса.

___________________192.168.1.0 ________________________________11000000.10101000.00000001.00000000_________________________________

Назовите десятичную и двоичную узловые части для данного адреса.

_____________________192.168.1.1-192.168.1.254 и 1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 0000 0001-1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 1111 1110_____________________________________

Поскольку номер сети и широковещательный адрес используют два адреса из подсети, для определения количества доступных узлов в IPv4-подсети нужно цифру 2 произвести в степень количества узловых битов и вычесть 2.

Количество доступных узлов = 2^{(число битов узла)}– 2

2. 
   На калькуляторе Windows переключитесь в режим «Инженерный», открыв меню Вид и выбрав параметр Инженерный.
   
3. 
   Введите число 2.Нажмите кнопкуx^y. Эта команда возводит число в степень.
   
4. 
   Введите число 11.Нажмите=или клавишу ВВОД на клавиатуре, чтобы получить результат.
   
5. 
   Из результата вычтите2, при желании используя калькулятор.
   
6. 
   В данной сети доступны примерно 2046 узлов (2¹¹-2).
   
7. 
   Зная количество узловых битов, определите количество доступных узлов и запишите это значение в приведённую ниже таблицу.
   

   Количество доступных узловых битов	Количество доступных узлов
   5	30
   14	16382
   24	16777214
   10	1022

8. 
   Для данной маски подсети определите количество доступных узлов и запишите ответ в приведённую ниже таблицу.
   

   Маска подсети	Двоичная маска подсети	Количество доступных узловых битов	Количество доступных узлов
   255.255.255.0	11111111.11111111.11111111.00000000	8	254
   255.255.240.0	11111111.11111111.11110000.00000000	12	4094
   255.255.255.128	11111111.11111111.11111111.10000000	7	126
   255.255.255.252	11111111.11111111.11111111.11111100	2	2
   255.255.0.0	11111111.11111111.00000000.00000000	16	65534

1. 
   Преобразование MAC- и IPv6-адресов в двоичную форму
   

---

Смотрите также файлы

• Экзаменационные вопросы Перечислите принципы управления и поясните их.docx

• Студент (ка) учебной группы .docx

• Топология Таблица адресации.docx

• Вопросы для подготовки к экзамену Функциональноструктурная организация информационных систем на архитектуре клиентсервер.docx

• Внешняя политика Это деятельность на международной арене, регулирующая взаимоотношения с другими государствами и народами.docx