Файл: Лабораторная работа 1 Использование калькулятора Windows в работе с сетевыми адресами Задачи.docx

Скачать файл
Заказать решение

ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 12.12.2023

Просмотров: 68

Скачиваний: 1

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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

  1. 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».

  1. 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».

  1. 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 10 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? DEC - десятичная

Какие цифры на цифровой клавиатуре активны в десятичном режиме? От 0 до 9

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

1 и 0

Почему другие цифры недоступны?

В двоичной системе счисления используются только бинарные значения 1 и 0.

      1. 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

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





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

Число отображается в двоичной системе счисления, 1111

      1. 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.

      2. 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 - соответствует числу 15.

      1. 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.



      1. 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

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

Каждые 4 позиции двоичного числа составляют 1 позицию шестнадцатиричного числа

  1. 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?

Получится 32 разряда.

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

        Десятичное
        Двоичное

        192
        1100 0000

        168
        1010 1000

        1
        0000 0001

        10
        0000 1010

      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
1100 0000. 1010 1000. 0000 0001. 0000 1010

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

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

      1. На калькуляторе Windows переключитесь в режим «Инженерный», открыв меню Вид и выбрав параметр Инженерный.

      2. Введите число 2.Нажмите кнопкуxy. Эта команда возводит число в степень.

      3. Введите число 11.Нажмите=или клавишу ВВОД на клавиатуре, чтобы получить результат.

      4. Из результата вычтите2, при желании используя калькулятор.

      5. В данной сети доступны примерно 2046 узлов (211-2).

      6. 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

      7. 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