Файл: Контрольная работа по дисциплине "Компьютерные сети".docx
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 10.01.2024
Просмотров: 274
Скачиваний: 1
ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.
Контрольная работапо дисциплине "Компьютерные сети"для студентов, обучающихся по направлению подготовки 11.03.02 «Инфокоммуникационные технологии и системы связи»Тема контрольной работы: Структуризация IP- сети с помощью масок Цель: закрепление теоретических знаний и получение практических навыков использования масок переменной длины для структуризации IP-сетиЗадание: контрольная работа состоит из трех частей. В первой части необходимо организовать заданное число подсетей с учетом вырожденной сети, используя маску подсети постоянной длины. Во второй части необходимо организовывать подсети с заданным числом узлов, используя маску подсети постоянной длины. В третьей части необходимо разделить сеть на три подсети (без учета вырожденной сети, соединяющей М1 и М2) с помощью масок переменной длины. При этом для каждой из подсетей выделить заданное количество адресов.Практическую часть контрольной работы необходимо реализовать в приложении Netlab, предназначенном для работы с масками в IP-сети и построении таблицы маршрутизации.В отчете к контрольной работе необходимо представить экранные формы, которые были получены в результате структуризации сети.ЗАДАНИЕ № 1.Структуризация внутренней сети с помощью маски постоянной длины на примере IP-адреса класса ВЦель работы: Научиться организовывать заданное число подсетей с учетом вырожденной сети, используя маску подсети постоянной длины.Решить задачу в соответствии с вариантом, используя изложенную ниже методику.1. В Основном меню курсором выбрать закладку "Задание № 1". В появившейся таблице исходных данных выбрать строку с соответствующим номером варианта, дважды щелкнув мышью по строке таблицы. Например: Вариант-1, Число подсетей-3. Это значит, что необходимо будет организовать 3 подсети + 1 вырожденная (соединяющая маршрутизаторы М1 и М2). 2. В появившейся форме ввод во всех окнах ввода десятичной записи заканчивается щелчком "мыши" в соответствующем окна двоичной записи и наоборот.Ввести в окне "Номер внутренней сети" любой номер сети из диапазона IP-адресов класса B, например -
128.0.0.0. Щелкнуть в окне двоичной записи номера сети - в данном окне отобразится двоичная запись номера сети. Для получения информации о классах IP - адресов щелкнуть правой кнопкой "мыши" на окне ввода, в появившемся меню выбрать "Класс В". Появится диапазон номеров сетей данного класса (Internet - адрес) и диапазон адресов, не обрабатываемых Internet - маршрутизаторами (локальных), которые нельзя использовать при выполнении задания. 3. Ввести в окне "Маска подсети" десятичное значение стандартной маски класса В. Информацию о стандартных масках можно получить, щелкнув правой кнопкой мыши на окне десятичной записи "Маска подсети". Определить маску, необходимую для образования заданного количества подсетей (в нашем примере 4-х).Для этого:3.1. Определить количество старших разрядов в поле номера узла, подлежащих маскированию, исходя из заданного количества подсетей. В этих разрядах маски должны быть установлены "1".Для этого расписать в отчете в двоичном исчислении последовательный перебор номеров подсетей, подлежащих образованию, учитывая, что номер не может содержать все '0' или все '1.В данном примере - это сочетания:001010011100101110В нашем примере - это 3 единицы в старших разрядах поля номера узла, и маска должна иметь все единицы в поле номера сети и 3 единицы в старших разрядах поля номера узла. СПРАВКА:Варианты значения масок подсетей, применяемых в данной работе: 255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000255.255.128.011111111.11111111.10000000.00000000255.255.192.011111111.11111111.11000000.00000000255.255.224.011111111.11111111.11100000.00000000255.255.240.011111111.11111111.11110000.00000000255.255.248.011111111.11111111.11111000.00000000255.255.252.011111111.11111111.11111100.00000000255.255.254.011111111.11111111.11111110.00000000255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000003.3. В окне ввода маски в двоичном изображении отделить в старшем октете слева определенное количество разрядов (в примере - 3 разряда) и установить в выделенных разрядах '1'. Для этого:- щелкнуть "мышью" в окне двоичного ввода маски;- используя клавиши управления курсором и клавишу 'BackSpace' удалить '0' в соответствующих разрядах;- используя клавишу '1' цифровой клавиатуры установить в разрядах единицы;Щелкнуть "мышью" в окне ввода десятичной записи маски.В окне "Маска подсети" появится десятичная запись маски. В нашем примере это - 255.255.224.0.4. Заполнение таблицы маршрутизации маршрутизатора М2.
4.1. Щелкнуть по кнопке "Запись". В окне "Номера подсетей" будут отображены номера организуемых подсетей кроме номера подсети, соединяющей маршрутизаторы (в нашем примере это - 128.1.64.0).4.2. Щелкнуть по кнопке "Таблица маршрутизации". Раскроется таблица маршрутизации. Щелкая "мышью" на соответствующей записи в окне "Номера подсетей", а затем в пустой ячейке таблицы маршрутизации и, таким образом, подключить подсети к портам маршрутизатора (IP - адреса портов маршрутизатора назначаются программой автоматически).По мере заполнения таблицы маршрутизации записи в окне "Номера подсетей" удаляются.При ошибочном вводе значений в таблицу маршрутизации дважды щелкнуть "мышью" в редактируемой строке таблицы - строка в таблице пропадет и переместится на последнюю строчку окна "Номера подсетей".При записи значений в таблицу маршрутизации поверх уже существующей строки последняя также удаляется из таблицы и добавляется в окно "Номера подсетей".Для восстановления содержимого окна "Номера подсетей" щелкнуть по кнопке "запись".Подключение подсетей заканчивается щелчком по кнопке "Таблица маршрутизации".Для удобства вырожденная сеть, соединяющая маршрутизаторы М1 и М2 всегда подключена к 1-му порту М2 и имеет номер X.X.64.0, где Х.Х.0.0 - номер сети (В нашем примере - 128.1.0.0). Порт 2 маршрутизатора М1 имеет IP-адрес Х.Х.64.2, порт 1 М2 - Х.Х.64.1. Остальным портам М2 автоматически будут присвоены IP-адреса Y.Y.Y.1, где Y.Y.Y.0 - номер подключаемой к порту подсети (например:подсеть 128.1.32.0 подключается к порту 2, IP-адрес порта 2 - 128.1.32.1). 5. Пошаговая отработка алгоритма работы маршрутизатора М2 при продвижении произвольного IP-пакета.5.1. В окне " Внешний IP - адрес" записать любой IP - адрес или выбрать из предложенных в выпадающем списке.Примечание:При вводе IP - адресов учесть, что в программе недопустимы следующие их значения:Х.Х.Х.255Х.Х.Х.0Х.Х.Х.1 - (адреса портов маршрутизатора М2),где Х.Х.Х. номер подсети.IP - адреса вырожденной сети: Х.Х.64.1. Х.Х.64.2.Запрещены адреса в диапазоне:172.16.0.0 - 172.31.255.255 (локальные адреса, не обрабатываемые Internet - маршрутизаторами).5.2. Мысленно наложить маску на IP - адрес, ориентируясь по записям в окнах двоичного представления адреса и маски. Замаскированные разряды 3-го октета покажут номер подсети.В описываемом примере введем IP - адрес 128.1.192.2.Маска подсети 11111111.11111111.11100000.00000000IP - адрес
10000000.00000001.11000000.000000105.3. В выпадающем окне двоичной записи номеров подсетей выбрать строку с ранее определенным адресом подсети: 10000000.00000001.11000000.00000000В окне "Номер подсети" появится десятичная запись номера подсети: 128.1.192.0.Определить, имеется ли данная подсеть во внутренней сети, сравнив с номерами подсетей на мнемосхеме. Если внешний IP-адрес адресует пакет в одну из образованных подсетей, то определенный номер подсети, сформировавшийся в окне "Номер подсети" будет совпадать с одним из адресов, подключенных к порту маршрутизатора М2. Щелкнуть по кнопке "Test" для удостоверения в правильности определения номера подсети. 5.4. Вычесть значения полей окна двоичного представления номера подсети из соответствующих значений окна двоичного представления IP-адреса - полученное значение будет номером узла, который необходимо записать в окне двоичного представления номера узла. Щелкнуть по кнопке "Test".Пример 1: IP - адрес 128.1.192.2Номер подсети 128.1.192.0Номер узла 0.2.*Пример 2: IP - адрес 128.1.197.2Номер подсети 128.1.192.0Номер узла 5.25.5. Определить широковещательный адрес подсети - BROADCAST.Адрес позволяет обращаться ко всем узлам подсети и содержит '1' во всех разрядах номера узла (двоичное представление).Для определения адреса необходимо:- используя клавиши управления курсором, 'BackSpace', цифровую клавиатуру, записываем номер определенной подсети в окне двоичной записи широковещательного адреса - 10000000.00000001.1100000.00000000; - используя клавиши управления курсором, 'BackSpace', цифровую клавиатуру, записываем единицы в немаскируемых разрядах поля номера узла, получаем -10000000.00000001.11011111.11111111;- после щелчка "мыши" вне окна ввода в окне 'BROADCAST' появится запись широковещательного адреса подсети - 128.1.223.255.6. Проверка результатов и имитация продвижения IP - пакета в сети.6.1. Щелкнуть по кнопке "Test".На элементах, составляющих изображение структурной схемы сети появятся кнопки-индикаторы в случае успешного продвижения пакета зеленого, иначе - красного цветов. Щелкнув по кнопке индикатору можно получить краткое сообщение о результате прохождения IP - пакета через данный элемент сети.
6.2. Если номер подсети в которую направляется IP-пакет определен правильно, то на схеме напротив соответствующего номера подсети появится сообщение CONNECT.Кроме того, о правильности выполнения этапов задания выдаются сообщение в информационном окне.В случае отрицательного сообщения о правильности выполнения задания повторить соответственно необходимые пункты разделов 3,4,5.7. В случае правильного выполнения задания повторить подпункты разделов 5 и 6 не менее чем для 3 IP - адресов.8. Ввести IP-адрес не принадлежащий ни одной из подсетей. Для этого в окне " Внешний IP-адрес" установить произвольный IP-адрес, отличный от адреса отображенного в окне "Номер внутренней сети" в нашем примере это может быть адрес 190.1.192.2. Убедиться, что он не подходит ни для одной из подсетей.9. Возврат в основное меню производится щелчком "мыши" по кнопке "Выход".В отчете обосновать принятые инженерные решения.ЗАДАНИЕ № 2.Структуризация внутренней сети с помощью маски постоянной длины на примере IP-адреса класса ВЦель работы: Научиться организовывать подсети с заданным числом узлов, используя маску подсети постоянной длины.Решить задачу в соответствии с вариантом, используя изложенную ниже методику.1. В Основном меню курсором выбрать закладку "Задание № 2". В появившейся таблице исходных данных выбрать строку с соответствующим номером варианта, дважды щелкнув мышью по строке таблицы. Например: Вариант-1, Кол-во узлов - 4044, N - 12. Это значит, что необходимо будет организовать подсети, к каждой из которых можно подключить не менее 4044 узлов. N - минимальное количество двоичных разрядов, необходимое для задания номера узла, общее количество узлов в подсети вычисляется по формуле: M=(2N-2)где M - количество узлов в подсети;N - количество двоичных разрядов номера узла в IP-адресе.2. В появившейся форме ввод во всех окнах ввода десятичной записи заканчивается щелчком "мыши" в соответствующем окна двоичной записи и наоборот.Ввести в окне "Номер внутренней сети" любой номер сети из диапазона IP-адресов класса B, например - 128.0.0.0. Щелкнуть в окне двоичной записи номера сети - в данном окне отобразится двоичная запись номера сети. Для получения информации о классах IP - адресов щелкнуть правой кнопкой "мыши" на окне ввода, в появившемся меню выбрать "Класс В". Появится диапазон номеров сетей данного класса (Internet - адрес) и диапазон адресов, не обрабатываемых Internet - маршрутизаторами (локальных), которые нельзя использовать при выполнении задания.
128.0.0.0. Щелкнуть в окне двоичной записи номера сети - в данном окне отобразится двоичная запись номера сети. Для получения информации о классах IP - адресов щелкнуть правой кнопкой "мыши" на окне ввода, в появившемся меню выбрать "Класс В". Появится диапазон номеров сетей данного класса (Internet - адрес) и диапазон адресов, не обрабатываемых Internet - маршрутизаторами (локальных), которые нельзя использовать при выполнении задания. 3. Ввести в окне "Маска подсети" десятичное значение стандартной маски класса В. Информацию о стандартных масках можно получить, щелкнув правой кнопкой мыши на окне десятичной записи "Маска подсети". Определить маску, необходимую для образования заданного количества подсетей (в нашем примере 4-х).Для этого:3.1. Определить количество старших разрядов в поле номера узла, подлежащих маскированию, исходя из заданного количества подсетей. В этих разрядах маски должны быть установлены "1".Для этого расписать в отчете в двоичном исчислении последовательный перебор номеров подсетей, подлежащих образованию, учитывая, что номер не может содержать все '0' или все '1.В данном примере - это сочетания:001010011100101110В нашем примере - это 3 единицы в старших разрядах поля номера узла, и маска должна иметь все единицы в поле номера сети и 3 единицы в старших разрядах поля номера узла. СПРАВКА:Варианты значения масок подсетей, применяемых в данной работе: 255.255.0.011111111.11111111.00000000.00000000255.255.128.011111111.11111111.10000000.00000000255.255.192.011111111.11111111.11000000.00000000255.255.224.011111111.11111111.11100000.00000000255.255.240.011111111.11111111.11110000.00000000255.255.248.011111111.11111111.11111000.00000000255.255.252.011111111.11111111.11111100.00000000255.255.254.011111111.11111111.11111110.00000000255.255.255.011111111.11111111.11111111.000000003.3. В окне ввода маски в двоичном изображении отделить в старшем октете слева определенное количество разрядов (в примере - 3 разряда) и установить в выделенных разрядах '1'. Для этого:- щелкнуть "мышью" в окне двоичного ввода маски;- используя клавиши управления курсором и клавишу 'BackSpace' удалить '0' в соответствующих разрядах;- используя клавишу '1' цифровой клавиатуры установить в разрядах единицы;Щелкнуть "мышью" в окне ввода десятичной записи маски.В окне "Маска подсети" появится десятичная запись маски. В нашем примере это - 255.255.224.0.4. Заполнение таблицы маршрутизации маршрутизатора М2.
4.1. Щелкнуть по кнопке "Запись". В окне "Номера подсетей" будут отображены номера организуемых подсетей кроме номера подсети, соединяющей маршрутизаторы (в нашем примере это - 128.1.64.0).4.2. Щелкнуть по кнопке "Таблица маршрутизации". Раскроется таблица маршрутизации. Щелкая "мышью" на соответствующей записи в окне "Номера подсетей", а затем в пустой ячейке таблицы маршрутизации и, таким образом, подключить подсети к портам маршрутизатора (IP - адреса портов маршрутизатора назначаются программой автоматически).По мере заполнения таблицы маршрутизации записи в окне "Номера подсетей" удаляются.При ошибочном вводе значений в таблицу маршрутизации дважды щелкнуть "мышью" в редактируемой строке таблицы - строка в таблице пропадет и переместится на последнюю строчку окна "Номера подсетей".При записи значений в таблицу маршрутизации поверх уже существующей строки последняя также удаляется из таблицы и добавляется в окно "Номера подсетей".Для восстановления содержимого окна "Номера подсетей" щелкнуть по кнопке "запись".Подключение подсетей заканчивается щелчком по кнопке "Таблица маршрутизации".Для удобства вырожденная сеть, соединяющая маршрутизаторы М1 и М2 всегда подключена к 1-му порту М2 и имеет номер X.X.64.0, где Х.Х.0.0 - номер сети (В нашем примере - 128.1.0.0). Порт 2 маршрутизатора М1 имеет IP-адрес Х.Х.64.2, порт 1 М2 - Х.Х.64.1. Остальным портам М2 автоматически будут присвоены IP-адреса Y.Y.Y.1, где Y.Y.Y.0 - номер подключаемой к порту подсети (например:подсеть 128.1.32.0 подключается к порту 2, IP-адрес порта 2 - 128.1.32.1). 5. Пошаговая отработка алгоритма работы маршрутизатора М2 при продвижении произвольного IP-пакета.5.1. В окне " Внешний IP - адрес" записать любой IP - адрес или выбрать из предложенных в выпадающем списке.Примечание:При вводе IP - адресов учесть, что в программе недопустимы следующие их значения:Х.Х.Х.255Х.Х.Х.0Х.Х.Х.1 - (адреса портов маршрутизатора М2),где Х.Х.Х. номер подсети.IP - адреса вырожденной сети: Х.Х.64.1. Х.Х.64.2.Запрещены адреса в диапазоне:172.16.0.0 - 172.31.255.255 (локальные адреса, не обрабатываемые Internet - маршрутизаторами).5.2. Мысленно наложить маску на IP - адрес, ориентируясь по записям в окнах двоичного представления адреса и маски. Замаскированные разряды 3-го октета покажут номер подсети.В описываемом примере введем IP - адрес 128.1.192.2.Маска подсети 11111111.11111111.11100000.00000000IP - адрес
10000000.00000001.11000000.000000105.3. В выпадающем окне двоичной записи номеров подсетей выбрать строку с ранее определенным адресом подсети: 10000000.00000001.11000000.00000000В окне "Номер подсети" появится десятичная запись номера подсети: 128.1.192.0.Определить, имеется ли данная подсеть во внутренней сети, сравнив с номерами подсетей на мнемосхеме. Если внешний IP-адрес адресует пакет в одну из образованных подсетей, то определенный номер подсети, сформировавшийся в окне "Номер подсети" будет совпадать с одним из адресов, подключенных к порту маршрутизатора М2. Щелкнуть по кнопке "Test" для удостоверения в правильности определения номера подсети. 5.4. Вычесть значения полей окна двоичного представления номера подсети из соответствующих значений окна двоичного представления IP-адреса - полученное значение будет номером узла, который необходимо записать в окне двоичного представления номера узла. Щелкнуть по кнопке "Test".Пример 1: IP - адрес 128.1.192.2Номер подсети 128.1.192.0Номер узла 0.2.*Пример 2: IP - адрес 128.1.197.2Номер подсети 128.1.192.0Номер узла 5.25.5. Определить широковещательный адрес подсети - BROADCAST.Адрес позволяет обращаться ко всем узлам подсети и содержит '1' во всех разрядах номера узла (двоичное представление).Для определения адреса необходимо:- используя клавиши управления курсором, 'BackSpace', цифровую клавиатуру, записываем номер определенной подсети в окне двоичной записи широковещательного адреса - 10000000.00000001.1100000.00000000; - используя клавиши управления курсором, 'BackSpace', цифровую клавиатуру, записываем единицы в немаскируемых разрядах поля номера узла, получаем -10000000.00000001.11011111.11111111;- после щелчка "мыши" вне окна ввода в окне 'BROADCAST' появится запись широковещательного адреса подсети - 128.1.223.255.6. Проверка результатов и имитация продвижения IP - пакета в сети.6.1. Щелкнуть по кнопке "Test".На элементах, составляющих изображение структурной схемы сети появятся кнопки-индикаторы в случае успешного продвижения пакета зеленого, иначе - красного цветов. Щелкнув по кнопке индикатору можно получить краткое сообщение о результате прохождения IP - пакета через данный элемент сети.
6.2. Если номер подсети в которую направляется IP-пакет определен правильно, то на схеме напротив соответствующего номера подсети появится сообщение CONNECT.Кроме того, о правильности выполнения этапов задания выдаются сообщение в информационном окне.В случае отрицательного сообщения о правильности выполнения задания повторить соответственно необходимые пункты разделов 3,4,5.7. В случае правильного выполнения задания повторить подпункты разделов 5 и 6 не менее чем для 3 IP - адресов.8. Ввести IP-адрес не принадлежащий ни одной из подсетей. Для этого в окне " Внешний IP-адрес" установить произвольный IP-адрес, отличный от адреса отображенного в окне "Номер внутренней сети" в нашем примере это может быть адрес 190.1.192.2. Убедиться, что он не подходит ни для одной из подсетей.9. Возврат в основное меню производится щелчком "мыши" по кнопке "Выход".В отчете обосновать принятые инженерные решения.ЗАДАНИЕ № 2.Структуризация внутренней сети с помощью маски постоянной длины на примере IP-адреса класса ВЦель работы: Научиться организовывать подсети с заданным числом узлов, используя маску подсети постоянной длины.Решить задачу в соответствии с вариантом, используя изложенную ниже методику.1. В Основном меню курсором выбрать закладку "Задание № 2". В появившейся таблице исходных данных выбрать строку с соответствующим номером варианта, дважды щелкнув мышью по строке таблицы. Например: Вариант-1, Кол-во узлов - 4044, N - 12. Это значит, что необходимо будет организовать подсети, к каждой из которых можно подключить не менее 4044 узлов. N - минимальное количество двоичных разрядов, необходимое для задания номера узла, общее количество узлов в подсети вычисляется по формуле: M=(2N-2)где M - количество узлов в подсети;N - количество двоичных разрядов номера узла в IP-адресе.2. В появившейся форме ввод во всех окнах ввода десятичной записи заканчивается щелчком "мыши" в соответствующем окна двоичной записи и наоборот.Ввести в окне "Номер внутренней сети" любой номер сети из диапазона IP-адресов класса B, например - 128.0.0.0. Щелкнуть в окне двоичной записи номера сети - в данном окне отобразится двоичная запись номера сети. Для получения информации о классах IP - адресов щелкнуть правой кнопкой "мыши" на окне ввода, в появившемся меню выбрать "Класс В". Появится диапазон номеров сетей данного класса (Internet - адрес) и диапазон адресов, не обрабатываемых Internet - маршрутизаторами (локальных), которые нельзя использовать при выполнении задания.