III. Виділення ip-підмереж

Приклад 1. 512 підмереж (IP-адрес класу B)

Припустимо, що організації для її приватної мережі призначений мережевий номер 140.25.0.0/16. При цьому організація планує розділити мережу на декілька підмереж, кожна з яких повинна підтримувати до 60 вузлів.

Визначення маски підмережі і розширеного мережевого префікса

На першому кроці необхідно визначити число бітів, потрібних для ідентифікації 60 вузлів в підмережі. Раніше було показано, що адресу конкретного вузла має певне двійкове уявлення і верхня межа адресного простору для вузлів однієї підмережі представляється ступенем двійки. Це, зокрема, означає, що неможливо виділити адресний простір рівно для 60 вузлів, оскільки 60 – не ступінь двійки. Найближчий зверху ступінь – 64=2⁵. Насправді, до вузлів потрібно додати 2, оскільки адреси, нулі або тільки одиниці, що містять тільки, не використовуються для адресації окремих вузлів. Тут видно, що необхідний заділ є: 60+2=62<64. Проте, задовольняючи потреби, що існують на сьогодні, по числу робочих місць, такий вибір не залишає адресного простору для можливого зростання підмережі (в наявності є всього дві вільні адреси). І хоча наступний ступінь двійки дорівнює 128 (2⁷) і число адрес вузлів буде рівне 2⁷-2= =126, тобто набагато більше потрібного зараз, мережевий адміністратор вибирає саме це адресний простір і отримує 66 (126-60) додаткових адрес для кожної підмережі. Такий вибір означає, що поле адреси вузла займе 7 бітів.

На другому кроці визначається маска підмережі і довжина розширеного мережевого префікса. Оскільки для ідентифікації вузлів з 32-розрядної IP-адреса вирішено виділити 7 бітів, то отримуємо розширений мережевий префікс, рівний /25 (32-7=25). Такий 25-розрядний розширений мережевий префікс може бути виражений в десятково-точковому уявленні маскою підмережі 255.255.255.128. На рис.8 показаний запис маски підмережі і розширеного мережевого префікса.

	Номер мережі		Номер підмережі	Номер вузла
140.25.0.0 /16	10001100.	00011001.	00000000.0	0000000
255.255.255.128	11111111.	11111111.	11111111.1	0000000
Або еквівалентний запис:
	25-розрядний розширений мережевий префікс			Номер вузла
140.25.0.0 /25	10001100.	00011001.	00000000.0	0000000

Рис.8 - Визначення маски підмережі і розширеного мережевого префікса

Видно, що 25-розрядний розширений мережевий префікс припускає виділення 9 бітів для ідентифікації підмереж. Тепер можна обчислити кількість підмереж, що ідентифікуються: 2⁹=512, тобто дев'ять біт дозволяють призначити адреси 512 підмережам. Зрозуміло, що мережевий адміністратор має деяку свободу дій при визначенні співвідношення числа вузлів, що ідентифікуються, і числа підмереж. Виділяючи більше число бітів в полі ідентифікації вузлів, адміністратор може включати в підмережу більше вузлів. З іншого боку, чим менше бітів виділено для ідентифікації вузлів, тим більше підмереж може створити адміністратор. Все залежить від поточних вимог організації.

Визначення номерів підмереж

Виділені 512 підмереж пронумеруємо від 0 до 511. Якщо виділити 9 розрядів для двійкового представлення десяткових чисел від 0 до 511, то отримаємо: 0 (00000000)2, 1 (00000001)2, 2 (00000010)2, 3 (00000011)2 ., 511 (11111111)2. Наприклад, для визначення підмережі номер 3 (№3) мережевий адміністратор розміщує двійкове представлення числа 3 (00000011)2 в дев'яти бітах номера підмережі. Номери підмереж для даного прикладу приводяться нижче. У кожній адресі курсивом виділений розширений мережевий префікс всієї адреси, а 9-розрядне представлення поля номера підмережі виділене жирним шрифтом.

Базова мережа: 10001100.00011001.00000000.00000000 = 140.25.0.0/16

Підмережа №0: 10001100.00011001.00000000.00000000 = 140.25.0.0/25

Підмережа №1: 10001100.00011001.00000000.10000000 = 140.25.0.128/25

Підмережа №2: 10001100.00011001.00000001.00000000 = 140.25.1.0/25

Підмережа №3: 10001100.00011001.00000001.10000000 = 140.25.1.128/25

Підмережа №4: 10001100.00011001.00000010.00000000 = 140.25.2.0/25

Підмережа №5: 10001100.00011001.00000010.10000000 = 140.25.2.128/25

Підмережа №6: 10001100.00011001.00000011.00000000 = 140.25.3.0/25

Підмережа №7: 10001100.00011001.00000011.10000000 = 140.25.3.128/25

Підмережа №8: 10001100.00011001.00000100.00000000 = 140.25.4.0/25

Підмережа №9: 10001100.00011001.00000100.10000000 = 140.25.4.128/25

……………………………………………………………………………………

Підмережа №510:10001100.00011001.11111111.00000000 = 140.25.255.0/25

Підмережа №511:10001100.00011001.11111111.10000000= 140.25.255.128/25

Визначення адресів вузлів

Отже, адміністратор виділив 7 бітів для ідентифікації вузлів в кожній підмережі. Це означає, що кожна підмережа має 126 адрес для ідентифікації вузлів. Вузли в підмережі нумеруються від 1 до 126. Нижче приведений перелік адрес вузлів для підмережі №3. При цьому курсивом виділений розширений мережевий префікс, а жирним шрифтом показано 7-розрядне поле номера вузла.

Підмережа №3: 10001100.00011001.00000001.10000000 = 140.25.1.128/25

Вузол №1: 10001100.00011001.00000001.10000001 = 140.25.1.129/25

Вузол №2: 10001100.00011001.00000001.10000010 = 140.25.1.130/25

Вузол №3: 10001100.00011001.00000001.10000011 = 140.25.1.131/25

Вузол №4: 10001100.00011001.00000001.10000100 = 140.25.1.132/25

Вузол №5: 10001100.00011001.00000001.10000101 = 140.25.1.133/25

Вузол №6: 10001100.00011001.00000001.10000110 = 140.25.1.134/25

………………………………………………………………………………….

Вузол №62: 10001100.00011001.00000001.10111110 = 140.25.1.190/25

Вузол №63: 10001100.00011001.00000001.10111111 = 140.25.1.191/25

Вузол №64: 10001100.00011001.00000001.11000000 = 140.25.1.192/25

Вузол №65: 10001100.00011001.00000001.11000001 = 140.25.1.193/25

……………………………………………………………………………….

Вузол №123: 10001100.00011001.00000001.11111011 = 140.25.1.251/25

Вузол №124: 10001100.00011001.00000001.11111100 = 140.25.1.252/25

Вузол №125: 10001100.00011001.00000001.11111101 = 140.25.1.253/25

Вузол №126: 10001100.00011001.00000001.11111110 = 140.25.1.254/25

Визначення широкомовної адреси

Для підмережі №3 широкомовною адресою буде адреса, в якій всі біти поля номера вузла встановлені в одиницю:

10001100.00011001.00000001.11111111 = 140.25.1.255

Приклад 2. 8 підмереж (IP-адрес класу B)

Змінимо ситуацію. Хай організації призначена мережева адреса 132.45.0.0/16. Адміністраторові доручено сформувати 8 підмереж. Для ідентифікації такої кількості підмереж потрібний три бита. В цьому випадку розширений мережевий префікс буде рівний /19 (маска підмережі 255.255.224.0). Нижче приведені адреси цих підмереж в двійковому і десятковому уявленнях:

Підмережа №0: 10000100.00101101.00000000.00000000 = 132.45.0.0/19

Підмережа №1: 10000100.00101101.00100000.00000000 = 132.45.32.0/19

Підмережа №2: 10000100.00101101.01000000.00000000 = 132.45.64.0/19

Підмережа №3: 10000100.00101101.01100000.00000000 = 132.45.96.0/19

Підмережа №4: 10000100.00101101.10000000.00000000 = 132.45.128.0/19

Підмережа №5: 10000100.00101101.10100000.00000000 = 132.45.160.0/19

Підмережа №6: 10000100.00101101.11000000.00000000 = 132.45.192.0/19

Підмережа №7: 10000100.00101101.11100000.00000000 = 132.45.224.0/19

Тепер визначимо адреси вузлів для підмережі №3 (132.45.96.0/19 – 10000100.00101101.01100000.00000000):

Підмережа №3: 10000100.00101101.01100000.00000000 = 132.45.96.0/19

Вузол №1: 10000100.00101101.01100000.00000001 = 132.45.96.1/19

Вузол №2: 10000100.00101101.01100000.00000010 = 132.45.96.2/19

Вузол №3: 10000100.00101101.01100000.00000011 = 132.45.96.3/19

…………………………………………………………………………………….

Вузол №8190:10000100.00101101.01111111.11111110 = 132.45.127.254/19

Визначимо широкомовну адресу для підмережі №3 (132.45.96.0/19):

10000100.00101101.01111111.11111111 = 132.45.127.255/19

Приклад 3. 8 підмереж (IP-адрес класу C)

Виконаємо ті ж операції для мережевої адреси 200.35.1.0/24. Хай також в кожній підмережі необхідно передбачити адресний простір для 20 вузлів. Потрібно визначити розширений мережевий префікс. Для ідентифікації 20 вузлів потрібно мінімум п'ять битий. Тому розширений мережевий префікс буде рівний /27 (32-5=27).

Відповімо на наступні питання:

яке максимальна кількість вузлів, які можуть знаходитися в кожній підмережі? – Максимальна кількість вузлів в кожній підмережі дорівнює 30 (2⁵-2=32-2=30).

яке максимальне число підмереж, які можуть бути створені мережевим адміністратором? – Максимальне число підмереж дорівнює 8 (2³).

Нижче приведені номери підмереж, що виходять, в двійковому і десятковому уявленнях:

Підмережа №0: 11001000.00100011.00000001.00000000 = 200.35.1.0/27

Підмережа №1: 11001000.00100011.00000001.00100000 = 200.35.1.32/27

Підмережа №2: 11001000.00100011.00000001.01000000 = 200.35.1.64/27

Підмережа №3: 11001000.00100011.00000001.01100000 = 200.35.1.96/27

Підмережа №4: 11001000.00100011.00000001.10000000 = 200.35.1.128/27

Підмережа №5: 11001000.00100011.00000001.10100000 = 200.35.1.160/27

Підмережа №6: 11001000.00100011.00000001.11000000 = 200.35.1.192/27

Підмережа №7: 11001000.00100011.00000001.11100000 = 200.35.1.224/27

Нижче приведений список адрес вузлів, які можуть бути визначені в підмережі №6 (200.35.1.192/27):

Підмережа №6: 11001000.00100011.00000001.11000000 = 200.35.1.192/27

Вузол №1: 11001000.00100011.00000001.11000001 = 200.35.1.193/27

Вузол №2: 11001000.00100011.00000001.11000010 = 200.35.1.194/27

Вузол №3: 11001000.00100011.00000001.11000011 = 200.35.1.195/27

…………………………………………………………………………………

Вузол №29: 11001000.00100011.00000001.11011101 = 200.35.1.221/27

Вузол №30: 11001000.00100011.00000001.11011110 = 200.35.1.222/27

Широкомовна адреса для підмережі 200.35.1.192/27 рівний

11001000.00100011.00000001.11011111 = 200.35.1.223/27

ДОДАТОК А

Зразок оформлення титульного листа

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ, МОЛОДІ ТА СПОРТУ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

Факультет математики та інформатики

Кафедра комп’ютерних систем та мереж

Пояснювальна записка до курсової роботи

з дисципліни «Комп’ютерні мережі»

(«Інформаційно-комунікаційні системи»)

Виконав:

студент гр. _________ __________ ________________________

(підпис студента) (прізвище, ім’я, по-батькові)

Перевірив: __________ _________________________

(підпис керівника) (посада, прізвище, ініціали)

__________ _________________________

(підпис керівника) (посада, прізвище, ініціали)

Робота захищена з оцінкою _______________ «___»_____ 2012 р.

Луганськ 2012

ДОДАТОК Б

Зразок оформлення листа Завдання на курсовий проект

МІНІСТЕРСТВО ОСВІТИ І НАУКИ УКРАЇНИ

СХІДНОУКРАЇНСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ

ІМЕНІ ВОЛОДИМИРА ДАЛЯ

Факультет	Математики та інформатики
Кафедра	Комп’ютерні системи та мережі
Спеціальність	Комп’ютерні системи та мережі (Безпека інформаційних та комунікаційних систем)

ЗАВДАННЯ НА КУРСОВУ РОБОТУ

Варіант № ____

1. Студент

2. Група

Тема роботи: “Планування та проектування інформаційної мережі підприємства”.

3. Термін здачі студентом закінченої роботи: 25.12.2012 р.

4. Завдання:

а) обґрунтувати ухвалене мережеве рішення згідно із варіантом індивідуального завданню;

б) виконати проект мережі активного та пасивного устаткування із застосуванням програми автоматизованого проектування;

в) розробити схеми IP-адресації та маршрутизації мережі.

Завдання до виконання отримав _______________ 16.10.2012 р.

(підпис студента)

Керівник

(підпис) (посада, прізвище, ініціали)

ДОДАТОК В

Номер особистого варіанту (XYZ) визначається трьома останніми цифрами Вашої залікової книжки.

Параметри	Центральний офіс	Філія		Малий офіс
Кількість будівель (поверховість)	∑xyz mod 5, 0=5 (∑xyz mod 12, 0=12)	∑xyz mod 4, 0=4 (∑xyz mod 7, 0=7)		∑xyz mod 3, 0=3
Кількість робочих місць:	на момент планування – 3*(1+x)*(1+y)*(1+z) (в перспективі – 5*(1+x)*(1+y)*(1+z))	На момент планування – (1+x)*(1+y)*(1+z) (в перспективі – 2*(1+x)*(1+y)*(1+z))		SOHO1: (5+x) SOHO2: (5+y) SOHO3: (5+z)
Тип трафіку усередині робочих груп (однаковий для всіх):	• CAM-CAD • LAN рееr-to рееr trafic • small office рееr- to-рееr • database • voice over IP рееr-to-рееr	• CAM-CAD • LAN рееr-to рееr trafic • small office рееr-to-рееr • database • voice over IP рееr-to-рееr		• CAM-CAD • LAN рееr-to рееr trafic • small office рееr-to- рееr • database • voice over IP рееr-to- рееr
Сервери робочих груп:	• SQL Server • FTP Server • Small office database server	• SQL Server • FTP Server • Small office database server
Загальні сервери	• File server • E-mail server • FTP-server • HТTP-server	• File server • E-mail server • FTP-server • HТTP-server
IP-адрес загальної мережі	10.(XYZ mod 255).0.0/16
Кількість маршрутизаторів	Один на центральний офіс та по одному на кожну будівлю		Один на філію та по одному на кожну будівлю	Відповідно кількості малих офісів (клас SOHO)

Приклад: якщо номер залікової книжки 06273

Варіант № 273

Параметри	Центральний офіс	Філія	Малий офіс
Кількість будівель (поверховість)	(2+7+3) mod 5 = 2, ((2+7+3) mod 12 = 0 = 12)	(2+7+3) mod 4 = 0 = 4 ((2+7+3) mod 7 = 5)	(2+7+3) mod 3 = 0=3
Кількість робочих місць:	на момент планування – 3*(1+2)*(1+7)*(1+3) = 288 (в перспективі – 5*(1+2)*(1+7)*(1+3) = 480)	На момент планування – (1+2)*(1+7)*(1+3) = 96 (в перспективі – 2*(1+2)*(1+7)*(1+3) = 192)	SOHO1: (3+2) = 5 SOHO2: (2+7) = 9 SOHO3: (1+3) = 4
IP-адрес загальної мережі	10.18.0.0/16
Кількість маршрутизаторів	1+2	1+4	3