2.2 Дешифратор кодів та мультиплексори на мікросхемах ттл

2.3. Фізичні основи та протоколи передачі інформації в комп’ютерних мережах:

Приклад 1. Нехай задано ІР-адресу мережі 145.233.0.0. На її основі необхідно створити щонайменше 100 підмереж, кожна з яких зможе вмістити до 450 вузлів. Визначити маску для таких підмереж; вказати адресу 25-ї за порядком мережі та адресу 300-го вузла у цій підмережі; вказати широкомовну адресу для цієї підмережі.

Дана ІР-адреса належить до класу В; отже, у ній 16 біт відведено під номер мережі, і 16 – під номер вузла. Таким чином для створення підмереж ми можемо взяти при необхідності від 2 до 14 (16-2=14) біт. Для визначення кількості біт, які слід запозичити для того, щоб кількість підмереж відповідала заданим умовам, робимо наступне: визначаємо найближчу до заданої кількості підмереж ступінь числа 2, більшу за вказану кількість. Це число 128, яке дорівнює 2⁷. Отже, для адресації 100 підмереж нам досить взяти 7 біт із поля номера вузла.

Перевіримо, чи достатньо тих біт, що залишилися, для адресації 450 вузлів у кожній підмережі. Для цього визначимо за формулою кількість вузлів, допустиму для кожної підмережі. Після того, як ми запозичили 7 біт для номера підмережі залишилося ще 9: 2⁹=512>450 – отже, даної кількості біт достатньо.

Тепер, знаючи кількість біт, які використовуються для номера підмережі і номера вузла, можна записати маску для підмереж згідно з правилами запису маски (1 – у полі номера мережі і полі номера підмережі, 0 – у полі номера вузла). Маска матиме такий вигляд: 11111111.11111111.11111110.00000000, або 255.255.254.0, або /23.

Для визначення адреси 25-ї підмережі виконуємо наступні дії:

1) перетворюємо 25 у двійковий вигляд. (25)₁₀=(11001)₂.

2) записуємо це значення у поле номера підмережі справа наліво, починаючи з молодшого біта. Якщо у нас залишаються вільні позиції, заповнюємо їх нулями. Номер мережі записується у двійковому вигляді без змін; поле номера вузла заповнюється 0 (згідно з правилом запису адреси мережі).

10010001.11101001.00110010.00000000

3) отримане значення знову перетворюємо у десяткову форму побайтно:

145.233.50.0 – це і є отримана адреса 25-ї за порядком підмережі.

Для отримання широкомовної адреси 25-ї підмережі слід на кроці 2 попереднього алгоритму поле номера вузла заповнити не 0, а 1 (згідно з правилом запису широкомовної адреси):

10010001.11101001.00110011.11111111

Отримане значення перетворюємо у десяткову форму побайтно:

145.233.51.255 – широкомовна адреса для 25-ї підмережі.

Для адресації кінцевих вузлів у цій підмережі можна використовувати значення від 145.233.50.1 до 145.233.51.254 включно.

Тепер визначимо адресу 300-го вузла у 25-й підмережі. Для цього виконуємо наступні дії:

1) перетворимо 300 у двійкову форму: (300)₁₀=(100101100)₂

2) записуємо отримане число у поле номера вузла, перенісши зайвий старший біт у другий байт (пам’ятаємо, що для поля номера вузла використовуються 9 біт):

10010001.11101001.00110011.00101100

3) отримане значення знову перетворюємо у десяткову форму побайтно:

145.233.51.44 – ІР-адреса 300-го вузла.

Приклад 2. Дано ІР-адресу 100.44.26.12 /18. Визначити, скільки вузлів може містити підмережа, створена за такою маскою;скільки підмереж можна створити з даною маскою; порядковий номер підмережі, до якої належить даний вузол.

Дана адреса належить до класу А; отже, маска мережі займає 8 біт. Тоді з 18, виділених на маску взагалі, на поле номера підмережі залишається 10 біт. Отже, за формулою отримуємо 2¹⁰-2=1024-2=1022 підмережі. Аналогічно рахуємо кількість вузлів у кожній з них: ІР-адреса в цілому займає 32 біти, з них 18 відведено на номер мережі і номер підмережі. Отже, на номер вузла залишається 14 біт. Тоді 2¹⁴-2=16384-2=16382 вузли.

Для визначення того, до якої підмережі належить даний вузол, виконуємо наступні дії:

1) перетворюємо ІР-адресу у двійковий вигляд:

01100100.00101100.00011010.00001100

2) записуємо маску також у двійковому вигляді:

11111111.11111111.11000000.00000000

3) виконуємо операцію логічного множення побітово між ІР-адресою та маскою:

01100100.00101100.00011010.00001100

AND

11111111.11111111.11000000.00000000

01100100.00101100.00000000.00000000

4) результат перетворюємо побайтно у десяткову форму:

100.44.0.0 – ІР-адреса підмережі, до якої належить даний вузол.

Для визначення порядкового номеру цієї підмережі серед інших слід виконати наступні дії:

1) записати ІР-адресу підмережі у двійковому вигляді:

01100100.00101100.00000000.00000000

2) виділити з неї біти, які займає саме номер підмережі, у даному випадку – біти з 9-го по 18-й (1-8 – мережа, 19-32 – вузол) та записати результат; нулями зліва можна знехтувати:

0010110000, або 10110000

3) отримане число перетворити у десяткову форму:

(10110000)₂=(176)₁₀

Отже, мова йде про 176-ту за порядком підмережу.

Приклад 3. Визначити, чи можна використовувати наступні ІР-адреси для адресації кінцевих вузлів мережі, якщо відомо, що маска має вигляд 255.255.255.240: 201.68.45.23; 201.68.45.64; 201.68.45.127.

Для використання у якості адреси кінцевого вузла вона повинна задовільняти двом умовам: не бути адресою підмережі (у полі номера вузла всі двійкові 0) та не бути широкомовною адресою для даної підмережі (у полі номера вузла всі двійкові 1). Отже, дані ІР-адреси слід перевірити на відповідність цим умовам: запишемо маску у двійковому вигляді, щоб визначити, скільки біт відведено під номер вузла:

11111111.11111111.11111111.11110000

Отже, номер вузла займає 4 біти. Тепер перетворимо кожну з даних адрес у двійкову форму і перевіримо, чи не заповнені ці біти лише нулями або лише одиницями.

201.68.45.23: 11001001.01000100.00101101.00010111 – дану ІР-адресу можна використовувати.

201.68.45.64: 11001001.01000100.00101101.01000000 – дану ІР-адресу не можна використовувати, це ІР-адреса мережі.

201.68.45.127: 11001001.01000100.00101101.01111111 – дану ІР-адресу не можна використовувати, це широкомовна адреса.