Исходные данные:
 количество рабочих станций сети ЕСПД – N = 30;
 количество подсетей рабочих станций – H = 6;
 количество беспроводных станций – 15;
 адресное пространство подсетей маршрутизаторов SR = 10.10.80.0/24;
 адресное пространство для подсетей рабочих станций SH = 192.168.80.0/24;
 топология ядра сети – 48 (рис. 1).
Рис.1 Топология ядра сети
Выполнение задания.
1. Распределение подсетей рабочих станций SH сети ЕСПД
Согласно исходным данным, сеть ЕСПД должна обеспечивать работу
минимум 30 рабочих станций (N = 30), которые необходимо разделить
равномерно по 6 подсетям. Следовательно, в каждой подсети может
находиться 30/6 = 5 рабочих станций.
2. Построение графа сети ЕСПД
Объединение рабочих станций в каждой подсети будет производиться
посредством неуправляемого L2-коммутатора, с 8 физическими портами
FastEthernet. Таким образом, каждая рабочая станция подключается к
коммутатору с помощью кабеля UTP (неэкранированная витая пара) категории
5, образуя сегментированное полнодуплексное подключение.
Из 10 физических портов коммутатора 5 портов используются для
объединения рабочих станций, еще один порт используется для подключения
к маршрутизатору R ядра сети ЕСПД. Оставшийся порт коммутатора можно
использовать для каскадного подключения второго коммутатора при
возможном расширении подсети или в качестве технического резерва.
Согласно исходному графу сети ЕСПД, эксплуатационную нагрузку
сети должны обеспечивать 6 маршрутизаторов R. В зависимости от
расположения маршрутизаторы имеют 2, 3 или 4 интерфейса FastEthernet.
Корректная маршрутизация пакетов между любыми подсетями обеспечится
при наличии 6 подсетей, каждая из которых будет подключена к своему
маршрутизатору. Учитывая данное предложение, следует использовать 6
подсетей маршрутизаторов.
Расширенный̆ граф сети ЕСПД представлен на рис.2. На графе сети
ЕСПД нанесены следующие буквенно-цифровые наименования:
 H1-H6 – рабочие станции сети ЕСПД
 R1-R6 – маршрутизаторы сети ЕСПД
 SW1-SW5 – коммутаторы подсетей рабочих станций
 BRD1-BRD6 – границы широковещательных доменов рабочих станций
 SH1-SH5 – подсети рабочих станций
 SR1- SR5 – подсети маршрутизаторов
На графе также обозначены соответствующие номера интерфейсов
маршрутизаторов R и порты коммутаторов SW.
Рис.2 Расширенный граф сети ЕСПД
3. Перечень технических средств
По полученному графу сети ЕСПД можно подсчитать общее количество
затрачиваемых технических средств. Для корректного функционирования
проектируемой сети необходим следующий набор оборудования:
1) 6 маршрутизаторов (2 маршрутизатора с 2 интерфейсами FastEthernet, 2
маршрутизатора с 3 интерфейсами FastEthernet и 2 маршрутизатора с 4
интерфейсами FastEthernet);
2) 6 неуправляемых коммутаторов (8 физических портов на каждом
устройстве, полнодуплекс, автосогласование), поддерживающих сеть
FastEthernet на кабеле UTP5e;
3) По 1 сетевой карте на каждую рабочую станцию (30 сетевых карт
стандарта FastEthernet, полнодуплекс, автосогласование);
4) Беспроводная точка доступа (WiFi AP), поддерживающая стандарты
802.11b/g/n;
5) Опорная технология сети FastEthernet 100 Мбит/с, тип линий связи
между всеми устройствами – неэкранированная витая пара.
6. План IP-адресации подсетей рабочих станций SH
В соответствии с заданием, для адресации подсетей рабочих станций SH
выделено адресное пространство сети 192.168.80.0/24. Данное пространство
позволяет выделить порядка 256 IP-адресов (32−24 = 8 бит, 28 = 256).
Выделенная сеть 192.168.80.0/24 использует 1 байт
для адресации сети,
оставшиеся 3 байта свободны. Запись сети в двоичной нотации будет иметь
вид:
192.168.80.0/24 – 11000000.10101000.01010000.00000000
255.255.255.0 – 11111111.11111111.11111111.00000000
По результатам выполнения предыдущих заданий известно, что в
каждой подсети рабочих станций SH располагается 5 узлов. Кроме этого,
следует учесть, что каждая подсеть подключается к соответствующему
маршрутизатору сети ЕСПД. Таким образом, для корректной маршрутизации
и обменом информации между узлами подсети требуется 6 IP-адресов на
каждую подсеть рабочих станций SH, из которых 5 IP-адресов назначаются
соответствующим
рабочим
станциям,
а
один
IP-адрес
назначается
маршрутизатору R, подключенному через указанный интерфейс к данной
подсети. Также следует учесть необходимость наличия адреса самой подсети
и широковещательного адреса.
Для адресации 6 узлов требуется 3 бит (23 = 8). Учитывая наличие адреса
сети и широковещательного адреса, доступными из данного адресного
пространства останутся только 6 IP-адресов, что допустимо при условиях
исходного задания. Дополнительных адресов в этом случае не остается. В
случае необходимости расширения подсети или резервирования для адресации
узлов следует выделить 4 бита, т.о. можно будет получить 24 = 16 адресов.
Используя нотацию CIDR и непрерывное выделение блоков IP-подсетей,
выделим 6 IP-подсетей с 8 доступными IP-адресами в каждой подсети.
Следует помнить, что первые 3 байта сети 192.168.80.0/24 неизменны, а для
выделения подсетей можно использовать только последний 1 байт.
Применим маску подсети длиной 29 бит (32 − 3 = 29 бит для адресации
сети, 3 бита для адресации узлов). Запись первой IP-подсети в двоичной
нотации будет иметь вид:
192.168.80.0 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0000
255.255.255.248 – 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
Первый IP-адрес сети будет отличаться только одним младшим битом:
192.168.80.1 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0001
Далее
последовательно
второй,
третий
и
последующие
адреса
формируются из 4 младших бит:
192.168.80.2 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0010
192.168.80.3 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0011
192.168.80.4 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0100
192.168.80.5 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0101
192.168.80.6 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0110
В широковещательном адресе сети все младшие биты равны единице:
192.168.80.7 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0111
Соответственно,
следующая
IP-подсеть
будет
иметь
192.168.80.8/28, или в двоичной нотации:
192.168.80.8/29 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1000
255.255.255.248 – 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
адрес
Получим IP-адреса узлов подсети:
192.168.80.9 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1001
92.168.80.10 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1010
и т.д.
Широковещательный адрес сети 192.168.80.8/29:
192.168.80.15 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1111
Последующие сети рассчитываются аналогичным образом.
Последняя, шестая IP-подсеть будет иметь адрес 192.168.80.40/29 , или в
двоичной нотации:
192.168.80.40 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1000
255.255.255.248 – 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
Пул IP-адресов:
192.168.80.41 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1001
192.168.80.42 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1010
и т.д.
Широковещательный адрес сети:
192.168.80.47 – 1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1111
Таблица 1. Адресация подсетей рабочих станций.
Подсеть Пул IP-адресов
SH
SH1
192.168.80.0/29
255.255.255.248
192.168.80.1
192.168.80..2
192.168.80..3
192.168.80.4
192.168.80.5
192.168.80.6
192.168.80.7
SH2
192.168.80.8/29
255.255.255.248
192.168.80.9
192.168.80.10
192.168.80.11
Двоичная нотация
Назначение
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0011
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 0111
Адрес подсети
Маска подсети
R1,интерфейс
H1
H2
H3
H4
H5
Broadcast
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1011
Адрес подсети
Маска подсети
R2,интерфейс
H1
H2
192.168.80.12
192.168.80.13
192.168.80.14
192.168.80.15
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0000 1111
H3
H4
H5
Broadcast
SH3
192.168.80.16/29
255.255.255.248
192.168.80.17
192.168.80.18
192.168.80.19
192.168.80.20
192.168.80.21
192.168.80.22
192.168.80.23
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0011
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 0111
Адрес подсети
Маска подсети
R3,интерфейс
H1
H2
H3
H4
H5
Broadcast
SH4
192.168.80.24/29
255.255.255.248
192.168.80.25
192.168.80.26
192.168.80.27
192.168.80.28
192.168.80.29
192.168.80.30
192.168.80.31
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1011
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0001 1111
Адрес подсети
Маска подсети
R4,интерфейс
H1
H2
H3
H4
H5
Broadcast
SH5
192.168.80.32/29
255.255.255.248
192.168.80.33
192.168.80.34
192.168.80.35
192.168.80.36
192.168.80.37
192.168.80.38
192.168.80.39
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0011
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 0111
Адрес подсети
Маска подсети
R2,интерфейс
H1
H2
H3
H4
H5
Broadcast
SH6
192.168.80.40/29
255.255.255.248
192.168.80.41
192.168.80.42
192.168.80.43
192.168.80.44
192.168.80.45
192.168.80.46
192.168.80.47
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1000
1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1001
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1010
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1011
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1100
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1101
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1110
1100 0000.1010 1000.0101 0000.0010 1111
Адрес подсети
Маска подсети
R4,интерфейс
H1
H2
H3
H4
H5
Broadcast