ЛАБОРАТОРНА РОБОТА № 1
Адресація в сучасних комп’ютерних мережах
Мета: ознайомитися із загальними принципами адресації у сучасних
комп’ютерних
мережах;
ознайомитися
із
структурою,
видами
та
застосуванням MAC-адрес; ознайомитися із структурою, видами та
застосуванням IP-адрес версій 4 та 6; отримати практичні навички аналізу та
визначення параметрів MAC-адрес; отримати практичні навички аналізу,
визначення та розрахунку параметрів IP-адрес версії 4.
Хід роботи:
Завдання 1: Визначити, якими (унікальними, груповими, широкомовними)
є задані три MAC-адреси (табл. 11). Також визначити, у яких випадках (як
адреси відправників чи як адреси отримувачів) можуть застосовуватися ці
MAC-адреси. За можливості для кожної із MAC-адрес визначити виробника
мережного адаптера/інтерфейсу чи мережний протокол, який застосовує
дану адресу.
Таблиця 11
№ Варіанта
MAC-адреса 1
MAC-адреса 2
MAC-адреса 3
2
0180С2000000
FFFFFFFFFFFF
3413E8114585
MAC-адреса 1: FFFFFFFFFFFF
Широкомовна: Старший байт (FF) у двійковій системі числення - 11111111.
Останні два біти (11) вказують на те, що ця адреса є широкомовною
(адресою отримувача).
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.2.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Розроб.
Баленко Д.С.
Перевір.
Гузюк В.В.
Реценз.
Н. Контр.
Зав.каф.
Єфіменко А.А.
Підпис
Дата
Літ.
Звіт з лабораторної
роботи №1
Арк.
Аркушів
1
11
ФІКТ, гр. ІПЗ-22-2
Випадки застосування: Вона може застосовуватися як адреса отримувача
для широкомовної трансляції.
Виробник: Так як це широкомовна адреса, виробник не може бути
однозначно визначений з самої MAC-адреси.
MAC-адреса 2: 4C80937895AA
Унікальна: Старший байт (4C) у двійковій системі числення - 01001100.
Останні два біти (00) вказують на те, що ця адреса є унікальною.
Випадки застосування: Може використовуватися як адреса відправника та
адреса отримувача в Unicast-трафіку.
Виробник: Унікальний ідентифікатор виробника OUI для цієї адреси: 4C-8093. Для визначення виробника, скористаємося пошуковою системою
hwaddress.com.
Рис. 1.
MAC-адреса 3: 0180C2000003
Групова: Старший байт (01) у двійковій системі числення - 00000001.
Останні два біти (01) вказують на те, що ця адреса є груповою (адресою
отримувача).
Випадки застосування: Може використовуватися як адреса отримувача в
Multicast-трафіку.
Виробник: Так як це групова адреса, виробник не може бути однозначно
визначений з самої MAC-адреси.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
2
Завдання
2:
Для
кожної
із
заданих
трьох
IP-адрес
мережних
адаптерів/інтерфейсів вузла (табл. 12) із застосуванням класового підходу
визначити такі параметри IP-адресації: клас IP-адреси; пряму класову маску
мережі; інверсну класову маску мережі; класовий префікс мережі; IP-адресу
(номер) мережі; IP-адресу (номер) вузла; мінімальну IP-адресу діапазону, що
може використовуватися для адресації вузлів мережі; максимальну IP-адресу
діапазону, що може використовуватися для адресації вузлів мережі;
широкомовну IP-адресу мережі; кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть
входити в мережу.
Таблиця 12
№ Варіанта
IP-адреса 1
IP-адреса 2
IP-адреса 3
2
135.1.255.147
20.255.255.1
195.145.13.240
IP-адреса 1: 135.1.255.147
Клас IP-адреси: Клас B (діапазон 128-191).
Пряма класова маска мережі: 255.255.0.0.
Інверсна класова маска мережі: 0.0.255.255.
Класовий префікс мережі: /16.
IP-адрес мережі: 135.1.0.0.
IP-адрес вузла: 0.0.255.147.
Мінімальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 135.1.0.1.
Максимальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 135.1.255.254.
Широкомовна IP-адреса мережі: 135.1.255.255.
Кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть входити в мережу:
65,534.
IP-адреса 2: 20.255.255.1
Клас IP-адреси: Клас A (діапазон 1-126).
Пряма класова маска мережі: 255.0.0.0.
Інверсна класова маска мережі: 0.255.255.255.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
3
Класовий префікс мережі: /8.
IP-адрес мережі: 20.0.0.0.
IP-адрес вузла: 0.255.255.1.
Мінімальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 20.0.0.1.
Максимальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 20.255.255.254.
Широкомовна IP-адреса мережі: 20.255.255.255.
Кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть входити в мережу:
16,777,214.

IP-адреса 3: 195.145.13.240
Клас IP-адреси: Клас C (діапазон 192-223).
Пряма класова маска мережі: 255.255.255.0.
Інверсна класова маска мережі: 0.0.0.255.
Класовий префікс мережі: /24.
IP-адрес мережі: 195.145.13.0.
IP-адрес вузла: 0.0.0.240.
Мінімальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 195.145.13.1.
Максимальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: 195.145.13.254.
Широкомовна IP-адреса мережі: 195.145.13.255.
Кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть входити в мережу: 254.
Завдання 3: Для мереж A та B, у яких функціонує задана кількість вузлів
(табл. 13), із застосуванням класового підходу: визначити оптимальні (щодо
економії адрес) маску і префікс мережі; обрати відповідну IP-адресу мережі;
визначити параметри IP-адресації обраної мережі. Розрахувати відсоток
використання адресного простору для кожної із мереж.
Таблиця 13
№ Варіанта
2
Кількість
Кількість
вузлів
вузлів
мережі A
мережі B
8191
15
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
4
Мережа A:
Кількість вузлів: 8191.
X = 8191 + 2 - 1 = 8192.
Найоптимальнішим варіантом для цієї кількості буде обрати IP-адресу
класу B (до 65534 вузлів включно).
Пряма класова маска мережі: 255.255.0.0.
Префікс мережі: /16.
Оберемо довільну IP-адресу з цього діапазону, наприклад, 172.16.0.1.
Мінімальна IP-адреса вузла цієї мережі: 172.16.0.1.
Максимальна IP-адреса вузла цієї мережі: 172.16.255.254.
Широкомовна IP-адреса мережі: 172.16.255.255.
Кількість вузлів, які можуть входити в мережу: 2(32 - 16) - 2 = 65534.
З них використовуються 8191 вузлів, а 57343 - не використовуються.
Відсоток використання адресного простору: (8191/65534) * 100% ≈
12.5%.
Мережа B:
Кількість вузлів: 15.
X = 15 + 2 - 1 = 16.
Найоптимальнішим варіантом для цієї кількості буде обрати IP-адресу
класу C (до 254 вузлів включно).
Пряма класова маска мережі: 255.255.255.0.
Префікс мережі: /24.
Оберемо довільну IP-адресу з цього діапазону, наприклад, 192.168.0.1.
Мінімальна IP-адреса вузла цієї мережі: 192.168.0.1.
Максимальна IP-адреса вузла цієї мережі: 192.168.0.14.
Широкомовна IP-адреса мережі: 192.168.0.255.
Кількість вузлів, які можуть входити в мережу: 2(32 - 24) - 2 = 254.
З них використовуються 15 вузлів, а 239 - не використовуються.
Відсоток використання адресного простору: (15/254) * 100% ≈ 5.91%.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
5
Завдання 4: Для заданих IP-адрес мережних адаптерів/інтерфейсів та
префіксів мереж двох вузлів А-1 та В-1 (табл. 2) із застосуванням
безкласового підходу визначити такі параметри IP-адресації мереж:
маску (пряму маску) мережі; інверсну маску мережі; IP-адресу (номер)
мережі; IP-адресу (номер) вузла; мінімальну IP-адресу діапазону, що може
використовуватися для адресації вузлів мережі; максимальну IP-адресу
діапазону, що може використовуватися для адресації вузлів мережі;
широкомовну IP-адресу мережі; кількість вузлів (IPадрес вузлів), які можуть
входити в мережу.
№ Варіанта
IP-адреса
Префікс
IP-адреса
Префікс
мережного
мережного
мережного
мережного
адаптера вузла
адаптера
адаптера вузла
адаптера
А-1
вузла
В-1
вузла
А-1
2
136.88.226.25
/26
В-1
195.145.13.240
/13
Вузол A-1:
IP-адрес мережного адаптера: 136.88.226.25
Префікс мережного адаптера: /26
Маска мережі: Пряма маска буде мати 26 одиниць (бітів) і решту
нулів.
У двійковому вигляді: 11111111.11111111.11111111.11000000
У десятковому вигляді: 255.255.255.192
Інверсна маска мережі: Записується як доповнення до прямої маски.
У двійковому вигляді: 00000000.00000000.00000000.00111111
У десятковому вигляді: 0.0.0.63
IP-адреса мережі: Визначається застосуванням логічної операції
"AND" між IP-адресою вузла та маскою мережі.
Результат: 136.88.226.0
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
6
IP-адреса вузла: Визначається застосуванням логічної операції "AND"
між IP-адресою вузла та інверсною маскою мережі.
Результат: 136.88.226.25 (той же IP-адрес)
Мінімальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: IP-адреса мережі
+ 1.
Результат: 136.88.226.1
Максимальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: Широкомовна
IP-адреса мережі - 1.
Результат: 136.88.226.62
Широкомовна IP-адреса мережі: Визначається застосуванням логічної
операції "OR" між IP-адресою мережі та інверсною маскою мережі.
Результат: 136.88.226.63
Кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть входити в мережу:
232−26−2=62
Вузол B-1:
IP-адрес мережного адаптера: 195.145.13.240
Префікс мережного адаптера: /13
Маска мережі: Пряма маска буде мати 13 одиниць (бітів) і решту
нулів.
У двійковому вигляді: 11111111.11100000.00000000.00000000
У десятковому вигляді: 255.224.0.0
Інверсна маска мережі: Записується як доповнення до прямої маски.
У двійковому вигляді: 00000000.00011111.11111111.11111111
У десятковому вигляді: 0.31.255.255
IP-адреса мережі: Визначається застосуванням логічної операції
"AND" між IP-адресою вузла та маскою мережі.
Результат: 195.128.0.0
IP-адреса вузла: Визначається застосуванням логічної операції "AND"
між IP-адресою вузла та інверсною маскою мережі.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
7
Результат: 195.145.13.240 (той же IP-адрес)
Мінімальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: IP-адреса мережі
+ 1.
Результат: 195.128.0.1
Максимальна IP-адреса діапазону для адресації вузлів: Широкомовна
IP-адреса мережі - 1.
Результат: 195.159.255.254
Широкомовна IP-адреса мережі: Визначається застосуванням логічної
операції "OR" між IP-адресою мережі та інверсною маскою мережі.
Результат: 195.159.255.255
Кількість вузлів (IP-адрес вузлів), які можуть входити в мережу:
232−13−2=8190
Завдання 5: Для мереж A та B, у яких функціонує задана кількість вузлів
(табл. 3), із застосуванням безкласового підходу: визначити оптимальні
(щодо економії адрес) маску і префікс мережі; обрати відповідну IP-адресу
мережі; визначити параметри IP-адресації обраної мережі; розрахувати
відсоток використання адресного простору та відсоток вільних адрес для
кожної із мереж.
№ Варіанта
2
Кількість
Кількість
вузлів
вузлів
мережі A
мережі B
252
16542
Для мережі A:
Визначення значення H:
X = K_вузлів + 2 - 1 = 252 + 2 - 1 = 253
253_10 = 11111101_2
Кількість бітів у даному числі H = 8, і саме вони використовуються для
нумерації вузлів.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
8
Префікс мережі:
P = 32 - H = 32 - 8 = 24
Префікс відповідно має вигляд – /24.
Маска мережі:
У двійковій системі числення маска мережі записується як послідовність
бітів, що зазначають номер мережі (одиниці).
Для нашого випадку маска мережі у двійковій системі числення має вигляд:
11111111.11111111.11111111.00000000
У десятковій формі маска мережі має вигляд:
255.255.255.0
Обрана IP-адреса мережі:
Довільно обираємо IP-адресу, наприклад, 192.168.1.0.
Мінімальна IP-адреса вузла:
192.168.1.1
Максимальна IP-адреса вузла:
192.168.1.0 + 252 - 1 = 192.168.1.251
Широкомовна IP-адреса мережі:
192.168.1.255
Кількість вузлів, які можуть входити в мережу:
2^(32 - 24) - 2 = 2^8 - 2 = 256 - 2 = 254
Відсоток використання адресного простору та відсоток вільних адрес:
Відсоток використання = 252/254 * 100% ≈ 99.21%
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
9
Відсоток вільних адрес = 100% - Відсоток використання ≈ 0.79%
Для мережі B:
Визначення значення H:
X = K_вузлів + 2 - 1 = 16542 + 2 - 1 = 16543
16543_10 = 11111101111011_2
Кількість бітів у даному числі H = 14, і саме вони використовуються для
нумерації вузлів.
Префікс мережі:
P = 32 - H = 32 - 14 = 18
Префікс відповідно має вигляд – /18.
Маска мережі:
У двійковій системі числення маска мережі записується як послідовність
бітів, що зазначають номер мережі (одиниці).
Для нашого випадку маска мережі у двійковій системі числення має вигляд:
11111111.11111111.11000000.00000000
У десятковій формі маска мережі має вигляд:
255.255.192.0
Обрана IP-адреса мережі:
Довільно обираємо IP-адресу, наприклад, 192.168.2.0.
Мінімальна IP-адреса вузла:
192.168.2.1
Максимальна IP-адреса вузла:
192.168.2.0 + 16542 - 1 = 192.168.2.16541
Широкомовна IP-адреса мережі:
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
10
192.168.2.0 + 16542 = 192.168.2.16542
Кількість вузлів, які можуть входити в мережу:
2^(32 - 18) - 2 = 2^14 - 2 = 16384 - 2 = 16382
Відсоток використання адресного простору та відсоток вільних адрес:
Відсоток використання = 16542/16382 * 100% ≈ 100.98%
Відсоток вільних адрес = 100% - Відсоток використання ≈ -0.98%
Отже, для мережі A відсоток використання адресного простору
складає близько 99.21%, а для мережі B - близько 100.98%.
Висновок: У ході лабораторної роботи ми вивчили загальні принципи
адресації у комп'ютерних мережах, розібрали структуру та застосування
MAC-адресів, а також IP-адресів (версій 4 та 6). Практичні вправи
дозволили нам отримати навички аналізу та розрахунку параметрів цих
адрес. Впровадження цих знань сприятиме ефективній роботі мережевих
пристроїв та забезпеченню зв'язності між ними. Робота відкрила нам
важливі аспекти адресації в мережах і підготувала до подальших досліджень
у цій області.
Арк.
ЖИТОМИРСЬКА ПОЛІТЕХНІКА.24.121.18.000 – Лр.1
Змн.
Арк.
№ докум.
Підпис
Дата
11