IPv4 potinkliai: uždaviniai su sprendimais žingsnis po žingsnio

Nemokami uždaviniai tema IPv4 potinkliai su brėžiniais, užuominomis ir išsamiais sprendimais. Kiekvieną kartą naujos reikšmės, trijų lygių: mazgai potinklyje, tinklo dalijimas, adresų intervalai.

Nemokamas pratybų uždavinysLengvas
/2911111111111111111111111111111000tinklo bitaimazgo bitai

Kiek naudojamų mazgų adresų H turi IPv4 potinklis su prefiksu /29?

/29

Tikslus atsakymas: sveikasis skaičius, be apvalinimo.

Kitas uždavinys →

Ką praktikuositės

  1. Lengvasmazgai potinklyje
  2. Vidutinistinklo dalijimas
  3. Sunkusadresų intervalai

Pagrindinės formulės

Mazgai potinklyje
2(32 − prefix) − 2 (/31: 2, /32: 1)
Bloko dydis
256 − (mask octet)
Tinklo adresas
IP AND kaukė
Transliacijos adresas
IP OR (NOT kaukė): visi mazgo bitai lygūs 1
Potinkliai iš n pasiskolintų bitų
2n

Išmokite IPv4 potinkliai nuo nulio

Prieš tai: Skaičiavimo sistemos

1Kas yra potinklis

Kiekvienas IPv4 tinklo įrenginys turi IP adresą, pavyzdžiui, 192.168.10.37. Jis yra 32 bitų ilgio, užrašomas kaip keturi skaičiai nuo 0 iki 255. Kiekvienas skaičius yra vienas baitas, vadinamas oktetu.

Adresas turi dvi dalis. Pirmoji dalis nurodo, kuriame tinkle yra įrenginys. Antroji dalis nurodo, kuris tai kompiuteris (host) (įrenginys) tame tinkle.

Pagalvokite apie gatvės adresą: gatvės pavadinimas yra tinklas, namo numeris – kompiuteris.

Potinklis yra vienas toks tinklas. Didelio tinklo suskaidymas į potinklius išlaiko srautą vietinį ir leidžia administratoriui kiekvienam skyriui duoti savo diapazoną.

Prefiksas parodo, kur vyksta skaidymas. Adrese 192.168.10.37/24 pirmieji 24 bitai yra tinklo dalis, o paskutiniai 8 bitai – kompiuterio dalis.

N24H8032
Savikontrolė Adresas užrašytas 10.1.2.3/20. Kiek bitų yra kompiuterio dalyje?
  1. 12
  2. 20
  3. 32
  4. 8

Atsakymas: 12. Adresas turi 32 bitus. Prefiksas /20 duoda 20 tinklo bitų, todėl kompiuteriui lieka 32 − 20 = 12 bitų. 20 yra tinklo dalis, o ne kompiuterio dalis.

2Prefiksas, kaukė ir kompiuterių skaičius

Tą patį skaidymą galima užrašyti kaip potinklio kaukę: 32 bitai su 1 tinklo daliai ir 0 kompiuterio daliai, užrašomi kaip adresas.

/24 kaukė yra 24 vienetai ir 8 nuliai: 255.255.255.0. /16 kaukė yra 255.255.0.0.

Kai prefiksas baigiasi okteto viduje, tame okete nustatomi pirmieji keli bitai. Tai vienintelės reikšmės, kurias gali turėti kaukės oktetas:

  • 1 bitas: 128. 2 bitai: 192. 3 bitai: 224. 4 bitai: 240.
  • 5 bitai: 248. 6 bitai: 252. 7 bitai: 254. 8 bitai: 255.

Pavyzdys: /27 yra 24 + 3 bitai, todėl kaukė yra 255.255.255.224.

Su h kompiuterio bitų yra 2h adresų. Du iš jų negali būti skiriami įrenginiui: pirmasis yra tinklo adresas, o paskutinis – išsiuntimo (broadcast) adresas.

H = 2(32 − p) − 2

/24: 2⁸ − 2 = 254 naudotini kompiuteriai. /27: 2⁵ − 2 = 30.

Prieigos sąrašai naudoja pakaitos kaukę (wildcard), atvirkštinę potinklio kaukei: kiekvienas oktetas yra 255 minus kaukės oktetas. /27 tai 0.0.0.31.

Savikontrolė Kokia /26 tinklo potinklio kaukė?
  1. 255.255.255.192
  2. 255.255.255.252
  3. 255.255.255.26
  4. 255.255.255.64

Atsakymas: 255.255.255.192. /26 yra 24 + 2 bitai, o oktetas su nustatytais pirmaisiais 2 bitais yra 128 + 64 = 192. 64 yra tik antrojo bito reikšmė, o 252 yra 6 bitų oktetas.

3Metodas žingsnis po žingsnio

Kompiuteriai ir kaukės:

  1. Raskite kompiuterio bitus: h = 32 − p.
  2. Naudotini kompiuteriai: H = 2h − 2.
  3. Norėdami iš kaukės gauti prefiksą, suskaičiuokite 1 bitus: 255 yra 8, 224 yra 3 ir t. t.

Tinklo dalijimas:

  1. Jums reikia N potinklių. Iš kompiuterio dalies pasiskolinkite mažiausią bitų skaičių n, kad 2n ≥ N.
  2. Naujas prefiksas yra senas prefiksas plius n.
  3. Kiekvienas potinklis turi 2(32 − naujas prefiksas) − 2 naudotinus kompiuterius.
  4. Kad viename potinklyje tilptų h kompiuterių, raskite mažiausią kompiuterio bitų skaičių, kad 2bitai − 2 ≥ h.

Adreso diapazonas:

  1. Raskite oktetą, kuriame baigiasi prefiksas. Jo bloko dydis yra 256 minus kaukės oktetas.
  2. Tinklo adresas yra didžiausias bloko dydžio kartotinis, ne didesnis už adreso oktetą.
  3. Išsiuntimo adresas yra tinklo adresas plius bloko dydis minus 1.
  4. Naudotini kompiuteriai yra viskas tarp jų: tinklo adresas + 1 iki išsiuntimo adreso − 1.

4Išspręstas pavyzdys

Sekite kiekvieną žingsnį. Pabandykite nuspėti kitą, prieš jį atidarydami.

Išspręstas pavyzdys

Tinklas 192.168.10.0/24 turi būti padalytas bent į 10 vienodų potinklių. Jei pasiskolinsite kuo mažiau bitų, kiek naudotinų kompiuterių H turės kiekvienas potinklis?

1

Suskaičiuokite turimus bitus

/24 tinklas turi 32 − 24 = 8 kompiuterio bitus, kuriuos reikia paskirstyti.

2

Pasiskolinkite pakankamai bitų

Pasiskolinus n bitų gaunama 2n potinklių. 2³ = 8 yra per mažai. 2⁴ = 16 pakanka.

Taigi skolinatės n = 4 bitus.

3

Raskite naują prefiksą

p = 24 + 4 = 28
N24S4H4032

Lieka 32 − 28 = 4 kompiuterio bitai.

4

Suskaičiuokite naudotinus kompiuterius

H = 2⁴ − 2 = 14
5

Patikrinkite atsakymą

16 potinklių po 16 adresų naudoja 16 · 16 = 256 adresus, lygiai /24 tinklo dydį. Skaičiai sutampa.

Atsakymas

Kiekvienas /28 potinklis turi H = 14 naudotinų kompiuterių.

5Adreso diapazono radimas

Imkime kompiuterį 10.20.130.90/27. Prefiksas baigiasi ketvirtajame okete, o kaukė yra 255.255.255.224.

bloko dydis = 256 − 224 = 32

Potinkliai ketvirtajame okete prasideda ties 0, 32, 64, 96, … Adreso oktetas 90 yra tarp 64 ir 95.

  • Tinklo adresas: 10.20.130.64.
  • Išsiuntimo adresas: 64 + 32 − 1 = 95, taigi 10.20.130.95.
  • Naudotini kompiuteriai: nuo 10.20.130.65 iki 10.20.130.94.

Kai prefiksas baigiasi trečiajame okete, pavyzdžiui, /20, tie patys žingsniai taikomi trečiajam oktetui. Tada ketvirtasis oktetas tinklui yra 0, o išsiuntimui – 255.

Savikontrolė Kompiuterio adresas yra 10.20.72.98/27. Koks jo tinklo adreso ketvirtasis oktetas?
  1. 127
  2. 64
  3. 96
  4. 98

Atsakymas: 96. Bloko dydis yra 256 − 224 = 32. Kartotiniai yra 0, 32, 64, 96, 128, o 96 yra didžiausias, ne didesnis už 98. 127 yra išsiuntimo adresas, o 64 naudoja 64 bloką (/26).

6Dažnos klaidos

  • Pamirštamas −2. Tinklo adresas ir išsiuntimo adresas nėra naudotini kompiuteriai.
  • Prefiksas naudojamas kaip kompiuterio bitų skaičius. Kompiuterio bitai yra 32 − p.
  • Skolinamasi per daug bitų. Imkite mažiausią n, duodantį pakankamai potinklių.
  • Bloko dydis skaičiuojamas netinkamame okete. Naudokite oktetą, kuriame baigiasi prefiksas.
  • Pats adresas laikomas tinklo adresu. Apvalinkite žemyn iki bloko dydžio kartotinio.
Savikontrolė Kiek naudotinų kompiuterio adresų yra /27 potinklyje?
  1. 27
  2. 30
  3. 32
  4. 5

Atsakymas: 30. 32 − 27 = 5 kompiuterio bitai, o 2⁵ − 2 = 30. 32 pamiršta, kad tinklo ir išsiuntimo adresų naudoti negalima.

7Kaip atrodo egzamino uždaviniai

  • Lengvi: kompiuteriai potinklyje. Naudotini kompiuteriai pagal prefiksą, prefikso kaukė, kaukės prefiksas arba pakaitos kaukė.
  • Vidutiniai: tinklo dalijimas. Kiek duoto prefikso potinklių tilpsta, kiek bitų skolintis ir kompiuterių skaičius potinklyje arba mažiausias potinklis tam tikram kompiuterių skaičiui.
  • Sunkūs: adresų diapazonai. Kompiuterio tinklo, išsiuntimo ar paskutinis naudotinas adresas, kelių tinklų suvestinis maršrutas arba VLSM paskirstymas.

Suvestiniam maršrutui užrašykite besikeičiantį oktetą dvejetainiu pavidalu ir suskaičiuokite, kiek pirmųjų bitų dalijasi visi tinklai.

VLSM atveju didžiausiam LAN pirmiausia skirkite jo potinklį, tada kitą tuoj po jo, kiekvieną su savo prefiksu.

Mokykitės žingsnis po žingsnio programėlėjeMokykitės žingsnis po žingsnio programėlėje

Išspręsti pavyzdžiai

Pavyzdys 1Lengvas
/2611111111111111111111111111000000tinklo bitaimazgo bitai

Kiek naudojamų mazgų adresų H turi IPv4 potinklis su prefiksu /26?

/26

Raskite H

Rodyti užuominas
  1. Mazgo dalis turi 32 − p bitų.
  2. Atimkite 2 tinklo ir transliacijos adresams.
  3. 32 − 26 = 6.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

IPv4 potinkliai: adresas turi 32 bitus. Prefiksas /p nurodo, kiek pradinių bitų žymi tinklą; likę 32 − p bitai numeruoja mazgus. Potinklis turi 2³²⁻ᵖ adresų, bet pirmojo (tinklo adreso) ir paskutiniojo (transliacijos adreso) negalima priskirti mazgams, todėl telpa 2³²⁻ᵖ − 2 mazgai. Išimtys: /31 (dviejų taškų jungtis, RFC 3021) abu savo 2 adresus naudoja mazgams, o /32 yra vienas adresas (vienas mazgas arba grįžtamoji sąsaja).

Mazgo bitai

32 − 26 = 6

Naudojami mazgai

26 − 2 = 64 − 2 = 62

Atsakymas

H = 62
Pavyzdys 2Vidutinis
255.255.252.011111111111111111111110000000000tinklo bitaimazgo bitai

Potinklio kaukė yra 255.255.252.0. Kiek naudojamų mazgų adresų H jame yra?

255.255.252.0

Raskite H

Rodyti užuominas
  1. Kaukę paverskite prefikso ilgiu, suskaičiuodami jos vienetinius bitus.
  2. Tada H = 2³²⁻ᵖ − 2.
  3. p = 22.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

IPv4 subnetting: an address has 32 bits. The prefix /p says how many leading bits identify the network; the remaining 32 − p bits number the hosts. A subnet has 2³²⁻ᵖ addresses, but the first (network address) and last (broadcast address) cannot be given to hosts, so 2³²⁻ᵖ − 2 hosts fit. Exceptions: a /31 (point-to-point link, RFC 3021) uses both of its 2 addresses for hosts, and a /32 is one single address (a single host or a loopback).

Prefikso ilgis

255.255.252.0 = /22

Naudojami mazgai

210 − 2 = 1022

Atsakymas

H = 1022
Pavyzdys 3Sunkus
paskutinis oktetas = 194112816403201608041201tinklasmazgas

Mazgo adresas yra 10.20.178.194/27. Koks yra paskutinio naudojamo mazgo adreso jo potinklyje ketvirtasis oktetas x?

10.20.178.194/27

Raskite x

Rodyti užuominas
  1. Esant /27, kiekvienas potinklis paskutiniame oktete turi 2³²⁻ᵖ adresų, todėl potinkliai prasideda nuo šio dydžio kartotinių.
  2. Tinklo adresas yra kartotinis, lygus 194 arba mažesnis; transliacijos adresas – kitas kartotinis minus 1.
  3. bloko dydis = 25 = 32.
Rodyti atsakymą ir sprendimą žingsnis po žingsnio

IPv4 potinkliai: adresas turi 32 bitus. Prefiksas /p nurodo, kiek pradinių bitų žymi tinklą; likę 32 − p bitai numeruoja mazgus. Potinklis turi 2³²⁻ᵖ adresų, bet pirmojo (tinklo adreso) ir paskutiniojo (transliacijos adreso) negalima priskirti mazgams, todėl telpa 2³²⁻ᵖ − 2 mazgai. Išimtys: /31 (dviejų taškų jungtis, RFC 3021) abu savo 2 adresus naudoja mazgams, o /32 yra vienas adresas (vienas mazgas arba grįžtamoji sąsaja).

Bloko dydis

25 = 32

Šio mazgo potinklis

tinklas: ⌊194/32⌋·32 = 192
transliacija: 192 + 32 − 1 = 223
naudojami mazgai: 193 … 222

Atsakymas

x = 222

Klausimai ir atsakymai

IPv4 potinkliai: kas tai?

Kiekvienas IPv4 tinklo įrenginys turi IP adresą, pavyzdžiui, 192.168.10.37. Jis yra 32 bitų ilgio, užrašomas kaip keturi skaičiai nuo 0 iki 255. Kiekvienas skaičius yra vienas baitas, vadinamas oktetu.

Adresas turi dvi dalis. Pirmoji dalis nurodo, kuriame tinkle yra įrenginys. Antroji dalis nurodo, kuris tai kompiuteris (host) (įrenginys) tame tinkle.

IPv4 potinkliai: kaip spręsti uždavinius žingsnis po žingsnio?

IPv4 potinkliai: adresas turi 32 bitus. Prefiksas /p nurodo, kiek pradinių bitų žymi tinklą; likę 32 − p bitai numeruoja mazgus. Potinklis turi 2³²⁻ᵖ adresų, bet pirmojo (tinklo adreso) ir paskutiniojo (transliacijos adreso) negalima priskirti mazgams, todėl telpa 2³²⁻ᵖ − 2 mazgai. Išimtys: /31 (dviejų taškų jungtis, RFC 3021) abu savo 2 adresus naudoja mazgams, o /32 yra vienas adresas (vienas mazgas arba grįžtamoji sąsaja).

IPv4 potinkliai: kokios klaidos dažniausios?
  • Suskaičiuokite visus kaukės nulinius bitus, įskaitant aštuonis paskutiniame oktete (0).
IPv4 potinkliai: ką lavinsite?
  • Lengvas: mazgai potinklyje
  • Vidutinis: tinklo dalijimas
  • Sunkus: adresų intervalai

Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą. Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.

Kaip vyksta praktika

  • Kiekviename uždavinyje naujos reikšmės, todėl išmokstate metodą, o ne atsakymą.
  • Strigote? Pirmiausia atverkite nedidelę užuominą, o visą paaiškinimą – tik kai jo prireiks.
  • Jūsų pažanga, klaidos ir išsaugoti uždaviniai išlieka, todėl prieš egzaminą galite viską pakartoti.

Temos prieš šią ir po jos

Pirmiausia išmokite

Skaičiuoklės

Kursai su šia tema

Daugiau temų: Informatika

Spausdinamas užduočių lapas