Задача 4 (4 балла)

[Иерархия сетей]

Крупные компьютерные сети (составные сети) могут строиться как объединение локальных сетей (подсетей), соединенных через специальные устройства – маршрутизаторы.

Маршрутизаторы объединяют локальные сети с помощью общего сетевого протокола (например, IP). Маршрутизатор, имея подключения к каждой из соединяемых непосредственно локальных сетей, пересылает сообщения из одной сети в другую, используя единую систему адресов. В общем случае все узлы, включая и компьютеры и порты маршрутизаторов, должны иметь уникальные IP адреса в составной сети.

Для структурирования пространства адресов оно с помощью масок делится на непересекающиеся диапазоны – IP-сети. Маска сети для IPv4 адресации – это 4-х байтное число, которое делит IP адрес на адрес сети (первая часть) и адрес узла (вторая часть). Для части IP адреса, соответствующей адресу сети в маске сети содержатся двоичные единицы, а для части IP адреса, соответствующей адресу узла в маске сети содержаться двоичные нули. IP адрес, в котором в части адреса узла содержаться только двоичные нули – служебный адрес сети. IP адрес, в котором в части адреса узла содержаться только двоичные единицы – адрес ограниченного широковещания. Эти два адреса нельзя использоваться для адресации узлов.

Крупная IP-сеть может быть разделена при помощи уменьшения масок на IP-сети меньшего размера.

Каждая локальная сеть в пределах составной сети должна иметь уникальный адрес IP-сети. Адреса узлов в этой локальной сети будут иметь одинаковую часть IP адреса, соответствующую адресу сети и уникальную часть IP адреса, соответствующую адресу узла.

Рассмотрим пример. Есть составная сеть, полученная объединением локальных сетей А и Б через маршрутизатор.

В локальной сети А – 1 компьютер, в локальной сети Б – 11 компьютеров. Дана исходная IP-сеть (адрес сети 192.168.0.0 с маской 255.255.255.224) для адресации всех узлов составной сети. Требуется выделить минимальные и достаточные для адресации всех узлов каждой из локальных сетей IP-сети меньшего размера из исходной IP-сети. Определим общее количество IP адресов для каждой локальной сети. Оно равняется сумме числа компьютеров, числа непосредственно подключенных к этой сети портов маршрутизаторов и 2-х служебных IP-адресов (адреса сети и адреса широковещания).

Для локальной сети А необходимое количество адресов = 1 + 1 +2 = 4.

Для локальной сети Б = 11 + 1 + 2 = 14.

Теперь определим, какие IP-подсети и с какими масками нам доступны. В сети с маской 255.255.255.224 (224₁₀=11100000₂, 32 адреса) можно выделить:

• две подсети с маской 255.255.255.240 (240₁₀=11110000₂ на один разряд меньше, 16 адресов),
• четыре подсети с маской 255.255.255.248 (248₁₀=11111000₂ еще на один разряд меньше, 8 адресов),
• восемь подсетей с маской 255.255.255.252 (252₁₀=11111100₂ еще на один разряд меньше, 4 адреса).

Заметим, что сеть с маской 255.255.255.254 не существует, так как в ней только два адреса и те служебные. Адресов для компьютеров не остается.

Итак, для локальной сети А необходимо 4 адреса и нам подойдет минимальная и достаточная IP-подсеть с маской 255.255.255.252, а для локальной сети Б - 14 адресов и минимально подходящая IP-подсеть – сеть с маской 255.255.255.240. Возможны нескольких вариантов выделения подсетей. Рассмотрим два из них (см. таблицу в ней приведены начальный и конечный IP-адрес диапазона и маска подсети).

«Синий» вариант: IP-подсеть для локальной сети Б начинается в начале исходного диапазона 192.168.0.0. При применении к этому адресу маски 255.255.255.240 (240₁₀=11110000₂) получим сеть из 16-и адресов начинающуюся на 192.168.0.0 (0₁₀=00000000₂) и заканчивающуюся на 192.168.0.15 (15₁₀=00001111₂). Первые 16 адресов из 32-х оказывается заняты. Следующую сеть можно выделить, начиная с места, где закончилась первая половина. Для локальной сети А IP подсеть начнется с адреса 192.168.0.16 (16₁₀=00010000₂). При наложении на этот адрес маски 255.255.255.252 (252₁₀=11111100₂) получаем сеть с 4-я адресами, заканчивающуюся на 192.168.0.19 (19₁₀=00010011₂). У нас остается свободный диапазон адресов. Из него при необходимости можно выделить другие IP-подсети.

«Зеленый» вариант. Для локальной сети А выделим одну IP-подсеть с маской 255.255.255.252, начинающуюся с адреса 192.168.0.4 и заканчивающуюся на 192.168.0.7. Для локальной сети Б выделим IP-подсеть с адресом 192.168.0.16 и заканчивающуюся на 192.168.0.31. Обратите внимание, что из незанятых адресов можно выделить такое же число других IP-подсетей, как и в «Синем» варианте.

При выделении IP-подсетей важно, чтобы диапазоны адресов не пересекались друг с другом. Это необходимо для того чтобы обеспечить уникальность адресов и сетей и отельных узлов в составной сети.

Решите следующую задачу. На схеме приведена структура составной сети, являющейся объединением локальных сетей А, Б, В, Г, Д.

Сети соединены маршрутизаторами. Будем считать, что если маршрутизатор соединяет локальные сети, то он имеет по одному порту в каждой из соединяемых сетей, а узлы в локальной сети соединены с помощью неуправляемых коммутаторов.

Для всей составной сети выделена IP-сеть с адресом 10.168.120.64 маской 255.255.255.192. Требуется разделить исходную IP-сеть на минимальные и достаточные для адресации всех узлов локальных сетей IP-с е ти меньшего размера. Причем в результате деления могут остаться неиспользуемые диапазоны адресов в исходной IP-сети.

В локальной сети А 1 компьютер, в локальной сети Б 4 компьютера, в локальной сети В 27 компьютеров, в локальной сети Г 4 компьютера и в локальной сети Д 2 компьютера.

Вам предложено несколько вариантов разбиения исходной IP-сети на подсети в соответствии с условием. Выберите все правильные варианты. В ответе укажите в любом порядке номера вариантов ответов через пробел.

	А 10.168.120.96 255.255.255.248 Б 10.168.120.104 255.255.255.248 В 10.168.120.64 255.255.255.224 Г 10.168.120.112 255.255.255.248 Д 10.168.120.120 255.255.255.248		А 10.168.120.88 255.255.255.252 Б 10.168.120.96 255.255.255.248 В 10.168.120.64 255.255.255.224 Г 10.168.120.112 255.255.255.248 Д 10.168.120.120 255.255.255.248
	А 10.168.120.0 255.255.255.252 Б 10.168.120.120 255.255.255.248 В 10.168.120.96 255.255.255.248 Г 10.168.120.64 255.255.255.252 Д 10.168.120.72 255.255.255.248		А 10.168.120.128 255.255.255.252 Б10.168.120.108 255.255.255.248 В 10.168.120.100 255.255.255.192 Г 10.168.120.116 255.255.255.248 Д10.168.120.124 255.255.255.248
	А 10.168.120.76 255.255.255.252 Б 10.168.120.64 255.255.255.248 В 10.168.120.96 255.255.255.224 Г 10.168.120.80 255.255.255.248 Д 10.168.120.88 255.255.255.248		А 10.168.120.120 255.255.255.252 Б 10.168.120.112 255.255.255.248 В 10.168.120.64 255.255.255.224 Г 10.168.120.104 255.255.255.248 Д 10.168.120.96 255.255.255.248

Для всей составной сети выделена IP-сеть с адресом 10.168.121.64 маской 255.255.255.192. Требуется разделить исходную IP-сеть на минимальные и достаточные для адресации всех узлов локальных сетей IP-с е ти меньшего размера. Причем в результате деления могут остаться неиспользуемые диапазоны адресов в исходной IP-сети.

В локальной сети А 1 компьютер, в локальной сети Б 26 компьютеров, в локальной сети В 8 компьютеров, в локальной сети Г 1 компьютер и в локальной сети Д 2 компьютера.

Вам предложено несколько вариантов разбиения исходной IP-сети на подсети в соответствии с условием. Выберите все правильные варианты. В ответе укажите в любом порядке номера вариантов ответов через пробел.

	А 10.168.121.68 255.255.255.252 Б 10.168.121.96 255.255.255.224 В 10.168.121.80 255.255.255.240 Г 10.168.121.72 255.255.255.252 Д 10.168.121.128 255.255.255.248		А10.168.121.108 255.255.255.252 Б10.168.121.64 255.255.255.224 В10.168.121.112 255.255.255.240 Г 10.168.121.104 255.255.255.252 Д 10.168.121.96 255.255.255.248
	А 10.168.121.96 255.255.255.252 Б 10.168.121.64 255.255.255.224 В 10.168.121.112 255.255.255.240 Г 10.168.121.104 255.255.255.252 Д 10.168.121.108 255.255.255.252		А 10.168.121.108 255.255.255.252 Б10.168.121.64 255.255.255.224 В 10.168.121.96 255.255.255.240 Г 10.168.121.120 255.255.255.252 Д 10.168.121.112 255.255.255.248
	А 10.168.121.80 255.255.255.252 Б 10.168.121.96 255.255.255.224 В 10.168.121.64 255.255.255.240 Г 10.168.121.84 255.255.255.252 Д 10.168.121.88 255.255.255.248		А 10.168.121.32 255.255.255.252 Б 10.168.121.96 255.255.255.224 В 10.168.121.80 255.255.255.240 Г 10.168.121.64 255.255.255.248 Д 10.168.121.72 255.255.255.248

Для всей составной сети выделена IP-сеть с адресом 10.168.122.64 маской 255.255.255.192. Требуется разделить исходную IP-сеть на минимальные и достаточные для адресации всех узлов локальных сетей IP-с е ти меньшего размера. Причем в результате деления могут остаться неиспользуемые диапазоны адресов в исходной IP-сети.

В локальной сети А 1 компьютер, в локальной сети Б 4 компьютера, в локальной сети В 2 компьютера, в локальной сети Г 16 компьютеров и в локальной сети Д 1 компьютер.

Вам предложено несколько вариантов разбиения исходной IP-сети на подсети в соответствии с условием. Выберите все правильные варианты. В ответе укажите в любом порядке номера вариантов ответов через пробел.

	А 10.168.122.112 255.255.255.252 Б 10.168.122.104 255.255.255.248 В 10.168.122.96 255.255.255.248 Г 10.168.122.64 255.255.255.224 Д 10.168.122.120 255.255.255.252		А 10.168.122.80 255.255.255.252 Б 10.168.122.88 255.255.255.248 В 10.168.122.72 255.255.255.248 Г 10.168.122.96 255.255.255.224 Д 10.168.122.112 255.255.255.252
	А 10.168.122.108 255.255.255.252 Б 10.168.122.112 255.255.255.240 В 10.168.122.100 255.255.255.252 Г 10.168.122.64 255.255.255.224 Д 10.168.122.96 255.255.255.252		А 10.168.122.88 255.255.255.252 Б10.168.122.80 255.255.255.248 В 10.168.122.64 255.255.255.248 Г 10.168.122.96 255.255.255.224 Д 10.168.122.72 255.255.255.252
	А 10.168.122.76 255.255.255.252 Б 10.168.122.80 255.255.255.248 В 10.168.122.88 255.255.255.248 Г 10.168.122.96 255.255.255.224 Д 10.168.122.128 255.255.255.252		А 10.168.122.104 255.255.255.252 Б 10.168.122.96 255.255.255.248 В 10.168.122.108 255.255.255.252 Г 10.168.122.64 255.255.255.224 Д10.168.122.112 255.255.255.252