Организация компьютерных сетей. Адресация
(задание 12)
Это задание не представляет особой трудности для выполнения на ЕГЭ, если учащийся разобрался во всех тонкостях адресации в сети Интернет. Подробная статья с теорией и решением практических задач поможет во всём разобраться.
Можно разделить все задания данной темы на три группы:
- Восстановление IP адресов и адресов файлов в интернете
- Определение адреса или маски сети
- Определение количества адресов и номера компьютера
Наибольшую трудность представляют собой задания второй группы, потому что в них требуется использование комбинации различных методов решений, смекалка и творческий подход.
1. Восстановление IP адресов и адресов файлов в интернете
1.1. Петя записал IP-адрес школьного сервера на листке бумаги и положил его в карман куртки. Петина мама случайно постирала куртку вместе с запиской. После стирки Петя обнаружил в кармане четыре обрывка с фрагментами IP-адреса. Эти фрагменты обозначены буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.
|
А |
Б |
В |
Г |
|
.73 |
6.15 |
4.200 |
20 |
При выполнении этого задания необходимо помнить, что в IPv4 IP-адрес представляет собой 32-битовое число. По стандартам записи четыре восьмибитных числа, принимающих значения от 0 до 255 (в десятичной системе счисления), записаны с разделителями-точками.
Таким образом, сначала должен быть отрывок Г, за ним – Б, далее – В и напоследок – А. Проверим, записав полученный IP-адрес:
206.154.200.73
Все числа принадлежат интервалу от 0 до 255. Следовательно, задание было решено правильно.
Ответ: ГБВА
1.2. Идентификатор некоторого ресурса сети Интернет имеет следующий вид:
http://www.ftp.ru/index.html
Какая часть этого идентификатора указывает на протокол, используемый для передачи ресурса? Выпишите нужную часть.
Протоколы, встречающиеся в заданиях ЕГЭ – ftp – для файловых архивов, http (HyperText Transfer Protocol)/https (HyperText Transfer Protocol Secure) – для веб-страниц. Таким образом, на протокол в данном случае указывает часть http.
Ответ: http
1.3. Доступ к файлу greetings.html, размещенному на сервере www.welcome.gb, осуществляется по протоколу https. В таблице приведены фрагменты адреса этого файла, обозначенные буквами от А до 3. Запишите последовательность этих букв, соответствующую адресу данного файла.
|
A |
.html |
|
Б |
www. |
|
В |
/ |
|
Г |
welcome |
|
Д |
.gb |
|
Е |
https |
|
Ж |
greetings |
|
З |
:// |
Необходимо последовательно записать адрес в соответствие с принятыми стандартами:
Сначала должен записываться протокол, потом – доменное имя сайта, далее – каталог, в котором находится файл и имя файла в каталоге. Получаем в итоге:
https://www.welcome.gb/greetings.html
Таким образом, полученная последовательность: ЕЗБГДВЖА
Ответ: ЕЗБГДВЖА
Вывод
Исходя из всего, что представлено выше, задания первой группы не представляют сложности при знакомстве с базовыми теоретическими принципами адресации в Интернете.
2. Определение адреса или маски сети
2.1. В терминологии сетей TCP/IP маской сети называют двоичное число, которое показывает, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу узла в этой сети. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и его маске. По заданным IP-адресу узла и маске определите адрес сети:
IP-адрес: 238.102.73.88 Маска: 255.255.240.0
При записи ответа выберите из приведенных в таблице чисел 4 фрагмента четыре элемента IP-адреса и запишите в нужном порядке соответствующие им буквы без точек.
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
0 |
102 |
233 |
137 |
64 |
133 |
79 |
238 |
Пример. Пусть искомый адрес сети 192.168.128.0 и дана таблица
|
A |
B |
C |
D |
E |
F |
G |
H |
|
128 |
168 |
255 |
8 |
127 |
0 |
17 |
192 |
В этом случае правильный ответ будет HBAF.
Вся необходимая теория представлена выше.
Рассмотрим пример из Pascal для поразрядной конъюнкции:
program andbit;
var
first_number, second_number:integer;
begin
first_number := 23;
second_number := 37;
writeln(first_number and second_number);
end.
Pascal переводит число 23 и 37 в двоичную систему счисления, незначащие биты принимают значение «0». Потом по правилам конъюнкции получается третье число. Значащие биты в первом числе и во втором совпадает лишь в нулевом и втором бите. Т.е полученное число – 101 в двоичной системе счисления. Полученное число снова переводится в десятичную систему счисления – 5. И выводится на экран.
Обратимся непосредственно к заданию. Т.к. первые два байта (слева направо) Маски принимают максимальное значение, то при поразрядной конъюнкции Маски с IP-адресом, первые два байта примут значение первых двух байтов IP-адреса. Т.е. первый байт – 145, второй – 92. Следующий байт маски – 240, поэтому нужно будет переводить третий байт Маски и IP-адреса в двоичную систему счисления и проводить поразрядную конъюнкцию. В двоичной системе счисления 240 = 11110000. Третий байт IP-адреса – 137 = 10001001.
|
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
& |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
0 |
0 |
1 |
|
|
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
0 |
Получаем число 1000000 в двоичной системе счисления. В десятичной – 64. Т.е. третий байт Адреса сети будет равен 64.
Т.к. четвертый байт маски равен 0, то результатом поразрядной конъюнкции будет 0. Следовательно, четвертый байт Адреса сети будет равен 0.
В ответе получаем Адрес сети: 238.102.64.0. И полученная последовательность букв: HBEA
Ответ: HBEA
2.2. В терминологии сетей TCP/IP маска сети — это двоичное число, меньшее 232; в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места нули. Маска определяет, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес — в виде четырёх байт, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске. Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32. 240.0.
Для узла с IP-адресом 235.208.95.142 адрес сети равен 235.208.80.0. Чему равен второй справа байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Переведем число 95 из десятичной системы счисления в двоичную: 95 = 1011111. Также переведем число 80 в двоичную систему счисления: 80 = 1010000. Запишем полученные числа в таблицу:
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
1 |
1 |
1 |
1 |
|
& |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
? |
|
|
0 |
1 |
0 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
На месте вопросительных знаков должны находиться биты Маски. По правилам адресации, Маска может принимать следующие значения:
10000000
11000000
11100000
11110000
11111000
11111110
11111111
Подходит лишь четвертое значение (11110000), потому что в остальных случаях полученный IP-адрес не будет иметь данное значение. Переведем число 11110000 в десятичную систему счисления. 11110000 = 240. Следовательно, второй справа байт Маски = 240
Ответ: 240
Источник: Основная волна. ЕГЭ по информатике 16.06.2016
2.3. Для узла с IP-адресом 203.155.196.98 адрес сети равен 203.155.192.0. Найдите наибольшее возможное количество единиц в двоичной записи маски подсети.
Пояснение.
Заметим, что первый и второй байты IP-адреса и адреса сети равны, следовательно, первый и второй байты маски IP адреса состоят только из единиц.
Обратимся к третьему байту IP-адреса узла сети и переведем его значение в двоичную систему счисления: 196 = 11000100, повторим то же с третьим байтом адреса сети: 192 = 11000000. Максимальное значение, которое может принимать третий байт Маски = 11111000, потому что иначе не будет выполнятся условие для данного третьего байта адреса сети. Т.е. 5 единиц.
Переведем четвертый байт IP-адреса узла в двоичную систему счисления: 98 = 1100010. Чтобы четвертый байт адреса сети был равен 0, четвертый байт Маски может принимать максимальное значение 10000000. Т.е. 1 единица.
Теперь суммируем количество единиц из всех байтов: 8 + 8 + 5 + 1 = 22.
Ответ: 22
Источник: СтатГрад Тренировочная работа 28.11.2017 ИН10203
2.4. В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого места – нули.
Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.
Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32.240.0.
Для узла с IP-адресом 93.138.161.94 адрес сети равен 93.138.160.0. Какое наибольшее количество нулей может быть в двоичной записи маски?
Т.к. первый слева байт IP-адреса узла = первому слева байту адрес сети, то первый байт Маски = 11111111. Аналогично второй байт Маски = 11111111.
Переведем число 161, которому равен третий байт IP-адреса, в двоичный код. Получаем: 161 = 10100001. Т.к. при поразрядной конъюнкции IP-адреса узла и Маски получилось 160 (10100000), то третий байт Маски может принимать минимальное значение 11100000. Т.е. это дает нам пять нулей.
Четвертый байт адреса сети равен 0. Следовательно, наименьшее значение четвертого байта Маски может быть 00000000. Это дает восемь нулей.
Суммируем получившиеся нули. 5 + 8 = 13.
Ответ: 13
Тренировочная работа по информатике, 11 класс 30.11.2016. Вариант ИН10104
2.5. В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети. При этом в двоичном представлении маски сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда — нули. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес, — в виде четырёх байт, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к IP-адресу узла и маске.
Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32.240.0.
Для узла с IP-адресом 218.159.208.24 адрес сети равен 218.159.192.0. Чему равно наибольшее возможное значение третьего слева байта маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Переведем значение третьего байта IP-адреса в двоичную систему счисления: 208 = 11010000. Также переведем значение третьего байта адреса сети: 192 = 11000000. Очевидно, что наибольшее значение 11100000 в двоичной системе счисления. Т.е. в десятичной системе счисления – 224.
Ответ: 224
Вывод
Для решения задач этой группы надо хорошо уметь переводить числа из десятичной системы счисления в двоичную и обратно, знать, что такое поразрядная конъюнкция, возможные значения Маски сети.
3. Определение количества адресов и номера компьютера
3.1. Маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, которое определяет, какая часть IP-адреса компьютера относится к адресу сети, а какая часть IP-адреса определяет адрес компьютера в подсети. В маске подсети старшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса сети, имеют значение 1; младшие биты, отведенные в IP-адресе компьютера для адреса компьютера в подсети, имеют значение 0.
Если маска подсети 255.255.255.224 и IP-адрес компьютера в сети 162.198.0.135, то порядковый номер компьютера в сети равен_____
Т.к. первые три байта Маски имеют наибольшее возможное значение (255) и записываются как 24 единицы, то они отвечают за адрес сети и не относятся к порядковому номеру компьютера. Рассмотрим четвертый байт Маски. Переведем 240 в двоичную систему счисления: 240 = 11110000. Теперь рассмотрим четвертый байт IP-адреса компьютера в сети и тоже переведем его в двоичную систему счисления. 135 = 10000111. Запишем одно число над другим для удобства анализа:
|
1 |
1 |
1 |
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
|
1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
1 |
1 |
За порядковый номер компьютера в сети отвечает выделенная жирным часть. Следовательно, он равен 111 в двоичной системе счисления. Или 7 в десятичной.
Ответ: 7
3.2. В терминологии сетей TCP/IP маской подсети называется 32-разрядное двоичное число, определяющее, какие именно разряды IP-адреса компьютера являются общими для всей подсети - в этих разрядах маски стоит 1. Обычно маски записываются в виде четверки десятичных чисел - по тем же правилам, что и IP-адреса. Для некоторой подсети используется маска 255.255.255.192. Сколько различных адресов компьютеров теоретически допускает эта маска?
Т.к. первые три байта Маски имеют наибольшее возможное значение (255) и записываются как 24 единицы, то они отвечают за адрес сети и не относятся к порядковому номеру компьютера. Рассмотрим четвертый байт Маски. Переведем 192 в двоичную систему счисления: 192 = 11000000. Там, где в Маске биты принимают значение 0, могут быть адреса компьютера. Следовательно, у нас есть 2^6 = 64 возможных адресов. Т.е. ответ = 64
Ответ: 64
Вывод
Для решения задач из третьей группы достаточно уметь переводить числа из двоичной системы счисления в десятичную, уметь анализировать полученные данные. И, несомненно, чаще практиковаться в решении задач.
