Лекция 5 Сетевой уровень модели OSI Учебные вопросы

Лекция 5. Сетевой уровень модели OSI Учебные вопросы: 1. Адресация в IP-сетях 2. Бесклассовая адресация

Уровни стека протоколов TCP/IP и модели OSI

Анализ сетевых устройств

Концентратор Коммутатор Мост Маршрутизатор

IP-адресация

Системы адресации Классовая Бесклассовая С масками постоянной длины С масками переменной длины

Классовая адресация

Полезная таблица

Диапазоны адресов 1. Диапазон сетевых адресов класса А Первый бит первого октета всегда выключен 2. Диапазон сетевых адресов класса В Первый бит первого октета всегда включен, второй бит - выключен 3. Диапазон сетевых адресов класса С Всегда включены первые два бита 1 -го октета, третий бит - выключен

Резервные IP - адреса

Адреса сетей Nсетей=2 s’-2 Nузлов=232 -s-2 S’- количество свободных разрядов адреса сети S- количество разрядов адреса сети 40. 22. 130. 70 А. s=8, s’=7. Nсетей=27 -2=126 Nузлов=232 -8 -2=16777214 Адрес 0000 – зарезервирован для маршрутов выбранных по умолчанию Адрес 1111 - широковещательный адрес В. s=16, s’=14. Nсетей=214 -2=16384 Nузлов=232 -16 -2=65534 172. 16. 30. 56 21 С. s=24, s’=21. Nсетей=2 -2=2097152 192. 168. 100. 102 Nузлов=232 -24 -2=254

Классы сетей

Выделение подсетей это деление большой сети на маленькие сети Необходимость и преимущества 1. Сокращенный сетевой трафик. 2. Оптимизация производительности сети 3. Упрощенное управление 4. Упрощенный охват больших географических пространств. Для разделения сети на подсети часть разрядов , отводимых для идентификации узла, отдается для идентификации подсети

Маска подсети 1111 11100000000 Биты поля сети 255. 224. 0. 0 Биты поля хоста

Маски сетей по умолчанию Сеть

Выделение подсетей в классе С Возможные маски: применяется, как исключение, т. к. в подсети должно быть два разряда Правильные маски Не применяется, т. к. для указания хоста нужно не менее двух разрядов

Правила выделения подсетей Нужно последовательно ответить на следующие вопросы:

1. Nsubnet=2 d-2 22 -2=2 d-кол-во дополнит. разрядов в маске 2. Nузлов=232 -s-d-2 26 -2=62 Вычитание 2 связано с некорректными по определению адресами, в которых включены или выключены все разряды подсети

3. Каковы правильные подсети? Находим величину базового приращения Δ=256 -192=64. Это число определяет номер первой подсети и используется для определения следующих подсетей. То есть далее следует складывать это приращение до тех пор пока не будет достигнута маска подсети. 64+64=128; 128+64+192 (но это некорректная маска, т. к. включены оба разряда).

4. 5. Исходная сеть: 192. 168. 10. 0, 254 узла Подсеть 192. 168. 10. 64, 62 узла ШВА: 192. 168. 10. 127 192. 168. 10. 67/26 Подсеть 192. 168. 10. 128, 62 узла ШВА: 192. 168. 10. 191

Пример 2

Пример исключение: 255. 128 Разрешим для маски подсети использовать только один бит, который может быть включен или выключен, поэтому сеть разбивается на 2 подсети Исходная сеть 192. 168. 10. 0, 254 узла, маска 255. 0 Подсеть 192. 168. 10. 0, 126 узлов ШВА: 192. 168. 10. 127 Подсеть 192. 168. 10. 128, 126 узлов ШВА: 192. 168. 10. 255

Выделение подсетей в классе С в уме Дано: узла Необходимо определить в какой подсети находится хост, первый и последний адрес этой подсети, ШВА. Решение. Сначала отвечаем на третий вопрос. Какой номер подсети. Находим: 256 -224=32. 32+32=64. Таким образом хост принадлежит подсети 192. 168. 10. 32. Другие адреса узлов этой подсети 33 -62. ( Всего 30 улов). ШВА: 192. 168. 10. 63. Количество подсетей для этой маски 23 -2=6

Выделение подсетей в классе В Допустимые маски

В-класс

Пояснение к примеру 5 1. Nsubnet=2 d-2 29 -2=510 d-кол-во дополнит. разрядов в маске =9 2. Nузлов=232 -16 -d-2 27 -2=126 3. Δ 1=256 -255=1 – базовое приращение по 3 -му октету Δ 2=128 – базовое приращение по 4 -му октету, Поэтому получаем сети двух типов. Когда в четвертом октете первый бит включен (сети 1 -го типа) и когда 1 -й бит выключен (сети 2 -го типа).

В-класс

Выделение подсетей в классе В в уме

Выделение подсетей в классе А Допустимые маски

А-класс

Напишите подсеть, диапазон допустимых адресов в этой подсети и широковещательный адрес для узла 176. 10. 18/28

Бесклассовая адресация • Недостатки классовой адресации: • -неэффективное использование адресного пространства; • Большие по объему таблицы маршрутизации в маршрутизаторах, что затрудняет их обработку и уменьшает производительность маршрутизаторов

Бесклассовая адресация Бесклассовая междоменная маршрутизация (Classless Inter Domain Routing, CIDR ) Каждому поставщику услуг Интернета назначается непрерывный диапазон IP-адресов. Деление IP-адреса на номер сети и номер узла происходит не на основе старших битов, определяющих класс сети (А, В. С), а на основе маски переменной длины, назначаемой поставщиком услуг. Адреса всех сетей поставщика услуг имеют общую старшую часть – префикс. Маршрутизация в сетях осуществляется не по полным адресам, а по префиксам.

Распределение адресов на основе технологии CIDR

Пул адресов поставщика услуг: 193. 20. 0. 0 -193. 255 Префикс: 193. 20. Маска префикса 255. 252. 0. 0. Всего адресов: 218. 193 20 11000001100. 00000000 11000001101…………… 11000001110……………. 23 11000001111. 11111111 Префикс Заказ абонента 1 – 13 адресов. Заказ абонента 2 – 4000 адресов

Решение 1. Для выделения 13 адресов необходимо 4 разряда. Поэтому Можно сформировать маску 255. 240. Для этой маски могут быть подсети, Например, 193. 20. 30. 0 или 193. 20. 30. 16 или 193. 20. 32 и т. д. Решение 2. Для выделения 4000 адресов необходимо 12 разрядов. Поэтому Можно сформировать маску 255. 240. 0 Поэтому абоненту 2 может быть предоставлен диапазон адресов, кратный размеру участка (4096). Находим 256 -240=16. Поэтому абоненту 2 может быть предоставлена любая сеть с номером кратным 16 в третьем октете. Например, 193. 22. 16. 0 -193. 22. 31. 255

Преимущества технологии CIDR 1. Более экономное расходование адресного пространства 2. Уменьшение числа записей в таблицах маршрутизации за счет объединения маршрутов – одна запись может представлять большое количество сетей с общим префиксом Недостаток. Условием эффективного использования CIDR является локализация адресов, т. е. назначение адресов , имеющих одинаковые префиксы сетям, располагающимся по соседству