IPv4 желісін ішкі желілерге бөлу

Жұмыс түрі: Курстық жұмыс
Тегін: Антиплагиат
Көлемі: 20 бет
Таңдаулыға:

Қазақстан Республикасы Білім және Ғылым министрлігі
Академик Е.А.Бөкетов атындағы Қарағанды Мемлекеттік Университеті

Математика және ақпараттық технологиялар факультеті
Қолданбалы математика және информатика кафедрасы

Компьютерлік желілер пәні бойынша

КУРСТЫҚ ЖҰМЫС

Тақырыбы: IPv4 желісін ішкі желілерге бөлу

Орындаған:
ИС-311 тобының
___________________ ________________ студенттері:
баға күні Хабыл А.Т.

Жетекшісі:
ҚМ же И кафедрасының
Комиссия мүшелері: оқытушысы
1 ___________________ _________________ Кельдибекова А.Б.
2 ___________________ _________________
3 ___________________ _________________ ____________

Қарағанды 2020
Мазмұны

Кіріспе 3
1. IPv4 желі 4
1.1 Адресті ұсыну 4
2. IPv4 желісін ішкі желілерге бөлу 5
2.1 Негізгі ішкі желі 5
2.2 Қолданыстағы ішкі желілер 7
2.3 Формулаларды ішкі желіге қосу 9
3 IPv4 ішкі желілерін құру 11
3.1 Төрт ішкі желілерді құру 11
3.2 Сегіз ішкі желілерді құру 16
Қорытынды 21
Пайдаланған әдебиеттер тізімі 22
Практикалық жұмыс 23

Кіріспе

Тиімді IP-адрестік жоспарды жобалау, енгізу және басқару желілердің
тиімді және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді. Бұл, әсіресе, желіге
қосылатын хосттардың саны көбейген кезде орын алады. IP мекен-жайының
иерархиялық құрылымын және маршруттау талаптарын тиімдірек қанағаттандыру
үшін осы иерархияны қалай өзгерту керектігін түсіну IP-мекен-жай схемасын
жоспарлаудың маңызды бөлігі болып табылады.
Түпнұсқа IPv4 мекен-жайында иерархияның екі деңгейі бар: желі және
хост. Бұл екі деңгейлі адресация пакеттерді мақсатты желіге бағыттауды
жеңілдететін негізгі желілік топтастыруға мүмкіндік береді. Маршрутизатор
IP-мекен-жайдың желілік бөлігі негізінде пакеттерді жібереді; желі
орналасқаннан кейін, адрестің хост бөлігі тағайындалған құрылғыны анықтауға
мүмкіндік береді.
Алайда, көптеген ұйымдар өз желісіне жүздеген, тіпті мыңдаған хосттарды
қосқан кезде желілердің өсуіне байланысты екі деңгейлі иерархия
жеткіліксіз.
Желіні бөлу желілік иерархияға деңгей қосады, мәні бойынша үш деңгей
жасайды: желі, ішкі желі және хост. Иерархияға қосымша деңгей енгізу IP
желісінде пакеттерді тезірек жеткізуге және қосымша сүзгілеуді қамтамасыз
ететін қосымша топтарды қалыптастырады, бұл жергілікті трафикті азайтуға
көмектеседі.
Бұл тарауда ішкі желі маскасын қолдану арқылы IP желісі мен ішкі желі
мекенжайларын құру және тағайындау егжей-тегжейлі қарастырылады.
Адрестеу - бұл хосттар бір желіде немесе әр түрлі желілерде болуына
қарамастан, хосттар арасындағы деректер байланысын қамтамасыз ететін
желілік деңгей протоколдарының негізгі функциясы. Интернет протоколының 4
нұсқасы (IPv4) де, Интернет протоколының 6 нұсқасы да (IPv6) деректерді
тасымалдайтын пакеттер үшін иерархиялық адресті ұсынады.
Тиімді IP-адрестік жоспарды жобалау, енгізу және басқару желілердің
тиімді және тиімді жұмыс істеуін қамтамасыз етеді.
Бұл тарауда IP-адрестердің құрылымы және олардың IP желілері мен ішкі
желілерді құру және сынау кезінде қолданылуы егжей-тегжейлі қарастырылады.
1. IPv4 желі

IPv4 ( ағылшынша Internet Protocol 4 нұсқасы ) - Интернет протоколының
(IP) төртінші нұсқасы. Алғашқы кең қолданылатын нұсқа. Хаттама RFC
760 (1980 ж. Қаңтар) орнына RFC 791 (1981 ж. Қыркүйек) сипатталған .

1. Адресті ұсыну

IPv4 мекен-жай кеңістігін 4 294 967 296 (2 32 ) мүмкін бірегей мекен-
жаймен шектеп, 32 биттік (төрт бай тты ) мекен- жай пайдаланады.

IPv4 мекен-жайын жазудың дәстүрлі түрі - нүктелермен бөлінген төрт ондық
сандар (0-ден 255-ке дейін). Ішкі желі маскасының ұзындығы бөлшек көмегімен
көрсетіледі .

Жазба формасы Мысал Нүктелік ондық жүйеден түрлендіру
Нүктелермен 192.0.2.235 -
ондық (ағыл.)
Нүктелермен 0xC0.0x00.0x02.Әр сегіздік оналты лық санауышқа айналады
оналтылық 0xEB
Нүктелермен 0300.0000.0002.Әр сегіздік сегіздік түрге айналады
сегіздік 0353
Он алтылық 0xC00002EB Алтылық санау
жүйесінен сегіздіктерді периодтарм ен
біріктіріледі
Ондық 3221226219 Ондық түрдегі 32 биттік сан
Сегіздік 030000001353 Сегіздік түрдегі 32 биттік сан

1 кесте. IPv4 желінің адресация түрлері
2. IPv4 желісін ішкі желілерге бөлу

2.1 Негізгі ішкі желі

Кез-келген желі мекен-жайы хост мекенжайларының жарамды диапазонына
ие. Бір желіге қосылған барлық құрылғыларда сол желі үшін IPv4 хост-мекен-
жайы және жалпы ішкі желі маскасы немесе желінің префиксі болады.
Префикс пен ішкі желі маскасы - бір нәрсені бейнелеудің әр түрлі
тәсілдері - адрестің желілік бөлігі.
IPv4 ішкі желілері бір немесе бірнеше хост биттерін желілік биттер
ретінде қолдану арқылы жасалады. Бұл қосымша бит биттерін құру үшін
адрестің хост бөлігінен кейбір биттерді алуға масканы кеңейту арқылы
жасалады. Хост биттері қаншалықты көп болса, соғұрлым ішкі желілерді
анықтауға болады. Қарызға алынған әр бит үшін қол жетімді ішкі желілер саны
екі есеге көбейеді. Мысалы, 1 бит алынған болса, 2 ішкі желі жасауға
болады. Егер 2 бит болса, 4 ішкі желі, егер 3 бит қарызға алынса, 8 ішкі
желі жасалады және т.б. Алайда, әрбір алынған сайын, ішкі желіге хост мекен-
жайы аз болады.
Биттерді мекен-жайдың хост бөлімінен ғана алуға болады. Мекен-жайдың
желілік бөлігін қызмет көрсетуші бөледі және оны өзгерту мүмкін емес.
Ескерту : Суреттердегі мысалдарда тек соңғы сегіздік екілік түрінде
көрсетілген, себебі тек хост бөлігінен биттер алуға болады.
1-суретте көрсетілгендей, 192.168.1.024 желісінің желілік бөлігінде 24
бит және түйін бөлігінде 8 бит бар, ол 255.255.255.0 немесе 24 белгісімен
ішкі желі маскасымен көрсетілген. Ішкі желі болмаса, бұл желі бір LAN
интерфейсін қолдайды. Егер қосымша жергілікті желі қажет болса, желіге
қосылуды қажет етеді.

1 сурет. 192.168.1.024

2-суретте 1 бит хост түйісіндегі ең маңызды биттен (сол жақ биттен)
алынған, осылайша желілік бөлік 25 битке дейін кеңейтілген. Бұл бірінші
желі үшін алынған битте 0 және екінші желі үшін алынған битте 1 қолдану
арқылы анықталған 2 ішкі желі жасайды. Екі желіге арналған ішкі желі
маскасы биттің алынған күйінде 1-ді қолдана отырып, осы биттің қазір желі
бөлігінің бөлігі екенін көрсетеді.

2 сурет. Биттің кеңейтілуі

3-суретте көрсетілгендей, екілік октетті ондық санға ауыстырған кезде
бірінші ішкі адрес 192.168.1.0, ал екінші ішкі желі 192.168.1.128 болатынын
көреміз. Біраз алынғандықтан, әрбір ішкі желі үшін ішкі желі маскасы
255.255.255.128 немесе 25 құрайды.

3 сурет. Ондық өкілдік

2.2 Қолданыстағы ішкі желілер

Алдыңғы мысалда 192.168.1.024 желісі екі ішкі желі жасау үшін ішкі
желіге қосылды:
• 192.168.1.025
• 192.168.1.12825
4-суретте R1 маршрутизаторында оның GigabitEthernet интерфейстеріне
бекітілген екі LAN сегменттері бар екенін ескеріңіз. Ішкі желілер осы
интерфейстерге бекітілген сегменттер үшін қолданылады. Жергілікті желідегі
құрылғыларға шлюз ретінде қызмет ету үшін маршрутизатор интерфейстерінің
әрқайсысына тағайындалған ішкі желі үшін жарамды адрестер ауқымында IP-
адрес берілуі керек. Маршрутизатор интерфейсінің мекен-жайы үшін желі
ауқымында бірінші немесе соңғы қол жетімді адресті қолдану әдеттегідей.

4 сурет. Бекітілген R1 маршрутизатры

Бірінші ішкі желі, 192.168.1.025, GigabitEthernet 00 қосылатын желі
үшін, ал екінші ішкі желі, 192.168.1.12825, GigabitEthernet 01 қосылған
желі үшін қолданылады. Осы интерфейстердің әрқайсысы үшін IP мекенжайын
тағайындау үшін әр ішкі желі үшін жарамды IP мекенжайларының ауқымын
анықтау қажет.
Төменде әрбір ішкі желілерге арналған нұсқаулар келтірілген:
• Желілік мекен-жай - мекен-жайдың хост бөлігіндегі барлық 0 бит.
• Бірінші хост мекенжайы - Барлық 0 бит және мекен-жайдың хост
бөлігіндегі оң жағы 1 бит.
• Соңғы хост адресі - мекен-жайдың хост бөлігіндегі барлық 1 бит
және оң жағы 0 бит.
• Тарату мекенжайы - мекен-жайдың хост бөлігіндегі барлық 1 бит.
5-суретте көрсетілгендей, 192.168.1.025 желісінің бірінші хост адресі
192.168.1.1, ал соңғы хосттың мекен-жайы 192.168.1.126. 3-суретте
192.168.1.12825 желісі үшін бірінші хост мекен-жайы 192.168.1.129, ал
соңғы хост мекен-жайы 192.168.1.254 екені көрсетілген.

5 сурет. 192.168.1.025 ішкі желі үшін мекенжай ауқымы

Әр ішкі желідегі бірінші хост мекен-жайын осы ішкі желіге арналған
маршрутизатор интерфейсіне тағайындау үшін, суретте көрсетілгендей
интерфейсті конфигурациялау режимінде ip мекен-жайы пәрменін қолданыңыз .
Назар аударыңыз, әр ішкі желі 255.255.255.128 ішкі желілік масканы желінің
бөлігі екенін көрсетеді мекен-жайы 25 бит.
192.168.1.12825 желісіне арналған хост конфигурациясы 5-суретте
көрсетілген. Шлюздің IP-адресі R1, 192.168.1.129 G0 1 интерфейсінде
конфигурацияланған адрес және ішкі желі маскасы 255.255.255.128.

2.3 Формулаларды ішкі желіге қосу

Ішкі желілер санын есептеу үшін мына формуланы пайдаланыңыз:
2 ^ n (мұнда n = алынған бит саны)
6-суретте көрсетілгендей 192.168.1.025 мысалы үшін есептеу келесідей
болады:

2 ^ 1 = 2 ішкі желі
Бір желідегі хост санын есептеу үшін мына формуланы пайдаланыңыз:
2 ^ n (мұндағы n = қабылдаушы өрісте қалған биттер саны)

6 сурет. Ішкі желілер санын есептеу

7-суретте көрсетілгендей 192.168.1.025 мысалы үшін есептеу келесідей
болады:
2 ^ 7 = 128

7 сурет. Хосттар санын есептеу

Хосттар желілік мекен-жайды немесе ішкі желіден таратылатын мекен-жайды
қолдана алмайтындықтан, осы мекен-жайлардың 2-уі хост тағайындау үшін
жарамсыз. Бұл ішкі желілердің әрқайсысында 126 (128-2) жарамды хост мекен-
жайы бар екенін білдіреді.
Бұл мысалда желіге 1 хост битін қарызға алсақ, 2 ішкі желі жасалады,
және әр ішкі желіде барлығы 126 хост тағайындалуы мүмкін.
3 IPv4 ішкі желілерін құру

3.1 Төрт ішкі желілерді құру

Сол 192.168.1.024 мекенжай блогын қолданып, кем дегенде 3 ішкі желі
құру үшін хост биттерін алу керек. Бір битке қарыз алу тек 2 ішкі желіні
қамтамасыз етеді. Қосымша желілерді қамтамасыз ету үшін көбірек хост
биттерін алу керек. 2 ^ формуланы пайдаланып 2 бит алынған болса, жасалған
ішкі желілер санын есептеңіз: алынған биттер саны:
2 ^ 2 = 4 ішкі желі
2 битті қарызға алу 8 суретте көрсетілгендей 4 ішкі желі жасайды.

8 сурет. 4 ішкі желіні құру

Еске сала кетейік, ішкі бит маскасы алынған биттерді көрсету үшін
өзгеруі керек. Бұл мысалда, 2 бит алынған кезде, маска соңғы октетке 2 бит
ұзартылды. Ондық бөлшекте маска 255.255.255.192 түрінде ұсынылған, өйткені
соңғы сегіздік екілік санау арқылы 1100 0000 құрайды.
Хосттар санын есептеу үшін соңғы октетті зерттеңіз. Ішкі желі үшін 2 бит
алғаннан кейін, 6 хост бит қалады.
Хост есептеу формуласын 9-суретте көрсетілгендей қолданыңыз.
2 ^ 6 = 64

9 сурет. Хосттардың саның анықтау

Есіңізде болсын, мекен-жайдың хост бөлігіндегі барлық 0 биттері желілік
адрес, ал хост бөлігіндегі барлық 1-лер - таратылатын адрес. Сондықтан әр
ішкі желі үшін тек 62 хост мекен-жайы бар.
10 суретте көрсетілгендей, бірінші ішкі желі үшін бірінші хост мекен-
жайы 192.168.1.1, ал соңғы хост мекен-жайы 192.168.1.62. 11-суретте 0 - 2
ішкі желілерінің диапазоны көрсетілген. Есіңізде болсын, әрбір хостта осы
желі сегменті үшін анықталған ауқымда жарамды IP мекен-жайы болуы
керек. Маршрутизатор интерфейсіне тағайындалған ішкі желі хосттың қай
сегментке жататынын анықтайды.

10 сурет. 192.168.1.026 ішкі желі үшін мекенжай ауқымы

11 сурет. Мекенжай торлары 0 - 2
12-суретте конфигурацияның үлгісі көрсетілген. Бұл конфигурацияда
бірінші желі GigabitEthernet 00 интерфейсіне, екінші желі GigabitEthernet
01 интерфейсіне, ал үшінші желі Serial 000 желісіне тағайындалған.

12 сурет. Конфигурация үлгісі

Жалпы мекен-жай жоспарын қолдана отырып, ішкі желідегі бірінші хост
мекен-жайы маршрутизатор интерфейсіне тағайындалады. Әр ішкі желідегі
хосттар әдепкі шлюз адресі ретінде маршрутизатор интерфейсінің мекен-жайын
қолданады.
PC1 (192.168.1.226) 192.168.1.1 (R1 интерфейсінің мекен-жайы) әдепкі
шлюз адресі ретінде қолданады
PC2 (192.168.1.6626) 192.168.1.65 (G1 G интерфейсінің мекен-жайы R1)
әдепкі шлюз адресі ретінде қолданады
Ескерту : бір ішкі желідегі барлық құрылғыларда хост мекенжайлары
ауқымынан хосттың IPv4 адресі болады және бірдей ішкі желі маскасын
қолданады.

3.2 Сегіз ішкі желілерді құру

Содан кейін, 13-суретте көрсетілгендей, бес ішкі желіні қажет ететін
интернетті қарастырыңыз.

13 сурет. 5 ішкі желі қажет

Сол 192.168.1.024 мекен-жай блогын пайдаланып, хост биттерін кем
дегенде 5 ішкі желі құру үшін алу керек. 3 битті қарызға алу алдыңғы
мысалда көрсетілгендей тек 4 ішкі желі береді. Қосымша желілерді қамтамасыз
ету үшін көбірек хост биттерін алу керек. Егер формула бойынша 3 бит
алынған болса, құрылған ішкі желілер санын есептеңіз:
2 ^ 3 = 8 ішкі желі
14 және 15 суреттерде көрсетілгендей, ... жалғасы

Сіз бұл жұмысты біздің қосымшамыз арқылы толығымен тегін көре аласыз.