Перечень технических средств
Распределение подсетеи рабочих станци SH сети ЕСПД
Согласно исходным условиям задания, сеть ЕСПД должна обеспечивать работу минимум
24 рабочих станции (N = 24), которые необходимо разделить равномерно по 6 подсетям. Т. о. в каждои подсети может находиться 4 рабочих станции (N/H = 24/6 = 6), что в полнои мере удовлетворяет условию равномерного распределения.
Построение графа сети ЕСПД
Распределив рабочие станции по подсетям, можно приступить к дополнению графа сети ЕСПД.
Объединение рабочих станции в каждои подсети будет производиться посредством неуправляемого L2-коммутатора, с 6 физическими портами FastEthernet. Т.о. каждая рабочая станция подключается к коммутатору с помощью кабеля UTP (неэкраниванная витая пара) категории 5, образуя сегментированное полнодуплексное подключение.
Из 6 физических портов коммутатора, 4 порта используются для объединения рабочих станции и один порт для подключения к маршрутизатору R ядра сети ЕСПД. Оставшиися порт коммутатора можно использовать для каскадного подключения второго коммутатора при возможном расширении подсети или в качестве технического резерва.
Согласно исходному графу сети ЕСПД, эксплуатационную нагрузку сети должны обес- печивать 4 маршрутизатора R. Маршрутизаторы имеют 3 интерфеиса FastEthernet. Корректная маршрутизация пакетов между любыми подсетями обеспечится при наличии 6 подсетеи. При наличии 4 маршрутизаторов на R2 и R4 будет подключено по 2 подсети. Учитывая данное предложение следует использовать 3 подсети маршрутизаторов.
Расширенныи граф сети ЕСПД представлен на рис.4. На графе сети ЕСПД нанесены следующие буквенно-цифровые наименования:
· H1-H4 - рабочие станции сети ЕСПД
· R1-R4 - маршрутизаторы сети ЕСПД
· SW1-SW6 – коммутаторы подсетей рабочих станций
· BRD1-BRD6 – границы широковещательных доменов рабочих станций
· SH1-SH6 – подсети рабочих станций
· SR1- SR3 – подсети маршрутизаторов
На графе также обозначены соответствующие номера интерфейсов маршрутизаторов R и порты коммутаторов SW.
 |
 | |||||
 | |||||
 | |||||
 | |||
 | |||
 |
 | |||
 | |||
 |
 |
 |
 | |||||
 |  | ||||
 | |||
 |
 |
 | |||
 | |||
 |
 | |||||||
 |  | ||||||
 | |||||||
Перечень технических средств
По полученному графу сети ЕСПД можно подсчитать общее количество затрачивае- мых технических средств. Для корректного функционирования проектируемои сети необ- ходим следующии набор оборудования:
1) 4 маршрутизаторов (с 3 интерфеисами FastEthernet);
2) 6 неуправляемых коммутаторов (6 физических портов на каждом устроистве, полнодуплекс, автосогласование), поддерживающие сеть FastEthernet на кабеле UTP5e;
3) По 1 сетевои карте на каждую рабочую станцию (24 сетевых карт стандарта FastEthernet, полнодуплекс, автосогласование);
4) Беспроводная точка доступа (WiFi AP), поддерживающая стандарты 802.11b/g/n;
5) Опорная технология сети FastEthernet 100 Мбит/с, тип линии связи между всеми устроиствами - неэкранированная витая пара.
План IP-адресации подсетеи рабочих станции SH
В соответствии с заданием, для адресации подсетеи рабочих станции SH выделено ад- ресное пространство сети 10.0.0.0/16. Данное пространство позволяет выделить порядка 65536 IP-адресов (3216 = 16 бит, 216 = 65536). Выделенная сеть 10.10.0.0/16 использует 2 баита для адресации сети, оставшиеся 2 баита свободны. Запись сети в двоичнои нотации будет иметь вид:
10.0.0.0 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0000
255.255.0.0 -1111 1111.1111 1111.0000 0000.0000 0000
По результатам выполнения предыдущих задании известно, что в каждои подсети рабочих станции SH располагается 4 узла. Дополнительно к этому, следует учесть, что каждая подсеть подключается к соответствующему маршрутизатору сети ЕСПД. Т.о. для корректнои маршрутизации и обменом информации между узлами подсети требуется 5 IP-адресов на каждую подсеть рабочих станции SH , из которых 4 IP-адреса назначаются соответствующим рабочим станциям, а один IP-адрес назначается маршрутизатору R, подключенному через указанныи интерфеис к даннои подсети. Однако, также не следует забывать о необходимости наличия адреса самои подсети и широковещательного адреса.
Для адресации 5 узлов достаточно 3 бит (23 = 8). Однако, учитывая наличие адреса сети и широковещательного адреса, доступными из данного адресного пространства останутся только 6 IP-адресов, что допустимо при условиях исходного задания. Дополнительные адрес можно использовать при расширении подсети или в качестве резерва.
Используя нотацию CIDR и непрерывное выделение блоков IP-подсетеи, выделим 6 IP- подсетеи с 6 доступными IP-адресами в каждои подсети. Следует помнить, что первые 2 баита сети 10.0.0.0/16 не изменны, а для выделения подсетеи можно использовать только последние 2 баита. Применим маску подсети длинои 29 бит (323 = 29 бит для адресации сети, 3 бита для адресации узлов). Запись первои IP-подсети в двоичнои нотации будет иметь вид:
10.0.0.0 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0000
255.255.255.248 -1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
Первыи IP-адрес сети будет отличаться только одним младшим битом:
10.0.0.1 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0001
Далее последовательно второи, третии и последующие адреса формируются из 3 младших бит:
10.0.0.2 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0010
10.0.0.3 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0011
..т.д
Вплоть до широковещательного адреса сети, в котором все младшие биты равны единице:
10.0.0.7 -0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0111
Соответственно, следующая IP-подсеть будет иметь адрес 10.0.0.8/29, или в двоичнои нотации:
10.0.0.8 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1000
255.255.255.248 - 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
С пулом IP-адресов соответствующей маски подсети :
10.0.0.9 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1001
10.0.0.10 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1010
и т.д.
Широковещательный адрес сети 10.0.0.8/29:
10.0.0.15 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1111
Последующие сети находятся аналогичным образом. Наконец 6 IP-подсеть будет иметь адрес
10.0.0.40/29 , или в двоичной нотации:
10.0.0.40 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1000
255.255.255.248 -1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000
Пул IP-адресов:
10.0.0.41 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1001
10.0.0.42 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1010
и т.д
Широковещательный адрес сети:
10.0.0.47 - 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1111
Оставшееся адресное пространство позволяет организовать дополнительные резервы при расширении сети.
Таблица 1. Адресация подсетей рабочих станций.
| Подсеть SH | Пул IP-адресов | Двоичная нотация | Назначение |
| SH1 | 10.0.0.0/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.1 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0001 | R1,интерфейс | |
| 10.0.0.2 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0010 | H1 | |
| 10.0.0.3 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0011 | H2 | |
| 10.0.0.4 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0100 | H3 | |
| 10.0.0.5 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0101 | H4 | |
| 10.0.0.6 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0110 | Резервный | |
| 10.0.0.7 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 0111 | Broadcast | |
| SH2 | 10.0.0.8/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.9 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1001 | R2,интерфейс | |
| 10.0.0.10 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1010 | H1 | |
| 10.0.0.11 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1011 | H2 | |
| 10.0.0.12 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1100 | H3 | |
| 10.0.0.13 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1101 | H4 | |
| 10.0.0.14 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1110 | Резервный | |
| 10.0.0.15 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0000 1111 | Broadcast | |
| SH3 | 10.0.0.16/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.17 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0001 | R3,интерфейс | |
| 10.0.0.18 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0010 | H1 | |
| 10.0.0.19 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0011 | H2 | |
| 10.0.0.20 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0100 | H3 | |
| 10.0.0.21 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0101 | H4 | |
| 10.0.0.22 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0110 | Резервный | |
| 10.0.0.23 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 0111 | Broadcast | |
| SH4 | 10.0.0.24/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.25 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1001 | R4,интерфейс | |
| 10.0.0.26 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1010 | H1 | |
| 10.0.0.27 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1011 | H2 | |
| 10.0.0.28 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1100 | H3 | |
| 10.0.0.29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1101 | H4 | |
| 10.0.0.30 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1110 | Резервный | |
| 10.0.0.31 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0001 1111 | Broadcast |
| SH5 | 10.0.0.32/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.33 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0001 | R2,интерфейс | |
| 10.0.0.34 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0010 | H1 | |
| 10.0.0.35 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0011 | H2 | |
| 10.0.0.36 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0100 | H3 | |
| 10.0.0.37 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0101 | H4 | |
| 10.0.0.38 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0110 | Резервный | |
| 10.0.0.39 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 0111 | Broadcast | |
| SH6 | 10.0.0.40/29 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.248 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1000 | Маска подсети | |
| 10.0.0.41 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1001 | R4,интерфейс | |
| 10.0.0.42 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1010 | H1 | |
| 10.0.0.43 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1011 | H2 | |
| 10.0.0.44 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1100 | H3 | |
| 10.0.0.45 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1101 | H4 | |
| 10.0.0.46 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1110 | Резервный | |
| 10.0.0.47 | 0000 1010.0000 0000.0000 0000.0010 1111 | Broadcast |
План IP-адресации подсетеи маршрутизаторов SR
Рассуждая таким же образом, как и при решении задания в предыдущем пункте составим план адресации для подсетеи маршрутизаторов SR.
В соответствии с заданием, для адресации подсетеи SR выделено адресное пространство сети 172.21.100.0/24. Данное пространство позволяет выделить порядка 256 IP- адресов (32 24 = 8 бит, 28 = 256). Сеть 172.21.100.0/24 использует 3 баита для адресации сети, последнии баит свободен. Запись сети в двоичнои нотации будет иметь вид:
172.21.100.0 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0000
255.255.255.0 - 1111 1111.1111 1111.1111 1111.0000 0000
По расширенному графу сети ЕСПД известно, что маршрутизация пакетов между любыми подсетями обеспечивается при наличии 3 IP-подсетеи.
Каждая подсеть маршрутизаторов SR объединяет 2 маршрутизатора. Для адресации 2 маршрутизаторов в каждои подсети SR достаточно 1 бита (21 = 2). Однако, учитывая наличие адреса сети и широковещательного адреса, узлы остануться неадресуемыми. Следовательно, необходимо использовать 2 бита, которые позволят адресовать 4 адреса (22 = 4 IP-адресов).
Используя нотацию CIDR и непрерывное выделение блоков IP-подсетеи, выделим 3 IP- подсетеи с 4 доступными IP-адресами в каждои подсети. Напомним, что первые 3 баита сети 172.21.100.0/24 не изменны, а для выделения подсетеи можно использовать только последнии баит. Применим маску подсети длинои 30 бит (32 2 = 30 бит для адресации сети, 2 бита для адресации маршрутизаторов).
Запись первои IP-подсети в двоичнои нотации будет иметь вид:
172.21.100.0 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0000
255.255.255.252 - 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100
В соответствии с маскои, сеть имеет следующие IP-адреса (изменяются два младших бита):
172.21.100.1 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0001
172.21.100.2 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0010
Широковещательныи адрес сети 172.21.100.0/30
172.21.100.3 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0011
Следующая IP-подсеть будет иметь адрес 172.21.100.4/30, или в двоичнои нотации:
172.21.100.4 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0100
255.255.255.252 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100
172.21.100.5 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0101
172.21.100.6 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0110
Широковещательный адрес сети 172.21.100.4/30:
172.21.100.7 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0111
Следующая IP-подсеть будет иметь адрес 172.21.100.8/30, или в двоичнои нотации:
172.21.100.8 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1000
255.255.255.252 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100
172.21.100.9 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1001
172.21.100.10 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1010
Широковещательный адрес сети 172.21.100.8/30:
172.21.100.11 - 1011 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1111
Таблица 2. Адресация подсетей маршрутизаторов.
| Подсеть SR | Пул IP-адресов | Двоичная нотация | Назначение |
| SR1 | 172.21.100.0/30 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.252 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100 | Маска подсети | |
| 172.21.100.1 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0001 | R1,интерфейс | |
| 172.21.100.2 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0010 | R2,интерфейс | |
| 172.21.100.3 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0011 | Broadcast | |
| SR2 | 172.21.100.4/30 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0100 | Адрес подсети |
| 255.255.255.252 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100 | Маска подсети | |
| 172.21.100.5 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0101 | R1,интерфейс | |
| 172.21.100.6 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0110 | R3,интерфейс | |
| 172.21.100.7 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 0111 | Broadcast | |
| SR3 | 172.21.100.8/30 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1000 | Адрес подсети |
| 255.255.255.252 | 1111 1111.1111 1111.1111 1111.1111 1100 | Маска подсети | |
| 172.21.100.9 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1001 | R1,интерфейс | |
| 172.21.100.10 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1010 | R2,интерфейс | |
| 172.21.100.11 | 1010 1100.0001 0101.0110 0100.0000 1011 | Broadcast |