From 632f145507c3074c9073be4967d5be4e2be6d856 Mon Sep 17 00:00:00 2001
From: Andrew Guschin <saintruler@gmail.com>
Date: Sat, 2 Oct 2021 21:24:40 +0400
Subject: =?UTF-8?q?=D0=9F=D0=B5=D1=80=D0=B5=D0=BC=D0=B5=D1=81=D1=82=D0=B8?=
 =?UTF-8?q?=D0=BB=20=D0=BB=D0=B0=D0=B1=D0=BE=D1=80=D0=B0=D1=82=D0=BE=D1=80?=
 =?UTF-8?q?=D0=BD=D1=8B=D0=B5=20=D0=BF=D0=BE=20=D0=BA=D0=BE=D0=BC=D0=BF?=
 =?UTF-8?q?=D1=8C=D1=8E=D1=82=D0=B5=D1=80=D0=BD=D1=8B=D0=BC=20=D1=81=D0=B5?=
 =?UTF-8?q?=D1=82=D1=8F=D0=BC=20=D0=B2=20=D0=B4=D0=B8=D1=80=D0=B5=D0=BA?=
 =?UTF-8?q?=D1=82=D0=BE=D1=80=D0=B8=D1=8E=20sem4?=
MIME-Version: 1.0
Content-Type: text/plain; charset=UTF-8
Content-Transfer-Encoding: 8bit

---
 sem4/computer-networks/lab1.tex | 295 ++++++++++++++++++++++++++++++++++++++++
 1 file changed, 295 insertions(+)
 create mode 100644 sem4/computer-networks/lab1.tex

(limited to 'sem4/computer-networks/lab1.tex')

diff --git a/sem4/computer-networks/lab1.tex b/sem4/computer-networks/lab1.tex
new file mode 100644
index 0000000..eda8402
--- /dev/null
+++ b/sem4/computer-networks/lab1.tex
@@ -0,0 +1,295 @@
+\documentclass[bachelor, och, labwork]{SCWorks}
+% параметр - тип обучения - одно из значений:
+%    spec     - специальность
+%    bachelor - бакалавриат (по умолчанию)
+%    master   - магистратура
+% параметр - форма обучения - одно из значений:
+%    och   - очное (по умолчанию)
+%    zaoch - заочное
+% параметр - тип работы - одно из значений:
+%    referat    - реферат
+%    coursework - курсовая работа (по умолчанию)
+%    diploma    - дипломная работа
+%    pract      - отчет по практике
+% параметр - включение шрифта
+%    times    - включение шрифта Times New Roman (если установлен)
+%               по умолчанию выключен
+\usepackage{subfigure}
+\usepackage{tikz,pgfplots}
+\pgfplotsset{compat=1.5}
+\usepackage{float}
+
+%\usepackage{titlesec}
+\setcounter{secnumdepth}{4}
+%\titleformat{\paragraph}
+%{\normalfont\normalsize}{\theparagraph}{1em}{}
+%\titlespacing*{\paragraph}
+%{35.5pt}{3.25ex plus 1ex minus .2ex}{1.5ex plus .2ex}
+
+\titleformat{\paragraph}[block]
+{\hspace{1.25cm}\normalfont}
+{\theparagraph}{1ex}{}
+\titlespacing{\paragraph}
+{0cm}{2ex plus 1ex minus .2ex}{.4ex plus.2ex}
+
+% --------------------------------------------------------------------------%
+
+
+\usepackage[T2A]{fontenc}
+\usepackage[utf8]{inputenc}
+\usepackage{graphicx}
+\graphicspath{ {./images/} }
+\usepackage{tempora}
+
+\usepackage[sort,compress]{cite}
+\usepackage{amsmath}
+\usepackage{amssymb}
+\usepackage{amsthm}
+\usepackage{mathtools}
+\usepackage{fancyvrb}
+\usepackage{listings}
+\usepackage{listingsutf8}
+\usepackage{longtable}
+\usepackage{tabularx}
+\usepackage{array}
+\usepackage[english,russian]{babel}
+
+\usepackage[colorlinks=true]{hyperref}
+\usepackage{url}
+
+\usepackage{underscore}
+\usepackage{setspace}
+\usepackage{indentfirst} 
+\usepackage{mathtools}
+\usepackage{amsfonts}
+\usepackage{enumitem}
+\usepackage{tikz}
+
+\newcommand{\eqdef}{\stackrel {\rm def}{=}}
+\newcommand{\specialcell}[2][c]{%
+\begin{tabular}[#1]{@{}c@{}}#2\end{tabular}}
+
+\renewcommand\theFancyVerbLine{\small\arabic{FancyVerbLine}}
+
+\newtheorem{lem}{Лемма}
+
+\begin{document}
+
+% Кафедра (в родительном падеже)
+\chair{}
+
+% Тема работы
+\title{Основы IP-адресации. Классы сетей и структура адресов.}
+
+% Курс
+\course{2}
+
+% Группа
+\group{231}
+
+% Факультет (в родительном падеже) (по умолчанию "факультета КНиИТ")
+\department{факультета КНиИТ}
+
+% Специальность/направление код - наименование
+%\napravlenie{09.03.04 "--- Программная инженерия}
+%\napravlenie{010500 "--- Математическое обеспечение и администрирование информационных систем}
+%\napravlenie{230100 "--- Информатика и вычислительная техника}
+%\napravlenie{231000 "--- Программная инженерия}
+\napravlenie{10.05.01 "--- Компьютерная безопасность}
+
+% Для студентки. Для работы студента следующая команда не нужна.
+% \studenttitle{Студентки}
+
+% Фамилия, имя, отчество в родительном падеже
+\author{Гущина Андрея Юрьевича}
+
+% Заведующий кафедрой
+% \chtitle{} % степень, звание
+% \chname{}
+
+%Научный руководитель (для реферата преподаватель проверяющий работу)
+\satitle{преподаватель} %должность, степень, звание
+\saname{А.~А.~Фомин}
+
+% Руководитель практики от организации (только для практики,
+% для остальных типов работ не используется)
+% \patitle{к.ф.-м.н.}
+% \paname{С.~В.~Миронов}
+
+% Семестр (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\term{8}
+
+% Наименование практики (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\practtype{преддипломная}
+
+% Продолжительность практики (количество недель) (только для практики,
+% для остальных типов работ не используется)
+%\duration{4}
+
+% Даты начала и окончания практики (только для практики, для остальных
+% типов работ не используется)
+%\practStart{30.04.2019}
+%\practFinish{27.05.2019}
+
+% Год выполнения отчета
+\date{2021}
+
+\maketitle
+
+% Включение нумерации рисунков, формул и таблиц по разделам
+% (по умолчанию - нумерация сквозная)
+% (допускается оба вида нумерации)
+% \secNumbering
+
+% \tableofcontents
+
+%-------------------------------------------------------------------------------
+
+\section{Основы IP-адресации}
+
+\begin{enumerate}
+    \item \textit{Сколько октетов в IP-адресе?} Ответ -- 4
+    \item \textit{Сколько битов в октете?} Ответ -- 8
+    \item \textit{Сколько бит в маске сети?} Ответ -- 32
+    \item \textit{В каких диапазонах десятичных и двоичных значений может быть
+    значение первого октета IP-адресов класса <<B>>?}
+
+    Ответ -- десятичные: от 128 до 191; двоичные: от 10000000 до 10111111
+
+    \item \textit{Какие октеты представляют сетевую часть IP-адреса 
+    класса <<C>>?} Ответ -- три первых октета
+    \item \textit{Какие октеты представляют часть адреса хоста в IP-адресе
+    класса <<A>>?} Ответ -- три последних октета
+    \item \textit{Какой из приведённых ниже адресов является примером
+    широковещательного адреса для сети класса <<B>>?}
+
+    (147.1.1.1, 147.255.255.255, 147.13.0.0, 147.14.255.255)
+
+    Ответ -- 147.14.255.255
+    
+    \item \textit{Заполните таблицу:}
+    \begin{table}[H]
+        \small
+        \centering
+        \begin{tabularx}{\textwidth}{ |X|X|X|X|X|X| }
+            \hline
+            Класс адреса & 
+            Старшие биты первого октета & 
+            Диапазон дес. значений первого октета & 
+            Маска сети по умолчанию & 
+            Количество сетей & 
+            Количество хостов в сети \\ \hline
+            A & 0     & 1-126   & 255.0.0.0     & $2^7 - 2$   & $2^{24} - 2$ \\ \hline
+            A & 10    & 128-191 & 255.255.0.0   & $2^{14}$    & $2^{16} - 2$ \\ \hline
+            A & 110   & 192-223 & 255.255.255.0 & $2^{21}$    & $2^{8} - 2$  \\ \hline
+            A & 1110  & 224-239 & -             & \multicolumn{2}{X|}{Используется для мультикастинга} \\ \hline
+            A & 11110 & 240-255 & -             & \multicolumn{2}{X|}{Зарезервировано для экспериментальных целей} \\ \hline
+        \end{tabularx}
+        \caption{}
+    \end{table}
+\end{enumerate}
+
+\section{Определение частей IP-адресов}
+
+\begin{enumerate}
+    \item \textit{Заполните таблицу:}
+    \begin{table}[H]
+        \small
+        \centering
+        \begin{tabularx}{\textwidth}{ |X|X|X|X|X| }
+            \hline
+            IP-адреса хостов & 
+            Класс адреса & 
+            Адрес сети & 
+            Broadcast адрес & 
+            Маска подсети по умолчанию \\ \hline
+            216.14.55.137   & C & 216.14.55.0  & 216.14.55.255    & 255.255.255.0 \\ \hline
+            123.1.1.15      & A & 123.0.0.0    & 123.255.255.255  & 255.0.0.0     \\ \hline
+            150.127.221.244 & B & 150.127.0.0  & 150.127.255.255  & 255.255.0.0   \\ \hline
+            194.125.35.199  & C & 194.125.35.0 & 194.125.35.255   & 255.255.255.0 \\ \hline
+            175.12.239.244  & B & 175.12.0.0   & 172.12.255.255   & 255.255.0.0   \\ \hline
+        \end{tabularx}
+        \caption{}
+    \end{table}
+
+    \item \textit{Дан IP-адрес 142.226.0.15}
+    \begin{itemize}
+        \item \textit{Чему равен двоичный эквивалент второго октета?} 
+        Ответ -- 1110 0010
+        \item \textit{Какому классу принадлежит этот адрес?} Ответ -- B
+        \item \textit{Чему равен адрес сети, в которой находится хост с этим
+        адресом?} Ответ -- 142.226.0.0
+        \item \textit{Является ли этот адрес хоста допустимым в классической
+        схеме адресации?} Ответ -- Нет
+        \item \textit{Почему да или почему нет?} Ответ -- Два последних октета 
+        равны нулю.
+    \end{itemize}
+\end{enumerate}
+
+\section{IP-адреса хостов, допустимые в коммерческих сетях}
+\textit{Заполните таблицу:}
+\begin{table}[H]
+    \small
+    \centering
+    \begin{tabularx}{\textwidth}{ |X|X|X| }
+        \hline
+        IP-адрес & 
+        Является ли допустимым? & 
+        Почему? \\ \hline
+        150.100.255.255 & Нет & Адрес является широковещательным адресом класса <<B>> \\ \hline
+        175.100.255.18  & Да  & Адрес класса <<B>>, нарушения отсутсвуют \\ \hline
+        195.234.253.0   & Нет & Номер узла в адресах класса <<C>> не может быть равен 0 \\ \hline
+        100.0.0.23      & Да  & Адрес класса <<A>>, нарушения отсутсвуют \\ \hline
+        188.258.221.176 & Нет & Значение любого октета должно находиться в диапазоне 0-255 \\ \hline
+        127.34.25.189   & Нет & Значение 127 зарезервировано для организации внутренней петли устройств, которая используется при тестировании \\ \hline
+        224.156.217.73  & Нет & Адрес класса <<D>> не допустим для использования в коммерческих сетях  \\ \hline
+    \end{tabularx}
+    \caption{}
+\end{table}
+
+\section{Доставка пакетов по заданному IP-адресу}
+
+\begin{figure}[H]
+    \centering
+    \includegraphics[width=0.9\textwidth]{lab1/network.png}
+    \caption{}
+    \label{fig:netw}
+\end{figure}
+
+\textit{Если отправителем пакета является компьютер A, каким компьютерам из
+представленных на рисунке \ref{fig:netw} будет доставлен пакет с адресом:}
+
+\begin{itemize}
+    \item 0.0.0.0; Ответ -- A
+    \item 0.0.0.138; Ответ -- D
+    \item 255.255.255.255; Ответ -- все компьютеры
+    \item 150.127.255.255; Ответ -- K, L, M
+\end{itemize}
+
+\section{Адресное пространство IPv4}
+\begin{enumerate}
+    \item \textit{Укажите сколько сетей класса <<A>> и класса <<C>> доступно
+    в схеме нумерации IPv4.} Ответ -- $2^7 - 2 + 2^{21} = 2097278$
+    \item \textit{Сколько хостов можно адресовать в каждой сети класса <<A>>
+    и класса <<C>> в IPv4?} Ответ -- $2^{24} - 2 + 2^8 - 2 = 16777468$
+    \item \textit{Сколько всего хостов можно разместить во всех сетях класса
+    <<A>> и класса <<C>>?} Ответ -- 
+    $(2^7 - 2) \cdot (2^{24} - 2) + (2^{21} - 2) \cdot (2^8 - 2) =
+    2~113~928~964 + 532~676~100 = 2~646~605~064$
+    \item \textit{Под размером адресного пространства понимается количество
+    объектов, которым могут быть назначены адреса в рамках заданных правил.
+    Поскольку в IPv4 адрес --- это 32-битное двоичное число, то размер этого
+    адресного пространства равен $2^32$. Какую часть этого пространства 
+    занимают адреса классов <<A>>, <<B>>, <<C>> и <<D>>?}
+
+    Ответ -- в сетях класса <<A>> зафиксирован один бит, класса <<B>> --- два,
+    класса <<C>> --- три, а класса <<D>> --- четыре. Получаем:
+    \[ 
+        \frac{2^{31}}{2^{32}} + \frac{2^{30}}{2^{32}} +\frac{2^{29}}{2^{32}} +\frac{2^{28}}{2^{32}} =
+        \frac{1}{2} + \frac{1}{4} + \frac{1}{8} + \frac{1}{16} = \frac{15}{16}
+    \]
+\end{enumerate}
+
+\end{document}
-- 
cgit v1.2.3

