\documentclass[bachelor, och, labwork]{SCWorks}
\usepackage{preamble}

\begin{document}
\title{Основы IP-адресации. Подсети сетей различных классов.}
\include{title.tex}

\section{Задание}

1. Вычислите адреса сетей хостов X и Z

\begin{table}[H]
    \small
    \centering
    \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|}
        \hline
        IP-адрес хоста X 200.1.1.5     & 11001000.00000001.00000001.00000101 \\ \hline
        Маска подсети 255.255.255.0    & 11111111.11111111.11111111.00000000 \\ \hline
        Адрес сети \_\_.\_\_.\_\_.\_\_ & 11001000.00000001.00000001.00000000 \\ \hline
    \end{tabularx}
\end{table}

\begin{table}[H]
    \small
    \centering
    \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|}
        \hline
        IP-адрес хоста Z 200.1.2.8     & 11001000.00000001.00000010.00001000 \\ \hline
        Маска подсети 255.255.255.0    & 11111111.11111111.11111111.00000000 \\ \hline
        Адрес сети \_\_.\_\_.\_\_.\_\_ & 11001000.00000001.00000010.00000000 \\ \hline
    \end{tabularx}
\end{table}

2. Находятся ли хосты в одной сети класса C? --- Ответ -- нет


\section{Задание}
Заполните таблицу для 4 подсетей класса C с маской 255.255.255.192

\begin{table}[]
    \centering
    \small
    \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|X|X|X|}
    \hline
    Номер подсети & Двоичное значение занятых битов подсети & Десятичное значение битов подсети & Диапазон значений битов адреса хоста (6 бит) & Десятичный диапазон адресов хоста в подсети & Допустим в классической схеме? \\ \hline
    Subnet \#0    & 00                                      & 0                                 & 000000-111111                                & 0-63                                        & Нет                            \\ \hline
    Subnet \#1    & 01                                      & 64                                & 000000-111111                                & 64-127                                      & Да                             \\ \hline
    Subnet \#2    & 10                                      & 128                               & 000000-111111                                & 128-191                                     & Да                             \\ \hline
    Subnet \#3    & 11                                      & 192                               & 000000-111111                                & 192-254                                     & Нет                            \\ \hline
    \end{tabularx}
\end{table}


\section{Задание}
Вам выделена сеть класса B с адресом 150.193.0.0. Необходимо разбить её менее,
чем на 50 подсетей. В каждой из подсетей должно быть не менее 750 адресов 
хостов.

\begin{enumerate}
    \item 
        \textit{Запишите двоичный эквивалент адреса 150.193.0.0?}

        Ответ -- 10010110.11000001.00000000.00000000
    \item
        \textit{Какие октеты и сколько бит используется для адресации сети в
        этом адресе?}

        Ответ -- Для адресации сети используются первые 16 бит (два октета).
    \item
        \textit{Какие октеты и сколько бит используется для адресации хостов
        в этом адресе?}

        Ответ -- Для адресации хоста используются последние 16 бит (два октета).
    \item
        \textit{Сколько хостов можно адресовать в сети класса B?}

        Ответ -- $2^{16} - 2 = 65534$
    \item
        \textit{Сколько бит следует занять из части адреса, относящейся к
        хостам, для того, чтобы получить в сети класса B не меньше 50
        подсетей, при чём в каждой не менее, чем по 750 адресов хостов?}

        Ответ -- Нужно занять 5 бит ($50 < 2^6$) и тогда останется 10 бит
        $750 < 2^{10}$.
    \item
        \textit{Какую маску подсети в двоичном представлении вы используете при
        данном разбиении?}

        Ответ -- 11111111.11111111.00000000.00000000
    \item
        \textit{Запишите десятичный эквивалент этой маски?}

        Ответ -- 255.255.0.0
\end{enumerate}


1. Заполните таблицу для первых семи из возмодных подсетей класса B 
\textbf{150.193.0.0}, полученных заимствованием 6 битов из третьего октета
адреса.

\begin{table}[H]
    \centering
    \footnotesize
    \begin{tabularx}{\textwidth}{|X|X|X|X|X|X|}
    \hline
    Номер подсети & Адрес сети  & Маска подсети & Адрес подсети & Диапазон возможных адресов хостов & broadcast адрес \\ \hline
    0             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.0.0   & 150.193.0.1 -- 150.193.3.254      & 150.193.3.255                       \\ \hline
    1             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.4.1 -- 150.193.7.254      & 150.193.7.255                       \\ \hline
    2             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.8.1 -- 150.193.11.254     & 150.193.11.255                      \\ \hline
    3             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.12.1 -- 150.193.15.254    & 150.193.15.255                      \\ \hline
    4             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.16.1 -- 150.193.19.254    & 150.193.19.255                      \\ \hline
    5             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.20.1 -- 150.193.23.254    & 150.193.23.255                      \\ \hline
    6             & 150.193.0.0 & 255.255.252.0 & 150.193.      & 150.193.24.1 -- 150.193.27.254    & 150.193.27.255                      \\ \hline
    \end{tabularx}
\end{table}


2. На рисунке приведена схема сети, состоящая из трёх сегментов. Используя
построенный для сети 150.193.0.0 адресный план заполните пропущенные значения
адресов и масок.
\begin{figure}[H]
    \centering
    \includegraphics[width=0.9\textwidth]{lab2/network.png}
    \caption{Схема сети}
    \label{fig:net}
\end{figure}


3. Опишите по шагам процесс передачи пакета от хоста X к хосту Z в сети на 
рис. \ref{fig:net}.

Ответ:
\begin{enumerate}
    \item Из хоста X пакет передаётся на Hub A;
    \item Из Hub A попадает на интерфейс узла A;
    \item Пакет отправляется на интерфейс узла C;
    \item Пакет попадает на Hub C;
    \item Пакет достигает своей цели, попадая на хост Z.
\end{enumerate}

\begin{itemize}
    \item 
        \textit{Какой результат даёт побитовое умножение для хоста X?}

        IP-адрес X в десятичной нотации: 150.193.4.3

        Двоичный адрес хоста X: 10010110.11000001.00000100.00000011

        Двоичная маска подсети: 11111111.11111111.11111100.00000000

        Двоичный результат умножения: 10010110.11000001.00000100.00000000

        Десятичное представление: 150.193.4.0
    \item
        \textit{Какой результат даёт побитовое умножение для хоста Z?}

        IP-адрес X в десятичной нотации: 150.193.0.3

        Двоичный адрес хоста X: 10010110.11000001.00000000.00000011

        Двоичная маска подсети: 11111111.11111111.11111100.00000000

        Двоичный результат умножения: 10010110.11000001.00000000.00000000

        Десятичное представление: 150.193.0.0
    \item
        \textit{Находятся ли хосты X и Z в одной подсети? Почему?}

        По таблице можно заметить, что эти хосты обладают различными находятся
        в разных диапазонах адресов разных подсетей.
    \item
        \textit{Проведите аналогичные вычисления и сделайте вывод о 
        принадлежности к одной подсети для интерфейса C маршрутизатора.}

        IP-адрес X в десятичной нотации: 150.193.0.2

        Двоичный адрес хоста X: 10010110.11000001.00000000.00000010

        Двоичная маска подсети: 11111111.11111111.11111100.00000000

        Двоичный результат умножения: 10010110.11000001.00000000.00000000

        Десятичное представление: 150.193.0.0

        Получается, что интерфейс C находится в одной подсети с хостом Z.
\end{itemize}


\section{Задание}

\begin{enumerate}
    \item 
        \textit{У вас есть сетевой адрес 172.16.3.37 и 19-битовая маска подсети.
        Выберите корректные номера хостов из подсети этого хоста.}

        Ответ --- 172.16.0.1 -- 172.16.31.254
    \item
        \textit{У вас есть сетевой адрес хоста 172.16.44.58 и 20-битовая маска 
        подсети. Выберите корректные номера хостов из подсети этого хоста.}

        Ответ --- 172.16.32.1 -- 172.16.47.254
    \item
        \textit{В сети 172.16.0.0 необходимо выделить подсети так, чтобы в 
        каждой подсети можно было подключить до 600 хостов. Какую маску подсети
        следует выбрать, чтобы допустить рост числа подсетей в будущем?}

        Ответ --- 255.255.252.0
    \item
        \textit{Сеть 172.16.0.0 необходимо разбить на 8 подсетей максимального
        размера. Какую маску подсети следует выбрать?}

        Ответ --- 255.255.224.0
    \item
        \textit{В сети 192.168.55.0 необходимо выделить максимальное число 
        подсетей так, чтобы к каждой подсети можно было подключить 25 хостов.}

        Ответ --- 255.255.255.248
    \item
        \textit{В вашем распоряжении сеть класса А. Необходимо организовать 60
        подсетей, причем в следующие два года вам необходимо будет организовать
        еще 40 подсетей. Какую маску подсети следует выбрать, чтобы создаваемые
        подсети имели максимально возможный размер и при этом расширение сети 
        не требовало изменения её логической структуры?}

        Ответ --- 255.254.0.0
    \item
        \textit{В имеющейся у вас сети класса С 192.168.88.0 необходимо 
        выделить максимально возможное число подсетей, в каждой из которых 
        должно быть до 12 хостов. Какую маску подсети следует выбрать?}

        Ответ --- 255.255.255.240
    \item
        \textit{Вы выбрали маску подсети 255.255.255.248. Сколько подсетей и 
        хостов выполучите, если в вашем распоряжении одна классическая сеть 
        192.168.0.0 или 172.16.0.0?}

        Ответ --- $2^5$ подсетей и $2^{8 - 5} - 2$ хостов, если рассматривать
        сеть класса С, $2^{13}$ подсетей и $2^{8 - 5} - 2$ хостов, если
        рассматривать сеть класса B.
    \item
        \textit{У вас есть IP-адрес 172.16.13.5 и маска подсети 255.255.255.128.
        Укажите класс адреса, адрес подсети и широковещательный адрес для 
        этой подсети.}

        Ответ --- Класс адреса --- B, адрес подсети --- 172.16.13.0,
        широковещательный адрес --- 172.16.13.127
\end{enumerate}


\end{document}