Контрольная работа Протоколы и интерфейсы, Вариант №75

Задание 1
Произвести расчет полосы пропускания в расчете на один канал IPтелефонии для заданного типа кодека. Варианты заданий представлены
в таблице 1.1.
Таблица 1.1 – Исходные данные к заданию 1
Параметры
Последняя цифра номера ст. билета
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Тип кодека
G.711
G.711
G.711
G.726-32
G.726-32
G.726-32
G.729
G.729
G.729
G.723.1
Скорость
кодирования, кбит/с
64 64 64 32 32 32 8 8 8 5,3
Параметр Предпоследняя цифра номера ст. билета
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
Размер голосовой
выборки, мс
10 20 30 10 20 30 10 20 30 30
Методические указания к выполнению задания 1
Полоса пропускания, необходимая для одного речевого канала,
зависит от следующих компонентов:
– используемый кодек;
– размер полезной нагрузки в пакете;
– размер служебной информации в пакете.
Требуемую полосу пропускания можно вычислить, основываясь на
скорости кодирования кодека, размере полезной нагрузки и служебных
данных в пакете. Размер полезной нагрузки в пакете зависит от размера
голосового выборки (голосового сэмпла), который является величиной
конфигурируемой.
Требуется произвести расчет полосы пропускания в расчете на один
канал IP-телефонии для заданного типа кодека.
Чтобы перевести размер голосовой выборки в байты, используется
формула 1.
где:
– bps (bytes per sample) – размер голосовой выборки, байт;
– ss (sample size) – дительность голосовой выборки, сек;
– cb (codec bandwidth) – скорость кодирования используемого
кодека, кбит/с.
Для вычисления полосы пропускания, занимаемой одним речевым
каналом, используется формула (2):
bps
Layer over IP UDP RTP over bps cb tb
=
( 2_ _ _ _ )
(2)
где:
– tb (total bandwidth) – полоса пропускания канала, кбит/с;
– Layer2_over – размер заголовка канального уровня Ethernet, байт;
– IP_UDP_RTP_over – сумма заголовков протоколов сетевого и
транспортного уровней, байт;
– cb (codec bandwidth) – скорость кодирования используемого
кодека, кбит/с.
– bps (bytes per sample) – размер голосовой выборки, байт;
Размер заголовка Ethernet составляет 18 байт (6 байт – адрес
назначения, 6 байт – адрес источника, 2 байта – тип, 4 – контрольная
сумма). Заголовки IP, UDP и RTP занимают 40 байт (20 IP, 8 UDP, 12 RTP).
Задание 2
2.1. Составить адресное пространство для WAN и LAN сетей для
применения в заданной сетевой топологии;
2.2. Указать IP-адреса, которые надлежит сконфигурировать на
интерфейсах маршрутизаторов. Результат оформить в виде таблицы;
Составление варианта задания для формирования адресного
пространства:
Задание пространства LAN. Адресное пространство для LAN сетей в
форме адреса IPv4 вида A.B.G.H/F следует вычислить как сеть, в которой
находится адрес A.B.С.D /E, где F= E-5;
Задание пространства WAN. Адресное пространство для WAN сетей в
форме адреса IPv4 вида D.С.B.I /J следует вычислить как сеть, в которой
находится адрес D.С.B.A / J, где J = E+2, но J ≤ 27.
Задание пространства осуществляется исходя из:
1. Двух последних цифр номера студенческого билета К;
2. Двух последних цифр текущего года L;
3. Количества букв в полном имени студента М.
1. Первый октет:
- Если К кратно 3м, то А = 192
- Если К не кратно 3м, но четно, то А = 172
- Если К не кратно 3м и нечетно, то А = 10
2. Второй октет:
- Если К кратно 3м, то В = 168
- Если К не кратно 3м, но четно, то В = 12+L
- Если К не кратно 3м и нечетно, то B = L
3. Третий октет С = L
4. Четвертый октет D = М
5. Префикс маски
- Если К кратно 3м, то Е = 27
- Если К не кратно 3м, но четно, то Е = 21
- Если К не кратно 3м и нечетно, то Е = 23
Таким образом, задание для студента с именем Алексей и 2017 текущим
годом, с двумя последними цифрами номера студенческого билета 05
выглядит как: A.B.С.D/E = 10.17.17.7 /23
Методические указания к выполнению задания 2
2.1.1 Составление топологии сети
В контрольной работе предлагается составить адресное
пространство WAN и LAN сетей. Количество маршрутизаторов в сети
равно М (число М равно количеству букв в имени студента). Каждому
маршрутизатору соответствует одна LAN сеть. Топология сети приведена
на рисунке 2.1.
Рисунок 2.1 - Топология сети
2.1.2 Планирование адресной схемы локальных сетей
2.1.2.1. Адресное пространство для LAN подсетей в форме адреса IPv4
вида A.B.G.H/F следует вычислить как сеть, в которой находится адрес
A.B.С.D /E, где F= E-5.
Задание адресного пространство для LAN подсетей для студента
Алексея, в 2017 году, с цифрами пароля 05 выглядит как: A.B.С.D/E =
10.17.17.7 /23. Определим адрес сети, в котором находится этот адрес:
Рассмотрим адрес 10.17.17.7 в двоичной системе:
10 . 17 . 17 . 7
00001010.00010001.00010001.00000111
Префикс /23 означает, что 23 бита адресуют сеть, а остальные 9 – хост.
Таким образом, маска сети в двоичной системе:
11111111.11111111.11111110.00000000
255 . 255 . 254 . 0
Адрес сети для IP-адреса хоста 10.17.17.7 с префиксом /23 находится
побитовым умножением IP-адреса хоста и маски в двоичной системе
счисления:
В двоичной системе IP-адрес хоста 10.17.17.7:
00001010.00010001.00010001.00000111
- В двоичной системе маска сети /23:
11111111.11111111.11111110.00000000
- В двоичной системе результат:
00001010.00010001.00010000.00000000
- В десятичной системе результат:
10 . 17 . 16 . 0
2.1.2.2 Определена сеть A.B.G.H/F = 10.17.16.0 / 23, в диапазоне которой
нужно выделить сети одинаковых размеров для адресного пространства
LAN.
Для студента Алексея количество маршрутизаторов в сети и количество
LAN подсетей равно М=7. Префикс /23 означает, что 23 бита адресуют
сеть, а остальные 9 – хост. Выделим из пространства сети 10.17.16.0 / 23
семь подсетей одинакового размера. Чтобы выделить 7 подсетей
потребуется 3 бита для адресации подсети, т.к. 23=8, можно выделить 8
подсетей. 7 < 8, следовательно, 3 бита достаточно «с минимальным
запасом» для уникального обозначения 7 сетей (2 бита было бы
недостаточно, т.к. 22 = 4, 7 ˃ 4. 4 бита было бы избыточно).
Так как используется 3 бита для адресации подсети, длина префикса
маски для всех 7 сетей: 23 + 3 = 26.
Чтобы получить 7 адресов подсетей нужно последовательно «перебрать»
3 бита подсети (рисунок 2.2).
Хосты в данных подсетях адресуются с помощью 32 – 26 = 6 бит.
Количество доступных адресов в данных подсетях: 26 – 2 = 64 – 2 = 62.
Рисунок 2.2 – Планирование адресного пространства подсетей
Адресацию подсетей представить в виде таблицы.
Таблица 2.1 - Адресное пространство подсетей LAN
Номер сети Адрес подсети Адрес шлюза
подсети*
Широковещательны
й адрес подсети**
LAN 0 10.17.16.0 /26 10.17.16.1 10.17.16.63
LAN 1 10.17.16.64 /26 10.17.16.65 10.17.16.127
LAN 2 10.17.16.128
/26
10.17.16.129 10.17.16.191
LAN 3 10.17.16.192
/26
10.17.16.192 .10.17.16.255
LAN 4 10.17.17.0 /26 10.17.17.1 10.17.17.63
LAN 5 10.17.17.64 /26 10.17.17.65 10.17.17.127
LAN 6 10.17.17.128
/26
10.17.17.129 10.17.17.191
* Рекомендуется использовать первый доступный адрес сети
** Рекомендуется для удобства определения широковещательного
адреса заменить нули в «хостовой» части адреса подсети на единицы
2.1.3 Планирование адресной схемы маршрутизируемых сетей
2.1.3.1. Адресное пространство для WAN подсетей в форме адреса IPv4
вида D.С.B.I /J следует вычислить как сеть, в которой находится адрес
D.С.B.A / J, где J = E+2, но J ≤ 27.
Задание адресного пространство для WAN подсетей для студента
Алексея в 2017 году, с цифрами пароля 05 выглядит как: 7.17.17.10 /25.
Определим адрес сети, в котором находится этот адрес:
Рассмотрим адрес 7.17.17.10 в двоичной системе:
7 . 17 . 17 . 10
00000111.00010001.00010001.00001010
Префикс /25 означает, что 25 бита адресуют сеть, а остальные 9 – хост.
Таким образом, маска сети в двоичной системе:
11111111.11111111.11111111.10000000
255 . 255 . 255 . 128
Адрес сети для IP-адреса хоста 7.17.17.10 с префиксом /25 находится
побитовым умножением IP-адреса хоста и маски в двоичной системе
счисления:
- В двоичной системе IP-адрес хоста 7.17.17.10:
00000111.00010001.00010001.00001010
- В двоичной системе маска сети /25:
11111111.11111111.11111111.10000000
- В двоичной системе результат:
00001010.00010001.00010001.00000000
- В десятичной системе результат:
7 . 17 . 17 . 0
2.1.3.2 Определена сеть D.С.B.A / J = 7.17.17.0 / 25, в диапазоне которой
нужно выделить подсети для соединения между маршрутизаторами LAN.
Для студента Алексея количество маршрутизаторов в сети равно М=7,
значит, количество подсетей WAN, которые соединяют по 2
маршрутизатора, необходимо организовать 6.
Для организации подсети, которая соединяет два маршрутизатора (имеет
два адреса хоста), необходима маска /30, поскольку понадобится всего 2
бита «хостовой» части. В подсеть с маской /30 входит четыре адреса:
адрес самой сети, два адреса хоста и широковещательный адрес. Пример
разбиения сети 7.17.17.0 / 25 на подсети с префиксом /30 приведен на
рисунке 2.3.
Рисунок 2.3 – Планирование адресного пространства маршрутизируемых
подсетей
Адресацию подсетей представить в виде рисунка и таблицы, аналогичной
таблице 2.1. На рисунке 2.4 для маршрутизаторов введена нумерация
интерфейсов eth.
Задание 2.2. Указать IP-адреса, которые надлежит сконфигурировать
на интерфейсах маршрутизаторов M0, Мi, Mi-1. Результат оформить
в виде таблицы
Выполнение задания выполняется в виде таблицы и основывается на
информации, приведенной на рисунке 2.4.