Курсовая работа по «Информационным сетям и телекоммуникациям»

Принцип визуального программирования представлен на рисунке 2.

Рисунок 2 – Объект в программе Simulink

В блоке Chart находятся маршрутизаторы которые раз в 30 секунд обмениваются таблицами маршрутизации. Реализация конечного автомата в Stateflow представлена на рисунке 3.

Рисунок 3 – Представление конечного автомата в Stateflow

Функция для реализации и выходные таблицы маршрутизации для каждого из узлов находятся в приложении B.

Рассмотрим один из таких автоматов подробнее (рис. 4).

Рисунок 4 – Конечный автомат для узла A.

 

Выходные таблицы маршрутизации для каждого из узлов представлены в таблице 4.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4 – Выходные таблицы маршрутизации

Для узла А. № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 0 0 2B 27 5 3C 48 5 4D 50 5 5E 8 - 6F 20 5 7G 13 - 8H 45 5 9I 22 5 10J 8 -	Для узла В № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 27 5 2B 0 0 3C 69 5 4D 71 5 5E 19 - 6F 27 - 7G 40 5 8H 66 5 9I 43 5 10J 35 5
Для узла С № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 48 9 2B 69 9 3C 0 0 4D 54 9 5E 50 9 6F 62 9 7G 35 9 8H 49 9 9I 26 - 10J 56 9	Для узла D № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 50 8 2B 71 8 3C 54 8 4D 0 0 5E 52 8 6F 64 8 7G 37 8 8H 5 - 9I 28 8 10J 58 8
Для узла E № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 8 - 2B 19 - 3C 50 9 4D 52 9 5E 0 0 6F 12 - 7G 21 1 8H 47 9 9I 24 - 10J 16 1	Для узла F № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 20 5 2B 27 5 3C 62 5 4D 64 5 5E 12 - 6F 0 0 7G 33 - 8H 59 5 9I 36 5 10J 28 5
Для узла G № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 13 - 2B 40 1 3C 35 9 4D 37 9 5E 21 1 6F 33 1 7G 0 0 8H 32 9 9I 9 - 10J 21 1	Для узла H № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 45 9 2B 66 9 3C 49 9 4D 5 9 5E 47 9 6F 59 9 7G 32 9 8H 0 0 9I 23         - 10J 53 9
Для узла I № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 22 5 2B 43 5 3C 26 - 4D 28 8 5E 24 - 6F 36 5 7G 9 - 8H 23 - 9I 0 0 10J 30 5	Для узла J № узла Запаздывание Отправка через соседей 1A 8 - 2B 35 1 3C 56 1 4D 58 1 5E 16 1 6F 28 1 7G 21 1 8H 53 1 9I 30 1 10J 0 0

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

5. IP адрес

Адресация IP.

Особенностью IP является гибкая система адресации. Плата за это — наличие централизованных служб типа DNS.

Адрес состоит из двух частей – номер сети и номер узла в сети. IP-адрес версии 4 имеет длину 4 байта, записывается в виде четырех десятичных чисел, разделенных точками.

Для определения, какие байты принадлежат номеру сети, а какие номеру узла существует несколько подходов.

Одним из подходов был классовый метод адресации. Нетрудно посчитать, что всего в пространстве адресов IP — 128 сетей по 16 777 216 адресов класса A, 16384 сети по 65536 адресов класса B и 2 097 152 сети по 256 адресов класса C, а также 268 435 456 адресов многоадресной рассылки и 268 435 456 зарезервированных адресов. С ростом сети Интернет эта система оказалась неэффективной и была дополнена бесклассовой адресацией (CIDR).

По заданию нам дан IP адрес одного из конечных узлов сети 187.2.201.134

1. Класс сети

Существуют 5 классов IP адресов, отличающиеся количеством бит в сетевом номере и хост - номере. Классы IP адресов представлены в таблице 5.

Таблица 5 – Классы IP адресов

Класс	Перве биты	Дифпозон адресов	Количество узлов
А	0	1.0.0.0...126.0.0.0	16777216(2^24)
В	10	128.0.0.0...191.255.0.0	65536(2^16)
С	110	192.0.1.0...223.255.225.0	256(2^8)
D	1110	224.0.0.0...239.255.255.255	Multicast
E	11110	240.0.0.0...247.255.255.255	Зарезервирован

 

Класс заданного IP адреса – B.

2. Маска сети

В терминологии сетей TCP/IP маской подсети или маской сети называется битовая маска, определяющая, какая часть IP адреса узла сети относится к адресу сети, а какая — к адресу самого узла в этой сети.

Маска — это 32-битное число (также записанное в точечно-десятичной нотации), которое определяет, какие биты базового IP-адреса являются фиксированными, а какие — переменными. В маске фиксированным битам IP-адреса соответствуют единичные биты. Фиксированные биты не могут использоваться для задания диапазона. Нулевые биты в маске соответствуют переменным битам IP-адреса. Маска подсети позволяет провести четкую границу между двумя частями IP-адреса. Одна часть идентифицирует номер подсети, вторая - предназначается для идентификации хостов в этой подсети.

Для стандартных классов сетей маски имеют следующие значения:

255.0.0.0 - маска для сети класса А;

255.255.0.0 - маска для сети класса B;

255.255.255.0 - маска для сети класса C.

Так как класс заданного IP адреса В, то его маска – 255.255.0.0.

3. Номер сети

Номер сети( сколько в маске не 0 сетей): 187.2.0.0

4. Номер узла

Номер узла(все остальные): 0.0.201.134

5. Широковещательный адрес

Широковещательный адрес — условный (не присвоенный никакому устройству в сети) адрес, который используется для передачи широковещательных пакетов в компьютерных сетях.

Для определения широковещательного адреса мы воспользуемся формулой 1:

.      (1)

Широковещательный адрес: 187.2.255.255

6. Диапазон адресов

Число возможных адресов сети: 16 386

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

6. Подсети

По заданию у нас имеются 2 подсети – 9 8 1 и 2 7 5 6, каждая из которых содержит несколько маршрутизаторов. Для первой подсети, исходя из того условия, что может быть добавлено 3 узла, мы можем узнать максимальное количество возможных вложенных подсетей следующим образом: 9+27+6+3+3=48. Данные о числе подключенных к маршрутизаторам конечных узлов для этого расчёта мы брали в таблице 2.

Теперь мы можем определить значение N, то есть количество нулей в маске: отсюда N=6 – количество нулей в маске.

Отсюда маска подсети: 11111111.11111111.11111111.11000000 или 255.255.255.192

Все полученные данные об этой подсети внесли в таблицу 6.

 

Таблица 6 – Все данные о первой подсети

Маска	255.255.255.192
Ncети=IP and M	Nсети=187.2.201.128
IPш=IP or notM	IPш=187.2.201.191
IPmin=Nсети+1	IPmin=140.46.22.129
IPmax=IPш-1	IPmax=187.2.201.190

Теперь приступим к анализу второй подсети.

По условию обеспечения не менее 2 дополнительными сетями при максимальном количестве узлов в подсетях мы получим следующее выражение: 2+2=4, , следовательно N=2.

Отсюда маска подсети: 11111111.11111111.11000000.00000000 или 255.255.192.0

 

Таблица 7 – Все данные о второй подсети

 

Маска	255.255.192.0
Ncети=IP and M	Nсети=187.2.192.0
IPш=IP or notM	IPш=187.2.255.255
IPmin=Nсети+1	IPmin=187.2.192.1.
IPmax=IPш-1	IPmax=187.2.255.254

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Заключение

Теоретически сетевые адреса администратор может выделять по своему выбору. К несчастью, только теоретически - на практике адресное пространство IP жестко распределяются. Это связано с использованием Internet. Для того, чтобы можно было связать частную сеть с Internet большинство организаций использует адреса, выделенные IAN (Internet Number Authority) или соответствующей национальной организацией. Быстрый рост Internet привел к тому, что адресное пространство IP уже почти полностью распределено. Маршрутизаторы не помогают решить проблему нехватки сетевых номеров, поскольку каждый порт маршрутизатора в общем случае имеет свою собственную подсеть.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Список использованных источников

1. CITForum [Электронный ресурс] = Некоторые секреты IP-протокола/ Бред Тёрнер – Журнал "Сети" № 03, 2000 – Режим доступа: http://citforum.ru/nets/tcp/ip_secr.shtml, свободный. – Загл. с экрана

2. Информационные сети и телекоммуникации [Конспект лекций]

3. CITForum [Электронный ресурс] = Введение в IP-сети/ Виктор и Наталья Олифер – Информационно-аналитические материалы, 2004 - Режим доступа: http://citforum.ru/nets/ip/contents.shtml, свободный. – Загл. с экрана

4. Компьютерные сети. Принципы, технологии, протоколы: учеб. Пособие для студентов вузов/ Олифер В. Г., Олифер Н. А. – 3-е изд. – Спб.: Питер, 2006. – 958 с.

5. Современные компьютерные сети. 2-е изд./ В.Столлингс. – Спб.: Питер, 2003. – 783с.

6. Основы маршрутизации в телекоммуникационных сетях : Учеб. пособие / Д.В. Куракин; Моск. гос. ин-т радиотехники, электрон. и автоматики (Техн. ун-т). - М. : [б. и.], 2000. - 68 с.

7. Справочник по применению системы PC MatLAB / В.П. Дьяконов. - М. : Физ.-мат. лит., 1993. - 111 с.

8. Matlab 6/6.1/6.5 + Simulink 4/5. Основы применения / В.П. Дьяконов. - М. : Солон-Пресс, 2002. - 767 с.

9. Simulink : среда создания инженер. прил. / И. В. Черных ; Под общ. ред. В. Г. Потемкина. - М. : Диалог-МИФИ, 2004. - 491 с. : ил. ; 20 см. - Предм. указ.: с. 482-485. - Библиогр.: с. 486-487.

 

 

 

 

 

Приложени А

Приложение №1

Приложение

clear all;%очищаем

load('V_27 m.mat');%подгружаем матрицу

A=a;

clear a;

n=size(A,1);

prev(1:n)=n+1;

dist(1:n)=inf;

visite(1:n)=false;

dist(3)=0; %начальная вершина!

T=1;%индекс  выбранного узла

su=[];%удалить столбец из таблицы

 

while ~isempty(T)

    y=dist;

    h=true;

    while h

    [a k]=min(y);

        if visite(k)==true

            y(k)=inf;

            h=true;

        else

            h=false;

        end

    end

 

T(find(k==T))=[];

visite(k)=true;

m=A(k,:);

ss=find(m);%все соседи узла к

 

s=min(find(m));

for i=1:length(ss)%цикл по всем соседям к

a=dist(k)+m(ss(i));%вес связи от к до соседа

if a<dist(ss(i))%сравниваем дистанции

    dist(ss(i))=a;

    prev(ss(i))=k;

    T=[T ss(i)];

end

end

end

prev %предыд вершина

dist %совокупный вес

for i =1:10;

neNul=find(A(i,:));%вывод всех не нулевых значений матрицы

su(i)=length(neNul);

end

su

 

sts=min(su(:))

end

 

 

 

 

 

Приложение В

Функция для реализации алгоритма маршрутизации:

function y=c_tab(n,s,ds,tab)

Nuz=10;

flag=false;

tmp=zeros(Nuz,3);

for i=1:Nuz

    tmp(i,1)=i;

end

for i=1:length(s)

    tmp(s(i),2)=ds(i);

end;

for i=1:Nuz

    w=[];

    if (i~=n)

        for j=1:length(s)

            if (i==s(j))

                flag=true;

            end

        end

        if ~flag

           for z=1:length(s)

               w(z)=ds(z)+tab(i,find(s==s(z)));

           end

           flag=false;

        end;

        if ~isempty(w)

            [bestD bestI]= min(w);

            tmp(i,2)=bestD;

            tmp(i,3)=s(bestI);

            flag = false;

        end

    end

end;

y=tmp;

end