Рассмотрим методику решение нового задания № 13. Данное задание некоторым школьникам кажется достаточно сложным из-за слабых знаний основ построения компьютерных сетей. Данный тип заданий возможно также рашать «ручным» решением.
Пример 1. В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. Обычно маска записывается по тем же правилам, что и IP-адрес, – в виде четырёх байтов, причём каждый байт записывается в виде десятичного числа. При этом в маске сначала (в старших разрядах) стоят единицы, а затем с некоторого разряда – нули. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске.
Например, если IP-адрес узла равен 231.32.255.131, а маска равна 255.255.240.0, то адрес сети равен 231.32.240.0.
Для узла с IP-адресом 117.191.176.37 адрес сети равен 117.191.160.0. Чему равен третий слева байт маски? Ответ запишите в виде десятичного числа.
Рассмотрим пример теоретического решения
Для узла с IP-адресом 117.191.176.37 адрес сети равен 117.191.160.0. Какой в этом случае может быть маска?
Так как адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к IP-адресу узла и маске, то мы можем записать:
Мы видим, что 1-й и 2-й байты маски – единичные, а 4-й байт – нулевой. Будем «реконструировать» 3-й байт маски.
176_10 = 10110000_2,
192_10 = 10100000_2.
Если 3-й байт маски представить в виде хххххххх_2, то можно записать:
Первая, третья и четвертая слева цифры, принадлежащие рассматриваемому байту маски, определяются однозначно и равны соответственно 1, 1 и 0:
Из того, что маска – 32-битное число, в двоичной записи которого сначала стоят единицы, а потом – нули, следует, что после нуля, стоящего на четвёртом месте, могут следовать только нули:
Тогда для третьего байта маски возможно следующее значение:
11100000_2 = 224_10
Рассмотрим решение с помощью программирования:
Данный код на Python использует библиотеку ipaddress для работы с IP-адресами и сетями. Давайте разберем его по частям:
1. Импорт библиотеки:
from ipaddress import* – импортирует все классы и функции из модуля ipaddress, который предоставляет инструменты для создания, манипуляции и анализа IP-адресов и сетей.
2. Создание IP-адреса:
ip_add = ip_address("117.191.176.37") – создает объект IP-адреса с адресом 117.191.176.37.
3. Цикл по маскам:
for mask in range(33): – создает цикл, который перебирает значения от 0 до 32 (включительно). Эти значения представляют собой возможные длины маски подсети в битах (например, 0 – это маска 0.0.0.0, а 32 – это маска 255.255.255.255).
4. Создание сети:
ip_net = ip_network(f"117.191.160.0/{mask}") – для каждой итерации цикла создается объект сети с базовым адресом 117.191.160.0 и текущей длиной маски.
5. Проверка принадлежности IP-адреса к сети:
if ip_add in ip_net: – проверяет, принадлежит ли IP-адрес 117.191.176.37 к текущей сети ip_net.
6. Вывод маски сети:
print(ip_net.netmask) – если IP-адрес принадлежит сети, выводится маска подсети для этой сети.
7. Обработка исключений:
except:
continue – если возникает ошибка при создании сети (например, если маска недопустима), программа просто продолжает выполнение следующей итерации цикла.
В результате работы программы мы получим саму маску, и увидим, что третий байт маски равен 224.
Пример 2. (Демонстрационный вариант ЕГЭ 2025) В терминологии сетей TCP/IP маской сети называется двоичное число, определяющее, какая часть IP-адреса узла сети относится к адресу сети, а какая – к адресу самого узла в этой сети. Адрес сети получается в результате применения поразрядной конъюнкции к заданному IP-адресу узла и маске сети.
Сеть задана IP-адресом 172.16.168.0 и маской сети 255.255.248.0.
Сколько в этой сети IP-адресов, для которых количество единиц в двоичной записи IP-адреса не кратно 5?
Ответ запишите в виде десятичного числа.
Рассмотрим условие для подсчета:
if bin(int(ip_add)).count('1') % 5 != 0:
cnt += 1
- int(ip_add) – преобразует текущий IP-адрес в целое число.
- bin(...) – преобразует это целое число в двоичную строку.
- count('1') – подсчитывает количество единиц в двоичной строке.
- if ... % 5 != 0 – проверяет, делится ли количество единиц на 5 без остатка. Если не делится, счетчик cnt увеличивается на 1.
После завершения цикла программа выводит значение счетчика cnt, которое представляет собой количество IP-адресов в сети, у которых количество единиц в двоичном представлении не делится на 5.
Сеть 172.16.168.0/255.255.248.0 имеет 2048 адресов (от 172.16.168.0 до 172.16.175.255), и в результате выполнения кода будет подсчитано, сколько из этих адресов соответствуют заданному условию.
Ответ: 1663
#информатика #информатикаЕГЭ