Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Αρχιτεκτονικές Δικτύων ΚΑΙ TCP/IP (σελ. 154, 162, 163, 171-172, 185) – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ Β’ – Γ’ ΕΠΑΛ ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ – ΛΥΣΕΙΣ – ΑΠΑΝΤΗΣΕΙΣ Ασκήσεων Σχολικού Βιβλίου Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Αρχιτεκτονικές Δικτύων ΚΑΙ TCP/IP (σελ. 154, 162, 163, 171-172, 185) – ΕΡΓΑΣΤΗΡΙΟ ΔΙΚΤΥΩΝ ΥΠΟΛΟΓΙΣΤΩΝ

Λύσεις — Κεφάλαιο 9 · Αρχιτεκτονικές Δικτύων ΚΑΙ TCP/IP (σελ. 154, 162, 163, 171-172, 185)

Απαντήσεις (TCP/IP & επίπεδα, IP διεύθυνση & κλάσεις A/B/C, έξι ασκήσεις subnetting από τον «Έλεγχο Γνώσεων», ενεργές συσκευές hub/switch/router, πρόσβαση Internet).

TCP/IP: επίπεδα ΚΑΙ ρόλοι

Ερώτηση: Ποια είναι τα επίπεδα της αρχιτεκτονικής TCP/IP και ο ρόλος του IP και του TCP;

Απάντηση:

Σύμφωνα με το σχήμα 9.1.2 του βιβλίου, η αρχιτεκτονική TCP/IP έχει τα επίπεδα: Εφαρμογής (FTP, Telnet, Rlogin, SMTP, NFS), TCP/UDP (αντίστοιχο του επιπέδου Μεταφοράς), IP (αντίστοιχο του επιπέδου Δικτύου), Σύνδεσης / MAC και Φυσικό.
IP: μορφοποιεί τα πακέτα και προσθέτει σε καθένα την 32-bit διεύθυνση αποστολέα και παραλήπτη (έκδοση IPv4).
TCP: πιο αργή αλλά αξιόπιστη ανταλλαγή πληροφορίας — τεμαχισμός σε τμήματα (segments), αναμονή επιβεβαίωσης λήψης, επαναποστολή σε λάθη, επαναδιάταξη τμημάτων, έλεγχος ροής. Το UDP χρησιμοποιείται για ταχεία αλλά αναξιόπιστη ανταλλαγή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Επίπεδα: Εφαρμογής, TCP/UDP, IP, Σύνδεσης/MAC, Φυσικό. IP: πακέτα με 32-bit διευθύνσεις αποστολέα/παραλήπτη. TCP: αξιόπιστη μεταφορά (επιβεβαιώσεις, επαναποστολή, σειρά, έλεγχος ροής).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: τα επίπεδα του σχήματος 9.1.2 + ρόλος IP (διευθυνσιοδότηση πακέτων) και TCP (αξιοπιστία).

IP διεύθυνση: δομή

Ερώτηση: Τι είναι η IP διεύθυνση και από τι αποτελείται;

Απάντηση:

Λογική διεύθυνση 32 bit, μοναδική, που ορίζει ο διαχειριστής (σε αντίθεση με τη φυσική MAC).
Αποτελείται από Network ID (ταυτότητα δικτύου) + Host ID (ταυτότητα συσκευής)· γράφεται σε 4 bytes 0–255 (δεκαδική με τελείες).

Σύνοψη: (ενδεικτική) 32-bit λογική διεύθυνση = Network ID + Host ID, σε δεκαδική μορφή (4 bytes 0–255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: 32-bit + Network ID/Host ID + dotted decimal.

Κλάσεις A/B/C

Ερώτηση: Ποιες οι κλάσεις A, B, C και σε τι διαφέρουν;

Απάντηση:

A (αρχικό bit 0): Net 7-bit / Host 24-bit → \(2^7=128\) δίκτυα, \(2^{24}\) διευθύνσεις.
B (10): Net 14-bit / Host 16-bit → \(2^{14}=16384\) δίκτυα, \(2^{16}=65536\).
C (110): Net 21-bit / Host 8-bit → \(2^{21}\) δίκτυα, \(2^8=256\).

Σύνοψη: A: 7/24 (128 δίκτυα, 16.777.216 host). B: 14/16 (16.384 / 65.536). C: 21/8 (2.097.152 / 256).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Η κλάση καθορίζεται από τα πρώτα bits της διεύθυνσης (0, 10, 110), ξεκινώντας από το περισσότερο σημαντικό bit.

Subnetting: 193.1.1.0 σε 4 υποδίκτυα (/26)

Ερώτηση: Επεκτείνατε το παράδειγμα-1 για τα υποδίκτυα 193.1.1.64 και 193.1.1.192.

Απάντηση:

Στο παράδειγμα-1 το 193.1.1.0 χωρίζεται σε 4 υποδίκτυα των 256 : 4 = 64 διευθύνσεων, με μάσκα 255.255.255.(256 − 64) = 255.255.255.192.
Υποδίκτυο 193.1.1.64: πρώτη διεύθυνση 193.1.1.(64 + 1) = 193.1.1.65, τελευταία 193.1.1.(64 + 64 − 2) = 193.1.1.126, broadcast 193.1.1.(64 + 64 − 1) = 193.1.1.127.
Υποδίκτυο 193.1.1.192: πρώτη διεύθυνση 193.1.1.(192 + 1) = 193.1.1.193, τελευταία 193.1.1.(192 + 64 − 2) = 193.1.1.254, broadcast 193.1.1.(192 + 64 − 1) = 193.1.1.255.

Σύνοψη: Μάσκα 255.255.255.192. 193.1.1.64: από 193.1.1.65 έως 193.1.1.126, broadcast 193.1.1.127. 193.1.1.192: από 193.1.1.193 έως 193.1.1.254, broadcast 193.1.1.255.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Η πρώτη διεύθυνση κάθε υποδικτύου (διεύθυνση δικτύου) και η τελευταία (broadcast) δεν αποδίδονται σε συσκευές.

Subnetting: 193.1.1.0 σε 8 υποδίκτυα (/27)

Ερώτηση: Εφαρμόστε το παράδειγμα-1, στην περίπτωση διάσπασης του δικτύου 193.1.1.0 σε οκτώ (8) ιδίου μεγέθους υποδίκτυα.

Απάντηση:

Διευθύνσεις ανά υποδίκτυο: 256 : 8 = 32. Μάσκα: 255.255.255.(256 − 32) = 255.255.255.224.
Υποδίκτυα (βήμα 32): 193.1.1.0, .32, .64, .96, .128, .160, .192, .224.
193.1.1.0: από .1 έως .30, broadcast .31 · 193.1.1.32: από .33 έως .62, broadcast .63.
193.1.1.64: από .65 έως .94, broadcast .95 · 193.1.1.96: από .97 έως .126, broadcast .127.
193.1.1.128: από .129 έως .158, broadcast .159 · 193.1.1.160: από .161 έως .190, broadcast .191.
193.1.1.192: από .193 έως .222, broadcast .223 · 193.1.1.224: από .225 έως .254, broadcast .255.

Σύνοψη: Μάσκα 255.255.255.224, 8 υποδίκτυα των 32 διευθύνσεων: 193.1.1.0, .32, .64, .96, .128, .160, .192, .224· σε καθένα πρώτη διεύθυνση = υποδίκτυο + 1, τελευταία = υποδίκτυο + 30, broadcast = υποδίκτυο + 31.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Βήμα υποδικτύου = 256 : 8 = 32· σε κάθε υποδίκτυο αποδίδονται 32 − 2 = 30 διευθύνσεις σε συσκευές.

Subnetting: 192.168.10.0 σε 4 υποδίκτυα (/26)

Ερώτηση: Χρησιμοποιήστε το δίκτυο 192.168.10.0 για να δημιουργήσετε τέσσερα ιδίου μεγέθους υποδίκτυα. Βρείτε τα χαρακτηριστικά τους, σύμφωνα με το παράδειγμα-1.

Απάντηση:

Μάσκα /26 = 255.255.255.192, 4 υποδίκτυα των 62 hosts (βήμα 64):
192.168.10.0/26: hosts .1–.62 · bc .63.
192.168.10.64/26: hosts .65–.126 · bc .127.
192.168.10.128/26: hosts .129–.190 · bc .191.
192.168.10.192/26: hosts .193–.254 · bc .255.

Σύνοψη: /26 (255.255.255.192), 4 υποδίκτυα × 62 hosts: .0(.1–.62,bc.63), .64(.65–.126,bc.127), .128(.129–.190,bc.191), .192(.193–.254,bc.255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Η μέθοδος είναι ίδια με το παράδειγμα-1· αλλάζουν μόνο τα τρία πρώτα δεκαδικά της διεύθυνσης.

Subnetting VLSM: 193.1.1.160 και 193.1.1.192 (παράδειγμα-2)

Ερώτηση: Επεκτείνατε το παράδειγμα-2 για τα υποδίκτυα 193.1.1.160 και 193.1.1.192.

Απάντηση:

Στο παράδειγμα-2 τα υποδίκτυα έχουν διαδοχικά 128, 32, 32 και 64 διευθύνσεις: 193.1.1.0 (128), 193.1.1.128 (32), 193.1.1.160 (32), 193.1.1.192 (64).
Υποδίκτυο 193.1.1.160 = 193.1.1.(128 + 32), 32 διευθύνσεις → μάσκα 255.255.255.(256 − 32) = 255.255.255.224· πρώτη 193.1.1.(160 + 1) = 193.1.1.161, τελευταία 193.1.1.(160 + 32 − 2) = 193.1.1.190, broadcast 193.1.1.(160 + 32 − 1) = 193.1.1.191.
Υποδίκτυο 193.1.1.192 = 193.1.1.(160 + 32), 64 διευθύνσεις → μάσκα 255.255.255.(256 − 64) = 255.255.255.192· πρώτη 193.1.1.193, τελευταία 193.1.1.(192 + 64 − 2) = 193.1.1.254, broadcast 193.1.1.255.

Σύνοψη: 193.1.1.160: μάσκα 255.255.255.224, από 193.1.1.161 έως 193.1.1.190, broadcast 193.1.1.191. 193.1.1.192: μάσκα 255.255.255.192, από 193.1.1.193 έως 193.1.1.254, broadcast 193.1.1.255.

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τα αποτελέσματα συμφωνούν με τον πίνακα 9.2.3 του βιβλίου. Κάθε υποδίκτυο έχει τη δική του μάσκα, ανάλογα με το πλήθος των διευθύνσεών του.

Subnetting VLSM: 193.1.1.0 σε 5 υποδίκτυα (32, 32, 64, 64, 64)

Ερώτηση: Εφαρμόστε το παράδειγμα-2 στην περίπτωση διάσπασης του δικτύου 193.1.1.0 σε πέντε (5) διαδοχικά υποδίκτυα μεγέθους 32, 32, 64, 64 και 64 σύμφωνα με το παράδειγμα-2.

Απάντηση:

Έλεγχος: 32 + 32 + 64 + 64 + 64 = 256 διευθύνσεις, όσες έχει το δίκτυο 193.1.1.0.
Μάσκες: για 32 διευθύνσεις 255.255.255.(256 − 32) = 255.255.255.224· για 64 διευθύνσεις 255.255.255.(256 − 64) = 255.255.255.192.
193.1.1.0 (32): μάσκα 255.255.255.224, από 193.1.1.1 έως 193.1.1.30, broadcast 193.1.1.31.
193.1.1.32 (32): μάσκα 255.255.255.224, από 193.1.1.33 έως 193.1.1.62, broadcast 193.1.1.63.
193.1.1.64 (64): μάσκα 255.255.255.192, από 193.1.1.65 έως 193.1.1.126, broadcast 193.1.1.127.
193.1.1.128 (64): μάσκα 255.255.255.192, από 193.1.1.129 έως 193.1.1.190, broadcast 193.1.1.191.
193.1.1.192 (64): μάσκα 255.255.255.192, από 193.1.1.193 έως 193.1.1.254, broadcast 193.1.1.255.

Σύνοψη: 193.1.1.0/.32 (μάσκα 255.255.255.224, broadcast .31/.63) και 193.1.1.64/.128/.192 (μάσκα 255.255.255.192, broadcast .127/.191/.255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κάθε επόμενο υποδίκτυο προκύπτει προσθέτοντας στο προηγούμενο το πλήθος των διευθύνσεών του (0 → 32 → 64 → 128 → 192).

Subnetting VLSM: 192.168.10.0 σε 4 υποδίκτυα (128, 32, 32, 64)

Ερώτηση: Χρησιμοποιήστε το δίκτυο 192.168.10.0 για να δημιουργήσετε τέσσερα (4) διαδοχικά υποδίκτυα μεγέθους 128, 32, 32 και 64, σύμφωνα με το παράδειγμα-2.

Απάντηση:

Τα μεγέθη είναι ίδια με του παραδείγματος-2 (128 + 32 + 32 + 64 = 256)· αλλάζει μόνο το δίκτυο.
192.168.10.0 (128): μάσκα 255.255.255.(256 − 128) = 255.255.255.128, από 192.168.10.1 έως 192.168.10.126, broadcast 192.168.10.127.
192.168.10.128 (32): μάσκα 255.255.255.224, από 192.168.10.129 έως 192.168.10.158, broadcast 192.168.10.159.
192.168.10.160 (32): μάσκα 255.255.255.224, από 192.168.10.161 έως 192.168.10.190, broadcast 192.168.10.191.
192.168.10.192 (64): μάσκα 255.255.255.192, από 192.168.10.193 έως 192.168.10.254, broadcast 192.168.10.255.

Σύνοψη: 192.168.10.0 (255.255.255.128, .1–.126, bc .127), 192.168.10.128 (255.255.255.224, .129–.158, bc .159), 192.168.10.160 (255.255.255.224, .161–.190, bc .191), 192.168.10.192 (255.255.255.192, .193–.254, bc .255).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Τα αποτελέσματα αντιστοιχούν ένα προς ένα στον πίνακα 9.2.3, με 192.168.10 αντί για 193.1.1.

Ενεργές συσκευές ΚΑΙ επίπεδα

Ερώτηση: Σε ποιο επίπεδο δουλεύει και τι κάνει το hub, το switch και ο router;

Απάντηση:

Hub: Φυσικό επίπεδο (1) — αναμεταδίδει σε όλες τις θύρες (ένα collision domain).
Switch: επίπεδο ζεύξης (2) — προωθεί με βάση τη MAC στη σωστή θύρα (χωρίς συγκρούσεις).
Router: επίπεδο δικτύου (3) — συνδέει διαφορετικά δίκτυα & δρομολογεί με βάση IP.
(Η γέφυρα/bridge είναι επίσης επιπέδου 2, «πρόγονος» του switch.)

Σύνοψη: (ενδεικτική) Hub: επίπεδο 1 (broadcast σε όλες τις θύρες). Switch: επίπεδο 2 (προώθηση βάσει MAC). Router: επίπεδο 3 (δρομολόγηση βάσει IP).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: σωστό επίπεδο & κριτήριο προώθησης (MAC vs IP) για switch/router.

Switch vs Hub

Ερώτηση: Γιατί ο switch είναι καλύτερος από τον hub;

Απάντηση:

Ο hub στέλνει ό,τι λαμβάνει σε όλες τις θύρες → κοινό μέσο, πολλές συγκρούσεις.
Ο switch προωθεί κάθε πλαίσιο μόνο στη θύρα του παραλήπτη (βάσει MAC) → ταυτόχρονες ανεξάρτητες συνδέσεις, χωρίς συγκρούσεις, πλήρης ταχύτητα ανά θύρα.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Ο switch προωθεί επιλεκτικά (βάσει MAC) χωρίς συγκρούσεις, ενώ ο hub αναμεταδίδει παντού (συγκρούσεις).

Κριτήρια αξιολόγησης:

Κριτήριο: επιλεκτική προώθηση/χωρίς συγκρούσεις (switch) vs broadcast (hub).

Πρόσβαση στο Internet

Ερώτηση: Τι χρειάζεται μια συσκευή για να έχει πρόσβαση στο Internet;

Απάντηση:

Η πρόσβαση γίνεται μέσω ενός παροχέα υπηρεσιών Internet (ISP), συνήθως μέσω τηλεφωνικής γραμμής και modem.
Στον υπολογιστή εγκαθίστανται οι οδηγοί (drivers) του modem, η υπηρεσία απομακρυσμένης πρόσβασης (RAS) και το πρωτόκολλο TCP/IP.
Δημιουργείται εγγραφή στο Dial-Up Networking με τον τηλεφωνικό αριθμό του παροχέα και πρωτόκολλο σύνδεσης PPP· η IP διεύθυνση δίνεται από τον παροχέα (συνήθως διαφορετική σε κάθε σύνδεση).
Σε τοπικό δίκτυο, για επικοινωνία με άλλα δίκτυα, στο πεδίο πύλη (Default Gateway) του TCP/IP ορίζεται η διεύθυνση του δρομολογητή.

Σύνοψη: (ενδεικτική) Σύνδεση με παροχέα (ISP) μέσω modem, οδηγούς modem, υπηρεσία RAS, TCP/IP και εγγραφή Dial-Up Networking με PPP· σε LAN, ορισμό πύλης (gateway) προς τον δρομολογητή.

Κριτήρια αξιολόγησης: