1. Дайте определение и приведите таблицы истинности элементарных логических операций: отрицание, конъюнкция, дизъюнкция, импликация, эквивалентность. Приведите примеры логических функций, использующих эти операции. Сформулируйте и докажите законы де Моргана.
Отрица́ние — унарная операция над суждениями, результатом которой является суждение «противоположное» исходному. Обозначается знаком перед или чертой над суждением. Конъю́нкция — логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу "и". Дизъю́нкция —логическая операция, по своему применению максимально приближённая к союзу «или» в смысле «или то, или это, или оба сразу». Импликация — бинарная логическая связка, по своему применению приближенная к союзам «если… то…». Импликация записывается как посылка следствие; применяются также стрелки другой формы и направленные в другую сторону (остриё всегда указывает на следствие). Эквивалентность — отношение между высказываниями. Законы де Мо́ргана (правила де Мо́ргана) — логические правила, связывающие пары дуальных логических операторов при помощи логического отрицания. not (P and Q) = (not P) or (not Q), not (P or Q) = (not P) and (not Q). Обычная запись этих законов в формальной логике: Если существует операция логического умножения двух и более элементов, операция «и» — (A&B), то для того, чтобы найти обратное от всего суждения ~(A&B), необходимо найти обратное от каждого элемента и объединить их операцией логического сложения, операцией «или» — (~A+~B). Закон работает аналогично в обратном направлении: ~(A+B) = (~A&~B).
2. Типы адресов стекаTCP/IP. Локальные (аппаратные) адреса. Сетевые адреса (IP-адреса). Символьные (доменные адреса). Формат IP-адреса. Классы IP-адресов. Особые IP-адреса. Использование масок при IP-адресации.
Типы адресов стека TCP/IP
Итак, для идентификации сетевых интерфейсов используются три типа адресов:
• локальные (аппаратные) адреса;
• сетевые адреса (IP-адреса);
• символьные (доменные) имена.
Локальные адреса
Слово «локальный» в контексте TCP/IP означает «действующий не во всей составной сети, а лишь в пределах подсети».
Локальный адрес - это МАС - адрес. МАС - адрес назначается сетевым адаптерам и сетевым интерфейсам маршрутизаторов. МАС - адреса назначаются производителями оборудования и являются уникальными, так как управляются централизованно. Для всех существующих технологий локальных сетей МАС - адрес имеет формат 6 байт, например 11-AO-17-3D-BC-01. Следует учесть, что компьютер в локальной сети может иметь несколько локальных адресов даже при одном сетевом адаптере. Некоторые сетевые устройства не имеют локальных адресов. Например, к таким устройствам относятся глобальные порты маршрутизаторов, предназначенные для соединений типа «точка-точка».
Сетевые IP-адреса
Чтобы технология TCP/IP могла решать свою задачу объединения сетей, ей необходима собственная глобальная система адресации, не зависящая от способов адресации узлов в отдельных сетях. Эта система адресации должна позволять универсальным и однозначным способом идентифицировать любой интерфейс составной сети. Очевидным решением является уникальная нумерация всех сетей составной сети, а затем нумерация всех узлов в пределах каждой из этих сетей. Пара, состоящая из номера сети и номера узла, отвечает поставленным условиям и может являться сетевым адресом.
В качестве номера узла может выступать некоторое число, никак не связанное с локальной технологией и однозначно идентифицирующее узел в пределах данной подсети.
В технологии TCP/IP сетевой адрес называют IP-адресом.
IP-адрес идентифицирует не отдельный компьютер или маршрутизатор, а одно сетевое соединение.
Каждый раз, когда пакет направляется адресату через составную сеть, в его заголовке указывается IP-адрес узла назначения. По номеру сети назначения каждый очередной маршрутизатор находит IP-адрес следующего маршрутизатора. Перед тем как отправить пакет в следующую сеть, маршрутизатор должен определить на основании найденного IP-адреса следующего маршрутизатора его локальный адрес. Для этой цели протокол IP, как показано на рис. 15.3, обращается к протоколу разрешения адресов (ARP).
Доменные имена
Для идентификации компьютеров аппаратное и программное обеспечение в сетях TCP/IP полагается на IP-адреса. Например, команда http://203.23.106.33 откроет начальную страницу на корпоративном веб-сервере. Однако пользователи обычно предпочитают работать с более удобными символьными именами компьютеров. Примером доменного имени может служить имя base2.sales.zil.ru.
Между доменным именем и IP-адресом узла нет никакой функциональной зависимости, поэтому единственный способ установления соответствия — это таблица. В сетях TCP/IP используется специальная система доменных имен (Domain Name System, DNS), которая устанавливает это соответствие на основании создаваемых администраторами сети таблиц соответствия. Поэтому доменные имена называют также DNS-именами.
Формат IP-адреса.
IPv4 --- В 4-й версии IP-адрес представляет собой 32-битовое число. Удобной формой записи IP-адреса (IPv4) является запись в виде четырёх десятичных чисел значением от 0 до 255, разделённых точками, например, 192.168.0.1.
IPv6 --- В 6-й версии IP-адрес (IPv6) имеет 128-битовое представление. Адреса разделяются двоеточиями (напр. fe80:0:0:0:200:f8ff:fe21:67cf). Большое количество нулевых групп может быть пропущено с помощью двойного двоеточия (fe80::200:f8ff: fe21:67cf).
Классы IP-адресов
3. Класс Наименьший адрес Наибольший адрес
4. A 01.0.0 126.0.0.0
5. B 128.0.0.0 191.255.0.0
6. C 192.0.1.0. 223.255.255.0
7. D 224.0.0.0 239.255.255.255
8. E 240.0.0.0 247.255.255.255
IP-адреса делятся на 5 классов. К классам A, B и C относятся коммерческие адреса, присваиваемые узлам. Класс D зарезервирован для многоадресных рассылок, а класс E – для экспериментов.
Особые IP-адреса
Протокол IP предполагает наличие адресов, которые трактуются особым образом. К ним относятся следующие:
1. Адреса, значение первого октета которых равно 127. Используются для тестирования сетевого программного обеспечения в условиях, когда нет возможности подключиться к сети.
2. Адрес 255.255.255.255. Пакет, в назначении которого стоит этот адрес должен рассылаться всем узлам сети, в которой находится источник. Такой вид рассылки называется ограниченным широковещанием.
3. Адрес 0.0.0.0. Он используется в служебных целях и трактуется как адрес того узла, который сгенерировал пакет.
Дополнительно особым образом интерпретируются адреса:
содержащие 0 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса используются для записи адресов сетей в целом;
содержащие 1 во всех двоичных разрядах поля номера узла; такие IP-адреса являются широковещательными адресами для сетей, номера которых определяются этими адресами.
