Téma 23 – Triedy IP adries, Návrh a realizácia logických obvodov

Maturita , Štvrtá trieda GDMPS

Téma 23 – Triedy IP adries, Návrh a realizácia logických obvodov

Úvod

Počítačové siete používajú IP adresy na identifikáciu zariadení.

Každé zariadenie v sieti musí mať:

  • jedinečnú IP adresu
  • správnu masku siete

Druhá časť témy sa venuje logickým obvodom, ktoré tvoria základ digitálnej techniky a počítačov.

IP adresa

IP adresa slúži na:

  • identifikáciu zariadenia
  • komunikáciu v sieti
  • smerovanie paketov

IPv4 adresa má:

32 bitov

Zapisuje sa v tvare:

192.168.1.1

Triedy IP adries

IP adresy sa delia do:

  • triedy A
  • triedy B
  • triedy C
  • triedy D
  • triedy E

Trieda A

Používa sa pre:

  • veľmi veľké siete

Rozsah prvého oktetu:

1 – 126

Defaultná maska:

255.0.0.0

CIDR zápis:

/8

Trieda B

Používa sa pre:

  • stredne veľké siete

Rozsah prvého oktetu:

128 – 191

Defaultná maska:

255.255.0.0

CIDR zápis:

/16

Trieda C

Používa sa pre:

  • malé siete

Rozsah prvého oktetu:

192 – 223

Defaultná maska:

255.255.255.0

CIDR zápis:

/24

Trieda D

Používa sa pre:

👉 multicast

Rozsah:

224 – 239

Trieda E

Používa sa:

👉 na experimentálne účely

Rozsah:

240 – 255

Skupiny IP adries

IP adresy rozdeľujeme do skupín:

  • verejné IP adresy
  • privátne IP adresy

Verejná IP adresa

Je:

  • unikátna v internete
  • verejne routovateľná

Používa sa na komunikáciu cez internet.

Privátna IP adresa

Používa sa:

  • vo vnútorných sieťach
  • v domácich a firemných sieťach

Nie je priamo dostupná z internetu.

Privátne IP adresy

Trieda A

10.0.0.0 – 10.255.255.255

Trieda B

172.16.0.0 – 172.31.255.255

Trieda C

192.168.0.0 – 192.168.255.255

Ako operačný systém určí triedu IP adresy

Operačný systém sleduje:

👉 prvý oktet IP adresy

Podľa jeho hodnoty určí:

  • triedu siete
  • defaultnú masku

Tabuľka tried IP adries

TriedaRozsah prvého oktetuDefaultná maska
A1 – 126255.0.0.0
B128 – 191255.255.0.0
C192 – 223255.255.255.0
D224 – 239multicast
E240 – 255experimentálne

Logické obvody

Logické obvody pracujú s:

  • logickou 0
  • logickou 1

Základné logické obvody:

  • AND
  • OR
  • NOT
  • NAND
  • NOR
  • XOR

Zjednodušovanie logických funkcií

Logické funkcie zjednodušujeme pomocou:

  • Booleovej algebry
  • Karnaughových máp

Cieľom je:

  • znížiť počet súčiastok
  • zjednodušiť obvod
  • znížiť spotrebu

Hlasovacie zariadenie pre troch účastníkov

Výstup bude 1, ak hlasujú minimálne dvaja účastníci.

Vstupy:

  • A
  • B
  • C

Logická funkcia

Y = A·B + A·C + B·C

Význam funkcie

Výstup bude aktívny:

  • ak hlasujú A a B
  • alebo A a C
  • alebo B a C

Realizácia pomocou NAND

NAND patrí medzi univerzálne logické členy.

Pomocou NAND možno realizovať:

  • AND
  • OR
  • NOT

aj celé logické obvody.

Výhody NAND

  • jednoduchá realizácia
  • nízka cena
  • univerzálnosť
  • široké použitie v integrovaných obvodoch

Použitie logických obvodov

Logické obvody sa používajú:

  • v procesoroch
  • v počítačoch
  • v automatizácii
  • v digitálnych systémoch

Najčastejšie chyby maturantov

  • nesprávne určenie triedy IP adresy
  • zámena verejnej a privátnej adresy
  • zlá maska siete
  • chyby v logických výrazoch
  • zámena AND a OR

Zhrnutie pre maturitu

  • IPv4 adresy sa delia do tried A až E.
  • Triedy A, B a C používajú defaultné masky.
  • Trieda D slúži pre multicast.
  • Trieda E sa používa experimentálne.
  • Logické obvody tvoria základ digitálnej techniky.
  • NAND je univerzálny logický člen.

Otázky pre študentov

  1. Koľko tried IP adries poznáme?
  2. Aký je rozdiel medzi verejnou a privátnou IP adresou?
  3. Na čo slúži multicast?
  4. Čo je NAND?
  5. Prečo zjednodušujeme logické funkcie?
Comments 0