Задание 7 ОГЭ по информатике: восстановление IP-адреса и адреса сети
материал для подготовки к егэ (гиа) по информатике и икт (9 класс)

Задание 7 ОГЭ по информатике: восстановление IP-адреса и адреса сети

Задание №7 в структуре экзаменационной работы относится к базовому уровню сложности и проверяет практическое понимание принципов адресации в глобальной сети Интернет. В повседневной жизни мы редко задумываемся о том, что привычные веб-адреса на самом деле представляют собой 32-битные двоичные числа, а для маршрутизации данных критически важна маска подсети. Именно эти фундаментальные понятия и выносятся на проверку.

Задача формулируется в формате восстановить последовательность фрагментов: экзаменуемому предлагается несколько обрывков IP-адреса, которые нужно расположить в правильном порядке, руководствуясь правилами формирования сетевого адреса.

Что проверяет задание

Согласно спецификации контрольных измерительных материалов, задание №7 направлено на проверку следующих предметных результатов:

- Знание структуры IP-адреса (четыре октета, разделённых точками, каждый октет — число от 0 до 255).

- Понимание понятия маски подсети и адреса сети.

- Умение применять операцию поразрядной конъюнкции (логического И) к двоичным представлениям IP-адреса и маски для получения адреса сети.

- Владение навыками перевода чисел из десятичной системы счисления в двоичную и обратно для октетов IP-адреса.

- Способность восстанавливать целостную структуру из разрозненных фрагментов, опираясь на формальные ограничения.

Типовая формулировка задания

На бланке или экране ученик видит примерно следующее:

На месте преступления были обнаружены четыре обрывка бумаги. Следствие установило, что на них записаны фрагменты одного IP-адреса. Криминалисты обозначили эти фрагменты буквами А, Б, В и Г. Восстановите IP-адрес. В ответе укажите последовательность букв, обозначающих фрагменты, в порядке, соответствующем IP-адресу.

 Фрагменты:

 А: .73

 Б: 16

 В: .39

 Г: 2.1

Возможны усложнённые модификации:

- В задании могут быть представлены не только фрагменты IP-адреса, но и фрагменты маски подсети или адреса сети, и требуется восстановить последовательность с учётом дополнительных ограничений.

- Фрагменты могут содержать части октетов (например, .1 или 6.), что требует анализа возможных комбинаций для получения чисел, не превышающих 255.

- Иногда в условии указано, что после восстановления IP-адрес оказывается равен адресу сети, что накладывает дополнительные ограничения на последний октет (он должен быть равен 0, 64, 128 или 192 при стандартных масках, либо вообще любому числу, кратному степени двойки, в зависимости от маски).

Фундаментальные понятия, которые необходимо актуализировать

1. IP-адрес — это 32-битный уникальный идентификатор устройства в сети. Для удобства восприятия человеком он записывается в виде четырёх десятичных чисел (октетов), разделённых точками. Каждый октет — это 8 бит, следовательно, его значение может находиться в диапазоне от 0 до 255 включительно.

2. Маска подсети — также 32-битное число, которое определяет, какая часть IP-адреса относится к адресу сети, а какая — к адресу узла. Маска состоит из непрерывной последовательности единиц в старших битах, за которыми следуют нули. В десятичной записи стандартные маски выглядят как 255.255.255.0, 255.255.0.0 и т.п.

3. Адрес сети — результат поразрядной конъюнкции (логического И) между IP-адресом и маской подсети. Он определяет, к какой сети принадлежит устройство. В контексте задания это важное понятие, так как иногда условие содержит информацию об адресе сети, которую нужно использовать для верификации собранного IP-адреса.

4. Правила формирования IP-адреса:

   - Первое число (октет) не может быть равно 0 (за исключением специальных адресов, не рассматриваемых в ОГЭ), обычно находится в диапазоне от 1 до 223 для классов A, B, C.

   - Каждое из четырёх чисел находится в диапазоне от 0 до 255.

   - Числа разделяются точками, при этом запись не может начинаться или заканчиваться точкой, и две точки не могут идти подряд.

Пошаговый алгоритм решения (восстановление IP-адреса из фрагментов)

Рассмотрим методику на примере, приведённом выше.

Условие: Фрагменты: А: .73, Б: 16, В: .39, Г: 2.1.

Шаг 1. Классифицировать фрагменты по наличию точек.

Просматриваем фрагменты и отмечаем, какие из них содержат точки, а какие — нет, и в какой позиции эти точки находятся.

- А: .73 — точка в начале.

- Б: 16 — без точек.

- В: .39 — точка в начале.

- Г: 2.1 — точка в середине.

Шаг 2. Определить возможные позиции фрагментов в структуре IP-адреса.

IP-адрес имеет структуру: X.X.X.X, где X — число от 0 до 255.

Фрагмент с точкой в начале (А: .73, В: .39) может находиться только на позициях второго, третьего или четвёртого октета, так как перед ним должно стоять число. Он не может быть первым фрагментом, потому что адрес не начинается с точки.

Фрагмент с точкой в середине (Г: 2.1) содержит внутри себя точку, следовательно, он стыкует два соседних октета. Он может находиться на любом стыке, но не в конце (так как после точки должно идти число, которое присутствует в Г: 1).

Фрагмент без точек (Б: 16) может быть начальным числом, конечным числом или частью октета, которая стыкуется с другими фрагментами.

Шаг 3. Проанализировать возможные комбинации склеивания.

Главное правило: при склеивании фрагментов не должно получаться чисел, превышающих 255, и не должно возникать двух точек подряд.

Рассмотрим фрагмент Г: 2.1. Он содержит точку. Слева от точки — 2, справа — 1. К 2 может быть что-то приписано слева, к 1 — что-то приписано справа.

Посмотрим на остальные фрагменты. Слева к 2 можно приставить Б (16), получив 162 — число 162, что меньше 255, допустимо. Или А (.73) — нельзя, так как получится .732.1 — две точки подряд.

Справа к 1 можно приставить Б (16), получив 116 — допустимо. Или В (.39) — получится 1.39 — но тогда возникнет ситуация, когда после единицы идёт точка, а .39 — это уже другой фрагмент. Однако при склеивании Г и В получаем 2.1.39 — три октета подряд? Нет, 2 — первый октет, 1 — второй, 39 — третий. Тогда нужен четвёртый октет.

Шаг 4. Собрать полный адрес методом перебора допустимых вариантов.

Попробуем разместить фрагменты так, чтобы получилась структура из четырёх чисел, разделённых тремя точками.

Вариант 1: Г (2.1) задаёт два первых октета: 2 и 1. Осталось разместить А (.73) и В (.39) и Б (16). Третий октет может быть 73 или 39, четвёртый — 39 или 73 или 16, или комбинация с Б.

Если третий октет — 73 (фрагмент А), то адрес пока выглядит как 2.1.73. Остался фрагмент В (.39) и Б (16). Четвёртый октет может быть 39 (В), либо 16 (Б), либо 3916? 3916  255, недопустимо. 1639  255, недопустимо. Следовательно, четвёртый октет — либо 39, либо 16.

Проверим, все ли фрагменты использованы. Если мы возьмём 2.1.73.39, то неиспользованным останется фрагмент Б (16). Это недопустимо, все фрагменты должны быть использованы.

Следовательно, нужно как-то задействовать Б. Без точек фрагмент 16 может быть приставлен слева или справа к любому числу. Если приставить его к 2 из Г: 162 — получится первый октет 162. Тогда Г меняет свою роль: 2.1 теперь разрывается: 2 присоединяется к 16, образуя 162, а 1 становится началом следующего октета. Но в Г точка уже стоит после 2, значит, при склеивании 16 и 2.1 получится 162.1 — первый октет 162, второй октет 1. Это допустимо. Остались А (.73) и В (.39). Третий и четвёртый октеты — 73 и 39. Порядок: 162.1.73.39 или 162.1.39.73. Оба варианта используют все фрагменты. Какой из них правильный? В обоих случаях числа не превышают 255, структура соблюдена. Если условие не накладывает дополнительных ограничений, может быть два решения.

В реальных заданиях ФИПИ фрагменты подбираются так, чтобы существовал единственный способ сборки, дающий допустимый IP-адрес. В нашем примере, если оба варианта возможны, ответом будет последовательность букв для одного из них, а условие, как правило, уточняется дополнительными сведениями (например, известно, что третий октет больше четвёртого или что-то подобное).

Шаг 5. Записать ответ.

Ответом является последовательность букв (например, БГАВ или БГВА) без пробелов и запятых. Именно буквы, а не сам IP-адрес.

Разбор задачи с маской и адресом сети (усложнённый вариант)

Условие: Даны фрагменты IP-адреса и маски подсети. Также известно, что IP-адрес совпадает с адресом сети. Восстановите последовательность фрагментов.

В этой разновидности необходимо дополнительно применить операцию поразрядной конъюнкции. После того как IP-адрес собран из фрагментов, нужно перевести его и маску в двоичный вид, выполнить логическое И и убедиться, что результат совпадает с IP-адресом. Если нет — собранный вариант неверен, и нужно перебирать дальше.

Пример:

IP-адрес: 192.168.1.10

Маска: 255.255.255.0

Переводим последний октет в двоичную систему:

10 = 00001010

0 = 00000000

Логическое И: 00001010 & 00000000 = 00000000 = 0.

Адрес сети: 192.168.1.0. Он не совпадает с IP-адресом. Если бы в условии было сказано, что IP-адрес равен адресу сети, такая комбинация не подошла бы.

Критерии оценивания и формат ответа

Задание оценивается в 1 первичный балл. Ответ — последовательность букв (например, АБВГ) без пробелов, запятых и иных разделителей. Балл выставляется при полном совпадении последовательности с эталоном.

Типичные ошибки и стратегии их предотвращения

1. Игнорирование ограничения на максимальное значение октета. Ученик склеивает фрагменты в число 312 или 430, не замечая, что оно превышает 255. Правило: любое число в IP-адресе должно быть от 0 до 255. При склеивании всегда проверять, не выходит ли результат за эти границы.

2. Нарушение структуры адреса. Ученик собирает последовательность, в которой две точки идут подряд, или адрес начинается/заканчивается точкой. Это автоматически неверно. Полезно мысленно или на черновике проставлять разделительные точки и проверять, что между любыми двумя точками находится ровно одно число.

3. Неиспользование всех фрагментов. Задача на сборку подразумевает, что каждый из предложенных фрагментов должен быть использован ровно один раз. Если после сборки остался лишний обрывок — решение неверно.

4. Ошибка при переводе в двоичную систему и обратно. В задачах с маской требуется перевод октетов в двоичную систему. Путаница с разрядами, неверное добивание нулями до 8 бит, арифметические ошибки — всё это приводит к неверному результату даже при правильно собранном адресе. Рекомендуется тренировать перевод в столбик и помнить степени двойки: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 64, 128.

5. Невнимание к дополнительным условиям. Если в условии сказано третий октет меньше четвёртого или IP-адрес оканчивается на чётное число, эти ограничения критически важны для выбора единственного верного варианта из нескольких формально допустимых. Рекомендуется подчёркивать такие условия в тексте задания.

Пример решения с подробным комментарием

Условие:

Фрагменты IP-адреса:

А: .35

Б: 18

В: 2.1

Г: .24

Шаг 1. Классификация.

А: точка в начале (.35).

Б: без точек (18).

В: точка в середине (2.1).

Г: точка в начале (.24).

Шаг 2. Анализ фрагмента В.

В: 2.1. Слева 2, справа 1. Слева можно приставить Б (18): получаем 182 — допустимый октет (182 < 255). Тогда первый октет — 182, второй — 1.

Шаг 3. Сборка адреса.

Начало адреса: 182.1.

Остались А (.35) и Г (.24). Это третий и четвёртый октеты. Возможны два варианта:

182.1.35.24 (порядок фрагментов: Б, В, А, Г)

182.1.24.35 (порядок фрагментов: Б, В, Г, А)

Оба варианта допустимы, все числа в пределах 0–255, структура соблюдена. Если условие не уточняет выбор, задача имеет два решения. В реальных вариантах ФИПИ в таких случаях либо фрагменты подобраны иначе, либо добавляется уточняющее условие. Например: Известно, что третий октет больше четвёртого. Тогда 35  24, и правильный вариант — 182.1.35.24, последовательность БВАГ.

Шаг 4. Запись ответа.

Ответ: БВАГ.

Заключение

Задание №7 ОГЭ по информатике — это практическая проверка понимания того, как устроена адресация в Интернете. Оно не требует заучивания сложных таблиц или формул, но требует аккуратности, системного мышления и умения работать с формальными ограничениями. Для гарантированного получения балла на экзамене достаточно прорешать 10–15 прототипов из открытого банка ФИПИ, обращая внимание на оба типа задач: простое восстановление IP-адреса и восстановление с учётом маски и адреса сети. При методичной подготовке время выполнения не превышает 3–4 минут.