شبکه را آسان بیاموزیم – قسمت سوم- آدرس دهی در شبکه – IPv4 addressing

comments0 نظر views بازدید
Share

همانطور که در بخشهای اول و دوم از سلسله مقالات شبکه را آسان بیاموزیم، اشاره گردید برای آدرس دهی و تقسیم آدرس ها بر اساس کلاس هایی که گفته شد نیاز است که بخشی را بعنوان بیان کننده بخش آدرس کلی یا Network در نظر بگیریم و به این ترتیب آدرس هایی که در آن بخش با یکدیگر مشترک باشند در یک کلاس قرار خواهند گرفت. برای این امر از مفهوم Network ID استفاده میشود .در مورد آدرس هایی که در هر کلاس آدرس مورد استفاده قرارخواهد گرفت و به تجهیزات اختصاص خواهد یافت نیز بخش Host ID مورد استفاده خواهد بود. بنابر با توجه به کلاس های IPv4 که در قبل  به آنها اشاره گردید هر کدام از کلاس ها به این شکل دارای بخش Network ID و Host ID خواهند بود.

کلاس A اولین Octet که ۸ بیت اول می باشد بعنوان Network ID و بقیه بخش ها بعنوان Host ID می باشد

کلاس B اولین و دومین  Octet که ۱۶ بیت اول می باشد بعنوان Network ID و بقیه بخش ها بعنوان Host ID می باشد

کلاس C اولین و دومین و سومین Octet که ۲۴ بیت اول می باشد بعنوان Network ID و بقیه بخش ها بعنوان Host ID می باشد.

 net-id-host-id

با استفاده از ترکیب کلاس آدرس مورد استفاده و سیستم تقسیم بندی Network ID و Host ID با یکدیگر همانند کدهای تلفن که بخش اول آن با عنوان پیش شماره و مربوط به بخش مربوطه در یک شهر و یا کشور و یا منطقه می باشد اینگونه سیستم نیز می تواند به همان شکل مورد استفاده قرار گیرد.

با تصور نمودن حالت استفاده کدهای بین شهری و کد کشور ها و پیش شماره های هر منطقه شهر می توان به اهمیت این موضوع پی برد. تعداد آدرس های مورد استفاده در هر کلاس با توجه به بیت های مورد استفاده در آنها مشخص میگردد و اولین آدرس موجود در هر کلاس آدرسی می باشد که با استفاده از بخش Network ID بدون تغییر و با استفاده از ۰ در تمامی بیت های باقیمانده در بخش Host ID باشد. آخرین آدرس نیز به همین شکل در همان کلاس با استفاده از ۱ بجای تمام بیت های موجود در بخش Host ID آن کلاس میباشد.

net-id

یا به عبارت بهتر به شکل زیر:

host-id

 

حال برای نمایش دادن بخش Network ID و بخش Host ID در یک آدرس باید از یک مکانیزم استفاده کنیم که با عنوان Network Mask شناخته می شود. برای نمایش دادن بخش Network کافیست به ازای هر کدام از بیت های مربوط به Network عدد ۱ قرار دهیم و به ازای هر کدام از بیت های مربوط به Host عدد ۰ را قرار دهیم و با تبدیل آن به دسیمال عدد بدست آمده بعنوان Network Mask بکار میرود. این عدد در کنار آدرس IP برای شناساندن اجزای آدرس و کلاس آدرس بکار می رود.

subnet-masks

 

برای اینکه رابطه بین Network Mask و آدرس IP را مشاهده نمائیم باید این نکته ذکر گردد که با استفاده از آدرس موجود و استفاده از Network Mask پیش فرض مورد استفاده در هر کلاس:

کلاس  A = 255.0.0.0

کلاس B = 255.255.0.0

کلاس C = 255.255.255.0

با انجام تبدیل این دو قسمت یعنی آدرس و Network Mask به باینری و سپس انجام عمل AND بین آنها می توانیم نتیجه بدست آمده را بعنوان Network Address استفاده نمائیم که در حقیقت کلاس و بقیه آدرسهای مربوط به آن کلاس را مشخص می کند. برای AND نمودن کافیست با مقایسه دو عدد باینری بدست آمده هرجا که دو عدد ۱ زیر هم وجود داشت در بخش نتیجه یک عدد ۱ قرار دهیم و در مواردی که صفر و یک و یا دو صفر مشاهده میگردید عدد صفر قرار می دهیم و در نهایت عدد بدست آمده را مجدد به دسیمال تبدیل و این عدد بعنوان Network Address مورد استفاده می باشد.

and

با توجه به مواردی که تا به اینجا ذکر گردید می توانیم کلاسهای مختلف آدرس (کلاس A,B,C) را به همراه بازه مربوط به آنها و ابتدا و انتهای آدرس های مربوط به آنها به شرح این شکل نمایش دهیم. تعداد آدرس های مربوط به هر کلاس نیز در این شکل در زیر هر کلاس نمایش داده شده است. هر کلاس آدرس با استفاده از Network  های مختلف قابل ایجاد در آن به تعدادی Block تقسیم میگردد که به آنها Block آدرس در هر کلاس می گویند. که در شکل زیر می توانید این Block ها را مشاهده کنید.

blocks

 

کلاسهای D و E هرکدام یک block آدرس را به خود اختصاص می دهند و همانطور که گفته شد کلاس D بعنوان کلاس مورد استفاده در Multicast  می باشد و همچنین کلاس E بعنوان مجموعه ای که برای اهداف خاص رزور شده است شناخته میشود. بازه آدرسهای موجود درBlock  های مربوط به این دو کلاس را نیز می توانید در شکل زیر مشاهده نمائید:

d-e-blocks

آدرس دهی از نوع Classless

در این روش که بعنوان Subneting  و یا Superneting از آن یاد می شود می توانیم آدرس های موجود در کلاس های پیش فرض را به قسمت های کوچکتری تقسیم و از آنها با توجه به تعداد مورد نیاز در شبکه های مختلف استفاده نمائیم و از هدر رفتن آدرس ها جلوگیری نمائیم. البته این موضوع بعنوان راه حل بلند مدت و کارآمد در طولانی مدت نخواهد بود و با توجه به نیاز بیشتر به تعداد بیشتری آدرس باید روش دیگری مورد استفاده قرار گیرد که همان IPv6 می باشد. اما بعنوان راهی که بتوان بصورت منطقی در مصرف آدرس ها صرفه جویی نمود همین روش می باشد. که در نهایت نوع آدرس دهی Classless را در اختیار ما قرار می دهد. با بیان نمونه ای از تعداد آدرس ها و روتهای موجود در جهان می توانیم به نیاز به روش های کنترل مصرف آدرس پی برده و می بینیم که روشهایی مانند CIDR و VLSM و همچنین استراتژی های مورد نیاز در اختصاص IP می تواند تا حدودی کمک کننده باشد.

برای انجام عمل Subneting بخش دیگری با عنوان Subnetwork Mask اضافه میگردد که وظیفه آن اضافه نمودن بیت ها به بخش Network ID با جدا کردن تعداد مورد نیاز از بخش Host می باشد. به این شکل که اگر نیاز داریم تعداد خاصی Network  داشته باشیم به همان تعداد از بخش Host قرض گرفته و به بخش Network اضافه می نمائیم و به این ترتیب با ایجاد کلاسی متفاوت تعداد متفاوتی host و همچنین Network  خواهیم داشت که بسیار کمک کننده در مدیریت کلاس های مختلف IP می باشد.

subnetting

در مورد Subneting همانگونه که گفته شد باید بگوئیم که با توجه به نیاز از تعداد بیت مورد نظر در سمت Host کم نموده و به بخش Network اضافه می کنیم

در مورد Default باید گفت همان Network Mask مورد استفاده در کلاس های پیش فرض A,B,C می باشد که تغییری در آنها بوجود نیامده است.

در مورد superneting باید بگوئیم که این روش ادغام نمودن چند Network بصورت یک Network بزرگتر می باشد که در بازه آن عدد گنجانده شده و عدد جدید آنها را نیز شامل میگردد.

subnet-supernet

 

با استفاده از مفهوم VLSM می توانیم در یک کلاس مشخص Network های مختلف با ظرفیت های مختلف ایجاد کنیم که هر یک با دیگری از نظر گنجایش آدرس متفاوت و یا برابر باشد و کاملا از یکدیگر مجزا باشند که در حالت Classful این امر ممکن نبوده است. در مدیریت آدرس های مختلف بسیار مهم می باشد.

vlsm

در این بخش در مورد Prefix و Suffix صحبت می کنیم. در آدرس دهی حالت Classless آدرس های اختصاص یافته به دو بخش تقسیم می شوند قسمت اول که همان بخش Network می باشد بعنوان Prefix و بخش دوم که بخش Host می باشد بعنوان Suffix شناخته می شود که در آدرس های IPv4 اندازه Prefix می تواند از ۱ تا ۳۲ متغیر باشد.

prefix

در آدرس های classless می توانیم با استفاده یک نشانه بعنوان / هم Network  و هم طول بیتهای مربوط به Network که منظور تعداد بیتهای موجود از سمت چپ به راست در قسمت Network  می باشد را نشان دهیم که به آن Slash Notation می گوئیم و بصورت حرفه ای به این صورت آدرس ها را نشان می دهیم.

slash-notation

مانند آدرس:

۱۹۲٫۱۶۸٫۱٫۰/۲۴

که معنای آن ۱۹۲٫۱۶۸٫۱٫۰ با Netmask 255.255.255.0  می باشد.

در بخش بعدی در مورد آدرس های Private و Public صحبت خواهیم کرد.

Share

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد. بخش‌های موردنیاز علامت‌گذاری شده‌اند *