آدرس IP

درک آدرس IP و مبانی SUBNETTING

آدرس های IP  به سه کلاس اصلی(و چند کلاس دیگر) تقسیم شده اند که دارای اندازه های از پیش تعیین شده می باشند که هرکدام از آنها می توانند به شبکه های کوچکتر توسط مدیران IT تقسیم شوند. یک ماسک زیر شبکه برای تقسیم آدرس های IP به دو قسمت استفاده می شود.یک قسمت میزبان(کامپیوتر)را شناسایی می کند و سمت دیگر به شبکه تعلق دارد.

آدرس IP:شبکه ها و میزبان ها

یک آدرس IP یک عدد ۳۲ بیتی منحصر به فرد میزبان(کامپیوتر یا دستگاه های دیگر مانند چاپگر یا روتر یا …)است که آن را در شبکه شناسایی می کند.

آدرس IP به طور معمول در قالب اعشاری بیان می شوند،با چهار عدد جدا شده از هم مانند ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۲ .

برای درک بهتر مسک زیر شبکه برای تشخیص بین میزبان ها،شبکه ها و زیر شبکه ها یک آدرس IP را در نماد باینری بررسی کنید.

به عنوان مثال،آدرس IP 192.168.123.132 در باینری یک شماره ۳۲ بیتی ۱۱۰۰۰۰۰۰۰۱۰۱۰۰۰۱۱۱۱۰۱۱۱۰۰۰۰۱۰۰ می باشد.این عدد ممکن است دشوار باشد،بنابراین آن را به چهار قسمت هشت رقمی دودویی تقسیم می کنند.هر هشت بیت آدرس IP به عنوان یک اکتت شناخته می شود.پس آدرس IP مثال به صورت ۱۱۰۰۰۰۰۰٫۱۰۱۰۱۰۰۰٫۰۱۱۱۱۰۱۱٫۱۰۰۰۰۱۰۰ می شود.اما معمولا آدرس های IP را به شکل دهدهی(۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۲)تبدیل می کنند.هر عداد اعشاری که با . جدا میشوند یک اکتت هستند که از باینری به نماد اعشاری تبدیل شده اند.برای یک شبکه(WAN) روتر هایی که بسته های داده ای را بین شبکه ها انتقال می دهند،محل دقیق یک میزبان را نمی دانند.روترها فقط میدانند که میزبان یک عضو از شبکه است و از اطلاعات ذخیره شده در جدول مسیر خود برای تعیین نحوه ارسال بسته به میزبان مقصد استفاده می کند.پس از انتقال بسته به شبکه مقصد،بسته به میزبان مناسب منتقل می شود.برای انجام این فرایند،آدرس IP دو بخش دارد،بخش اول یک آدرس IP به عنوان آدرس شبکه استفاده می شود و آخرین قسمت به عنوان آدرس میزبان.اگر مثال ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۲ را بیابید و آن را به دو بخش تقسیم کنید،به موارد زیر می رسیم:

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫    Network
                   .۱۳۲ Host

یا

  ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ – network address.
  ۰٫۰٫۰٫۱۳۲         – host address.

SUBNETMASK:

مورد دوم که در مورد IP بسیار مهم است subnet mask می باشد.subnet mask برای تعیین اینکه آیا میزبان در زیر شبکه محلی یا در یک شبکه راه دور است،استفاده می شود.

در شبکه،قسمت هایی از آدرس IP که به عنوان آدرس شبکه و میزبان مورد استفاده قرار نمی گیرند،ثابت نیستند،بنابراین آدرس های شبکه و میزبان فوق نمی توانند تعیین شوند.مگر اینکه اطلاعات بیشتری داشته باشید.این اطلاعات در یک شماره ۳۲ بیتی دیگر به نام subnet mask ارائه می شود.در این مثال subnet mask 255.255.255.0 است.معنی این عدد مشخص نیست مگر اینکه شما بدانید که عدد ۲۵۵ در باینری برابر با ۱۱۱۱۱۱۱۱است.بنابراین subnet mask برابر با ۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰ است.

برای اینکه بخش شبکه و آدرس میزبان را از هم جدا کنید میتوانید آدرس ip و subnet mask را با یکدیگر ترکیب کنید.

   ۱۱۰۰۰۰۰۰٫۱۰۱۰۱۰۰۰٫۰۱۱۱۱۰۱۱٫۱۰۰۰۰۱۰۰ — IP address (192.168.123.132)
   ۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰ — Subnet mask (255.255.255.0)

۲۴ بیت اول(تعداد آنهایی که در subnet هستند)به عنوان آدرس شبکه شناسایی می شوند،۸ بیت آخر(تعداد صفرهای باقیمانده در subnet)به عنوان آدرس میزبان شناسایی می شود:این به شما خواهد داد:

 ۱۱۰۰۰۰۰۰٫۱۰۱۰۱۰۰۰٫۰۱۱۱۱۰۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰ — Network address (192.168.123.0)
   ۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۱۰۰۰۰۱۰۰ — Host address (000.000.000.132)

بنابراین اکنون می دانید برای این مثال با استفاده از subnet mask 255.255.255.0 شناسه شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ است و آدرس میزبان ۰٫۰٫۰٫۱۳۲ است.هنگامی که یک بسته به زیر شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ (از زیر شبکه محلی یا یک شبکه از راه دور)وارد می شود و دارای آدرس مقصد ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۲ است،کامپیوتر شما آن را از شبکه دریافت می کند و آن را پردازش می کند.

تقریبا تمام subnet mask های دهدهی به اعداد دودویی تبدیل می شوند که همه یک ها در سمت چپ و تمام صفرها در سمت راست هستند.

برخی دیگر از subnet mask های متداول عبارتند از:

   Decimal                 Binary
   ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۱۹۲         ۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۰۰۰۰۰۰
   ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۲۴         ۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۰۰۰۰۰

RFC1878 (قابل دسترس از HTTP://WWW.INTERNIC.NET) زیرشبکه معتبر و subnet mask هایی که می توانند استفاده شوند را توصیف می کند.

کلاس های شبکه:

آدرس های اینترنتی توسط (http://www.internic.net) ، سازمانی که اینترنت را اداره می کند اختصاص داده می شود.این آدرس های ip  به کلاس هایی تقسیم می شوند:معمول ترین آنها کلاس های A,B و C هستند.کلاس های D و E وجود دارد اما به طور کلی توسط کاربران نهایی استفاده نمی شود.هر یک از کلاس های آدرس یک SUBNET به طور پیش فرض دارد.شما می توانید کلاس یک آدرس IP را با نگاه کردن به عدد اول آن تشخیص دهید.

هر کدام از آدرس ها یک آدرس مثال دارند:شبکه های کلاس A از زیر دامنه ۲۵۵٫۰٫۰٫۰ استفاده می کنند و اولین عدد آنها بین ۰-۱۲۷ می باشد.آدرس ۱۰٫۵۲٫۳۶٫۱۱ یک آدرس کلاس A است زیرا اولین اکتت آن یعنی عدد ۱۰ بین ۱ و ۱۲۶ است.شبکه های کلاس B از یک SUBNET MASK پیش فرض ۲۵۵٫۲۵۵٫۰٫۰ استفاده می کنند و اولین اکتت آنها عددی بین ۱۲۸-۱۹۱ می باشد.آدرس ۱۷۲٫۱۶٫۵۲٫۶۳ یک آدرس کلاس B است.اولین اکتت آن ۱۷۲ است که بین ۱۲۸ تا ۱۹۱ است.شبکه های کلاس C از SUBNET MASK 255.255.255.0 استفاده می کنند و از ۱۹۲-۲۲۳ به عنوان اکتت اول خود استفاده می کنند.آدرس ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۲ آدرس کلاس C است.اکتت اول آن ۱۹۲ است که بین ۱۹۲-۲۲۳ است.

در بعضی موارد مقادیر SUBNET MASK متناسب نیست.در بخش بعد توضیح داده می شود که چگونه می توان شبکه ها را با استفاده از SUBNET MASK تقسیم کرد.

کلاس C,B,A شبکه میتواند توسط مدیر سیستم تقسیم شده یا زیر شبکه شود.

این امر زمانی اتفاق می افتد که شما منطق آدرس های منطقی اینترنت(آدرس های IP و زیر شبکه)را با شبکه های فیزیکی مورد استفاده در دنیای واقعی منطبق کنید.

یک مدیر سیستم ممکن است شبکه هایی را مدریت کند که بگونه ای سازمان یافته نیستند که به راحتی به این آدرس ها متصل شوند.به عنوان مثال شما دارای یک شبکه گسترده با ۱۵۰ میزبان در ۳ شبکه (در شهر های مختلف)که توسط یک روتر به یکدیگر متصل میشوند،هستید.هر یک از این سه شبکه دارای ۵۰ میزبان است .شما شبکه کلاس c 192.168.123.0 را اختصاص داده اید.(برای مثال،این آدرس در واقع از طیفی است که به اینترنت اختصاص ندارد)این بدان معنی است که شما می توانید از آدرس های ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱ تا ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۲۵۵ برای ۱۵۰ میزبان خود استفاده کنید.دو آدرسی که در مثال شما نمی تواند استفاده شود عبارتند از ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ و ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۲۵۵٫زیرا آدرس های دودویی که بخش میزبان آن تماما ۱ یا ۰ باشند نامعتبر هستند.دلیل آن این است که برای تعیین یک شبکه بدون مشخص کردن میزبان مورد استفاده قرار می گیرد.

آدرس ۲۵۵(در نماد باینری،تمامی اعداد ۱)برای پخش یک پیام به همه میزبان ها در یک شبکه مورد استفاده قرار می گیرد.فقط به یاد داشته باشید که اولین آدرس در هر شبکه یا زیر شبکه نمیتواند به یک میزبان اختصاص یابد.

اکنون باید بتوانید که آدرس های ip را به ۲۵۴ میزبان اختصاص دهید.این کار خوب است اگر همه ۱۵۰ کامپیوتر در یک شبکه واحد باشند.با این حال،۱۵۰ کامپیوتر شما در سه شبکه فیزیکی مجزا قرار دارند.به جای درخواست بلوک آدرس بیشتر برای هر شبکه،می توانید آن را به چند زیر شبکه تقسیم کنید و قادر خواهید از یک بلوک آدرس برای چندین شبکه فیزیکی استفاده کنید.

در این مورد شبکه خود را به چهار زیر شبکه با استفاده از subnet mask تقسیم می کنید که باعث می شود آدرس شبکه بزرگتر و محدوده آدرس میزبان کوچکتر شود.به عبارت دیگر شما برخی از بیت ها را که معمولا برای آدرس میزبان استفاده می شود را قرض گرفته و از آنها در قسمت آدرس شبکه استفاده کنید.subnet mask 255.255.255.192 به شما چهار شبکه متشکل از ۶۲ میزبان می دهد.این کار به این دلیل است که در نماد باینری ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۱۹۲ همانند ۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۰۰۰۰۰۰ است.دو رقم اول از آخرین هشتایی تبدیل به آدرس های شبکه می شوند،بنابراین شما میتوانید شبکه های اضافی ۰۰۰۰۰۰۰۰(۰) ، ۰۱۰۰۰۰۰۰(۶۴) ، ۱۰۰۰۰۰۰۰(۱۲۸) ، ۱۱۰۰۰۰۰۰(۱۹۲) را دریافت کنید.در این چهار شبکه،آخرین رقم های ۶ باینری برای آدرس های میزبان می توانند مورد استفاده قرار گیرند.

با استفاده از subnet 255.255.255.192 شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ شما به چهار شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ ، ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۶۴ ، ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۲۸ ، ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۹۲ تبدیل می شود.

این چهار شبکه به عنوان میزبان معتبر می باشد،

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱-۶۲

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۶۵-۱۲۶

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۲۹-۱۹۰

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۹۳-۲۵۴

به یاد داشته باشید مجددا آدرس میزبان باینری تمام ۱ یا تمام ۰  نا معتبر است بنابراین شما نمی توانید آدرس هایی را با آخرین اکتت از ۰ ،۶۳،۶۴،۱۲۷،۱۲۸،۱۹۱،۱۹۲ یا ۲۵۵ استفاده کنید.برای درک این مطلب دو آدرس رو به رو را در نظر بگیرید:۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۷۱ و ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۴۳۳٫

اگر شما از سابنت پیش فرض کلاس c استفاده می کردید (۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۰)،هر دو آدرس در شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۰ قرار میگیرد.با این حال اگر از سابنت ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۹۲ استفاده کنید آنها در شبکه های مختلفی قرار می گیرند،۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۷۱ در شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۶۴ است،۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۳۳ در شبکه ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۲۳٫۱۲۸٫

Defult gateway:

اگر یک کامپیوتر باید با یک میزبان در یک شبکه دیگر ارتباط برقرار کند،معمولا از دستگاهی به نام روتر استفاده می کند.در شبکه یک روتر که در میزبان مشخص شده است و زیر شبکه ها به یکدیگر متصل می کند،یک defult gateway نامیده می شود.

هنگامی که یک میزبان برای برقراری ارتباط با یک دستگاه دیگر تلاش می کند،بین آدرس ip و subnet mask خود و آدرس ip مقصد و subnet مقصد مقایسه انجام می دهد.نتیجه این مقایسه به رایانه می گوید که آیا مقصد یک میزبان محلی یا یک میزبان از راه دور است.

اگر نتیجه این فرایند،مقصد را یک میزبان محلی تعیین کند پس کامپیوتر به سادگی بسته را در زیر شبکه محلی ارسال می کند در صورتی که نتیجه مقایسه،مقصد را میزبان راه دور تشخیص دهد پس رایانه بسته را gateway تعریف شده منتقل می کند.پس روتر مسئول انتقال بسته به زیر شبکه صحیح است.

عیب یابی:

مشکلات شبکه اغلب ناشی از پیکربندی نادرست سه ورودی اصلی در تنظیمات رایانه است با درک نحوه در پیکربندی شبکه،شما می توانید بسیاری از مشکلات رایج را حل کنید.

Subnet mask اشتباه:اگر یک شبکه از subnet mask غیر از پیش فرض کلاسش استفاده میکند ،ممکن است subnet mask پیش فرض برای آن تعریف شده باشد،پس ارتباط با برخی از زیر شبکه ها قطع خواهد بود.به عنوان مثال،اگر شما چهار زیر شبکه(مانند مثال زیر شبکه)ایجاد کنید،اما در پیکریندی از subnet mask نادرست ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۰ استفاده کنید.میزبان قادر به تعیین اینکه برخی از کامپیوترها در زیر شبکه متفاوت با خودش است نخواهد بود.وقتی این اتفاق می افتد،بسته هایی که برای میزبان ها در شبکه های فیزیکی مختلف که بخشی از یک آدرس کلاس c هستند،به gateway اصلی برای تحویل ارسال نمی شوند.

یک علامت رایج این است که یک کامپیوتر می تواند با میزبان هایی که در شبکه محلی خود هستند ارتباط برقرار کند ولی با برخی از شبکه های راه دور ارتباط ندارد.برای رفع این مشکل،subnet mask زیر شبکه را در پیکربندی آن وارد کنید.

آدرس ip نامعتبر:اگر کامپیوتر شما با آدرس ip ای بجز آدرسی که باید در یک زیر شبکه باشد ،آنها قادر به برقراری ارتباط نخواهند بود.یک علامت این مشکل رایانه ای است که میتواند با میزبان در شبکه های راه دور صحبت کند اما نمی تواند با بعضی یا همه رایانه ها در شبکه محلی خود ارتباط برقرار کند.برای اصلاح این مشکل،اطمینان حاصل کنید که تمام رایانه های یک شبکه فیزیکی دارای آدرس های ip در یک زیر شبکه باشند.

Defult gateway نامعتبر:یک کامپیوتر پیکربندی شده با یک gateway نادرست قادر به برقراری ارتباط با میزبان در شبکه خود خواهد بود اما قادر به برقراری ارتباط با میزبان در برخی یا تمام شبکه های از راه دور نیست.اگر یک شبکه فیزیکی بیش از دو روتر دارد و روتر اشتباه به عنوان gateway پیکربندی شده است،میزبان قادر به برقراری ارتباط با برخی از زیر شبکه های راه دور خواهد بود اما نه همه آنها.این مشکل ممکن است زمانی پیش بیاید که یک سازمان یک روتر مربوط به شبکه و یک روتر متصل به اینترنت داشته باشد.

 

مهندس زهرا خانی

 

0 پاسخ

دیدگاه خود را ثبت کنید

Want to join the discussion?
Feel free to contribute!

پاسخ دهید

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