در این بخش، گذری به دنیای زیبای IP ها داریم و نحوهی آدرسدهی در شبکه را می آموزیم. اگر با IP ها مشکل دارید، حتماً این بخش را به دقت مطالعه کنید .
به هر یک از این قسمت ها، یک هشتتایی یا همان octet میگویند. مثلاً ۱۹۲.۱۶۸.۱.۱ که به هر قسمت برفرض ۱۹۲یک octet میگویند.
IP ها به ۵ کلاس تقسیم می شوند که هرکدام را باهم مرور میکنیم.
مثال:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱ که IP اول عدد آن ۱۹۲ است، اینIP در رنج کلاس c قرار دارد. به همین صورت اگر Octed اول در یکی از رنجهای مشخصشدهی بالا قرار داشته باشد، میگوییم که در این کلاس قرار دارد. مثلا ً، ۱۰.۱۰.۱۰.۱ یکIP در کلاس A است، چون ۱۰ عدد قسمت اول آن است و بین شماره ۱-۱۲۷ قرار دارد.
تذکر: رنج IP کلاس A از ۱ – ۱۲۶است و شماره ی ۱۲۷ برای تست کارت شبکه به کار می رود که همان ۰.۰.۱ است و به آدرس loopback معروف است، پس برای استفاده از کلاس A می توان از شماره ی ۱ – ۱۲۶ استفاده کرد.
توجه داشته باشید که کلاس D برای Multicasting به کار میرود که این بحث در درس های بعدی باهم مرور می کنیم، این IP ها روی هاست یا همان سیستم تنظیم نمیشوند و IP های کلاس E برای تحقیقات به کار میرود و قابلاستفاده نیست، پس فقط از IP های کلاس های A,B,C برای شبکه خود استفاده میکنیم.
IP ها بر دو نوع می باشند:
Private address: این دسته ازIP ، فقط و فقط در شبکههای داخلی به کار میروند و در دنیای اینترنت اعتباری ندارند. این نوع از IP ها در هر کلاس وجود دارند که به ترتیب زیر است:
IP هایی که با این اعداد شروع می شوند، مربوط به شبکه ی داخلی می باشند و اعتباری در اینترنت ندارند.
Public Address: این دسته از IP ها توسط سازمانی به نام IANA رجیستر می شوند و بعد از این کار در اینترنت اعتبار دارند. این دسته شامل تمام IP های کلاسهای A,B,C است، به غیر از آدرسهای Private Address که در قسمت قبل باهم بررسی کردیم.
یکIP از دو بخش تشکیل شده است:
Network address
Host address
Network Address ، به تعداد شبکه های موجود و Host address، به تعداد میزبان موجود اشاره دارد.
برای اینکه بتوانیم این دو موضوع را درک کنیم، بایدsubnet mask را بررسی کنیم.
Subnet Mask:
این آدرس، نشاندهندهی این است که چه مقدار بیت متعلق به آدرس شبکه و چه مقدار آن، متعلق به میزبان شبکه است.
Subnet Mask
IP
Class
۲۵۵.۰.۰.۰
۱۱.۱.۵.۱
A
۲۵۵.۲۵۵.۰.۰
۱۷۵.۱.۱.۱
B
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱
C
همانطور که مشاهده میکنید برای هر IP در کلاس مشخص، یک subnet mask تعریف شده است که نشاندهندهی تعداد شبکه و هاست است.
اگر به جدول توجه کنید در قسمت Subnet Mask اعداد ۲۵۵ مربوط به Network Address و اعداد۰ مربوط به Host address میباشند.
مثلاً اگر IP به شماره ۱۹۵.۱.۱.۱ به شما بدهند و بگویندsubnet Mask آن را مشخص کنید، سریع با نگاه کردن به کلاسهای IP متوجه میشوید که عدد اول این IP در رنج کلاس c قرار دارد وSubnet Mask آن بهصورت ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰ است.
همیشه روال به این صورت نیست که IP ها به همین صورت استاندارد در شبکهها نشان داده شوند به این کلاسبندیها اصولاً یک الگوی استاندارد میگویند، امّا همیشه اینچنین نیست و الگوی غیراستاندارد هم وجود دارد.
الگوی غیراستاندارد:
هر قسمت IP (octet) از هشت عدد تشکیل شده است که میتواند صفر یا یک باشد.
هرکدام از این شماره ها در هر بخش دارای یک شماره اختصاصی میباشند که بهصورت زیر است.
۱۲۸ ۶۴ ۳۲ ۱۶ ۸ ۴ ۲ ۱ این شماره ها، روی هرکدام از چهار بخش بالا بهصورت جداگانه قرار میگیرند.
اولین قسمت از سمت چپ را در زیر مشاهده میکنید، به نحوهی قرار گرفتن اعداد توجه کنید.
برای درک بهتر موضوع، یک مثال را باهم بررسی میکنیم:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱، برای به دست آوردنBinary اینIP، طبق شمارههایی که در هر قسمت به شما گفتیم، عمل کنید.
مثلاً اگر بخواهیم شمارهی ۱۹۲ را از بین شمارههای ۱۲۸ ۶۴ ۳۲ ۱۶ ۸ ۴ ۲ ۱ به دست بیاوریم، همیشه از سمت چپ شروع میکنیم، میگوییم ۱۲۸ از ۱۹۲ کوچکتر است، پس زیر ۱۲۸ را ۱ قرار میدهیم ، در ادامه اگر ۶۴ را با ۱۲۸ که قبلاً به دست آوردیم جمع کنیم میشود ۱۹۲ !!! چه جالب ۱۹۲ شد پس زیر ۶۴ هم ۱ قرار میدهیم؛ با این حساب، توانستیم شمارهی ۱۹۲ را پیدا کنیم، وقتی به شمارهی مورد نظر رسیدیم، زیر بقیهی شمارهها صفر قرار میدهیم. طبق جدول:
۱
۲
۴
۸
۱۶
۳۲
۶۴
۱۲۸
۰
۰
۰
۰
۰
۰
۱
۱
پس شمارهی باینری بهدستآمده، ۱۱۰۰۰۰۰۰ است. بقیهی اعداد هم بهصورت زیر است.
۱
۱
۱۶۸
۱۹۲
۰۰۰۰۰۰۰۱
۰۰۰۰۰۰۰۱
۱۰۱۰۱۰۰۰
۱۱۰۰۰۰۰۰
در یک رنج IP، دو نوع IP قابلاستفاده نیستند، به مثال زیر توجه کنید (مهم):
IP : 192.168.1.1
Sbnet Mask :255.255.255.0
همانطور که آموختیم، ۲۵۵ به این نکته اشاره میکند که IP های ۱۹۲.۱۶۸.۱ ثابت است و فقط octet آخر قابلتغییر از ۰ تا ۲۵۵ است. هر یک از قسمتهای IP از ۰ تا ۲۵۵ قابلتغییر است.
این IP، فقط در قسمت آخر قابلتغییر است، بین ۰ تا ۲۵۵، همانطور که گفتیم دو IP در هر رنج مانند این IP قابلاستفاده نیستند. به جدول زیر توجه کنید:
Network address
۱۹۲.۱۶۸.۱.۰
IP قابلاستفاده
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱
IP قابلاستفاده
۱۹۲.۱۶۸.۱.۲
IP قابلاستفاده
۱۹۲.۱۶۸.۱.۳
.
.
.
.
.
Broadcast
۱۹۲.۱۶۸.۱.۲۵۵
اولین IP بهعنوان Network address و آخرین IP بهعنوان Broadcast IP انتخاب میشود و نمیتوانیم در شبکه از آنها استفاده کنیم.
تذکر: نام دیگر Network address، Net ID است.
مثالی دیگر: در IP زیر، Net ID و Broadcast ID را به دست میآوریم:
IP: 172.16.1.1
Subnetmask: 255.255.0.0
در این مثال،IP از رنج B است. همانطور که مشاهده میکنید، subnet mask از دو تا ۲۵۵ تشکیل شده است پس ۲ قسمت اول IP، ثابت(۱۷۲.۱۶) و دو قسمت بعد قابلتغییرند، به این صورت نتیجه میدهد که:
Net ID: 172.16.0.0
Broadcast ID: 172.16.255.255
اختصاص دادن رنج IPبه شبکه:
زمانی پیش میآید که شما مدیر شبکهی یک شرکت یا یک کارخانه میشوید، رئیس شما یک رنج IP خاصی را به شما میدهد و میگوید که این رنجIP را به اتاقهای مختلف این شرکت بدهید، بهطوریکه IP ها هدر نرود و کم نیاید.
برای این کار یک مثال میزنیم و باهم حل میکنیم:
شما در یک شرکت کار میکنید که از ۳ اتاق حسابداری، کامپیوتر و طراحی تشکیل شده است؛ در این اتاقها، چندین کامپیوتر به قرار زیر وجود دارد.
اتاق حسابداری: ۵۰ کامپیوتر
اتاق کامپیوتر: ۶۰ کامپیوتر
اتاق طراحی: ۱۴ کامپیوتر
IP در رنج زیر میباشد.
۱۹۲.۱۶۸.۱.۰
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰
سریع این IP را در ذهن خود تحلیل کنید، حداکثر IP قابلاستفاده، ۲۵۵ عدد است. امیدوارم بحثهای قبلی را خوب خوانده باشید. اگر متوجه شده باشید که حتماً هم همینطور است، Subnet mask از سه قسمت ثابت تشکیل شده است که فقط گزینهی آخر قابلتغییر از ۰ تا ۲۵۵ است.
برای اختصاص دادن IP به این اتاقها، اول از همه، اتاقی را انتخاب میکنیم که بیشترین کامپیوتر را دارد که در این مثال، اتاق کامپیوتر از ۶۰ کلاینت برخوردار است.
همانطور که قبلاً گفتیم در هر قسمت از IP، اعدادی استاندارد و ثابتی وجود دارد.
۱۲۸ ۶۴ ۳۲ ۱۶ ۸ ۴ ۲ ۱
همیشه این اعداد را در ذهن خود نگه داشته باشید، کل IP به همین اعداد خلاصه میشود و در ادامه، خیلی به آن نیاز داریم.
شما اول باید ببینید ۶۰ بین کدامیک از اعداد بالا قرار دارد. با کمی دقت متوجه میشوید که بین ۳۲ و ۶۴ قرار دارد، چون ما احتیاج به ۶۰ تا IP داریم، پس عدد ۶۴ انتخاب میشود.
آدرس IP میشود ۱۹۲.۱۶۸.۱.۰~۶۳ در اینIP ، از علامت ~ استفاده کردیم که نشاندهندهی تعداد IP است. همانطور که گفتیم، دو آدرس از این رنج برای Net ID و Broadcast ID است، یعنی رنج زیر:
Net ID: 192.168.1.0
Broadcast ID: 192.168.1.63
پس با کسر این دوIP، ۶۲ آدرس برای ما میماند که ۶۰تا آدرس آن به کامپیوترها تخصیص داده میشود و ۲، IP هم برای زمانی که اگر خواستیم کامپیوتر جدید در اتاق اضافه کنیم، به کار میرود.
رنج IP را به دست آوردیم؛ ولی subnet mask مربوط به اینIP را به دست نیاوردیم؛ برای این کار همان عدد ۶۴ را که درون شمارهها به دست آوردیم منهای ۲۵۶ میکنیم (۲۵۶ عددی است که از اعداد ۰ تا ۲۵۵ به دست میآید).
۲۵۶ – ۶۴ = ۱۹۲
پس subnet mask برای اینIP میشود: ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۱۹۲ که ۱۹۲ نشاندهندهی۶۴ ، IP برای این شبکه است.
اتاق بعدیای که انتخاب میشود، اتاق حسابداری است که شامل ۵۰ کامپیوتر است. برای به دست آوردن رنج IP برای این اتاق، از IP هایی که استفاده نشده است، استفاده میکنیم.
IP هایی که در اختیارداریم بهصورت زیر است:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۶۴
به این خاطر، از عدد ۶۴ در آخر این IP استفاده کردم که ۶۴ تا آدرس به اتاق قبلی داده شده است و قابلاستفاده نیست.
مانند اتاق قبلی، شما به ۶۴، IP نیاز دارید، چون ۵۰ بین ۳۲ و ۶۴ قرار دارد، پس ۶۴ انتخاب میشود.
IP و subnet mask برای این اتاق، بهصورت زیر است:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۶۴~۱۲۸
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۱۹۲
برای اتاق سوم (طراحی)، احتیاج به ۱۴،IP داریم، باید از بین ۸ و ۱۶ عدد ۱۶ را انتخاب کنیم، پس IP و subnet mask به صورت زیر میشود:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱۲۹~۱۴۵
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۴۰
باید متوجه شده باشید که ما احتیاج به ۱۶، IP داریم، پس برای به دست آوردن subnet mask باید ۱۶ را از ۲۵۶ کم کنیم تا عدد آخر که ۲۴۰ است به دست بیاید.
با این حساب، جدول نهایی IP ها بهصورت زیر است:
طراحی
حسابداری
کامپیوتر
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱۲۹~۱۴۵
۱۹۲.۱۶۸.۱.۶۴~۱۲۸
۱۹۲.۱۶۸.۱.۰~۶۳
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۴۰
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۱۹۲
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۱۹۲
۱۶
۶۴
۶۴
در این رنج ها، حداقل هدر رفت IP را داشتیم.
در این قسمت اگر مشکلی داشتید، میتوانید از طریق ایمیل با من در تماس باشید.
IP ها به دو نوع Class Full و Class Less تقسیم میشوند که کلاسهای A,B,C از نوع Class Full میباشند، به این دلیل به آنها Class Full میگویند که subnet mask آنها ثابت است و تغییری نمیکند، مثلاً ۲۵۵.۲۵۵.۰.۰ که این subnet مربوط به Class b است.
CIDR (Class Less Inter-Domain Routing)
این قسمت را با کمال دقت بخوانید.
این دسته از IP ها برای شرکتهایی که ارائهدهندهی خدمات اینترنتی هستند(ISP) به کار میرود. برای این شبکهها، مهم است که چه مقدار IP را به چه کسی میدهند.
IP هایی که بهعنوان Class Less شناخته میشوند، بهصورت زیر میباشند:
۱۷۲.۱۶.۱.۱/۱۶
یکچیز جدید در این IP مشاهده میکنید و آن هم، یک slash به همراه یک شماره ۱۶ است که نشاندهندهی تعداد شبکه یا همان Net ID است که در این رابطه باهم بهصورت کامل بحث میکنیم.
بعد از Slash، عددی بین ۱ تا ۳۲ قرار میگیرد. این همان عددی است که در ابتدای کار اشاره کردیم، یعنی هر IP از چهار قسمت هشتتایی تشکیلشده که میشود ۳۲ تا، توجه داشته باشید که حداکثر عددی که پشت slash قرار میگیرد ۳۰ است، چون ۲ بیت برای host Bite است.
مثال: تعداد Host و subnet mask رنج IP زیر را به دست میآوریم:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۱/۲۴
سریعترین روش برای به دست آوردن جواب بهصورت زیر است:
هر قسمت از IP از هشت بیت تشکیل شده است که به صورت زیر است:
در مثالی که زدیم /۲۴ است که اگر به شکل نگاه کنید ۳ تا octet اول را باهم جمع کنیم ۲۴ میشود، پس میتوانIP و Subnet mask را به این صورت نوشت:
۱۹۲.۱۶۸.۱.۰
۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰
/۲۴ میگوید که ۳ تاoctet اول ثابت باشد و octet آخر تغییر کند.
مثال بعدی:
۱۷۲.۱۶.۱.۱/۱۷
اگر به شکل زیر درست نگاه کنید ۱۶ عدد اول را داریم، پس ۲تا عدد اول IP ثابت است که در یکگوشه مینویسیم ۱۷۲.۱۶ بعد عدد ۱۷ در octet سوم قرار دارد؛ پس، فقط با octet سوم کار میکنیم.
سریع اعداد ۱ ۲ ۴ ۸ ۱۶ ۳۲ ۶۴ ۱۲۸ یادداشت میکنیم و بعد از آن، این اعداد را بالای عدد ۱۷ تا ۲۴ از سمت چپ به راست قرار میدهیم تا عدد ۱۷ را پیدا کنیم. به شکل زیر توجه کنید:
در این شکل، به راحتی میتوانید درک کنید که /۱۷ یعنی چه، ببینید سؤال از ما /۱۷ را میخواهد، پس طبق شکل، ما با octed3 کار داریم و دو octet اول را بهصورت ثابت مینویسیم، چون تمام اعداد آن ۱ است، پس برای به دست آوردن عدد ۱۷، باید اعداد ۱ ۲ ۴ ۸ ۱۶ ۳۲ ۶۴ ۱۲۸ را یادداشت کرده و از سمت چپ، اعداد ۱۷ تا ۲۴ را به آنها اختصاص دهیم، یعنی عدد اولی که ۱۲۸ باشد، به عنوان عدد ۱۷ است و عدد دوم که عدد ۶۴ باشد، به عنوان عدد ۱۸ است. به شکل زیر توجه کنید:
پس ۱۷ همان عدد ۱۲۸ است. این عدد را از ۲۵۶ کم میکنیم وsubnet mask ما به دست میآید.
۱۷۲.۱۶.۰~۱۲۷.۰
۲۵۵.۲۵۵.۱۲۸.۰
مثال پایانی این بحث:
همانطور که مشاهده میکنید /۱۱ از octed اول رد شده است، پس با octed دوم کار داریم این قسمت از عدد ۹ شروع شده و به ۱۶ ختم میشود. عددی که در مثال گفته /۱۱ است، پس از ۹ و ۱۰ باید بگذریم تا به عدد ۱۱ برسیم. برای این منظور اعداد ۱ ۲ ۴ ۸ ۱۶ ۳۲ ۶۴ ۱۲۸ و از سمت چپ اعداد را با شماره ۹ و بعد ۱۰ و بعد ۱۱ شمارهگذاری میکنیم، مانند شکل بالا عدد زیر ۱۱ که عدد ۳۲ است را از ۲۵۶ کم میکنیم که ۲۲۴ به دست می آید.
۱۰.۰~۳۲.۰.۰
۲۵۵.۲۲۴.۰.۰
منبع: سایت فرشید باباجانی
آموزش شبکه های مایکروسافت و سیسکو ، فرشید باباجانی، دانلود کتاب CCNA ، دانلود آموزش های شبکه به صورت رایگان