همه چیز در مورد Classless IP Address

تفاوت Classless IP Address با classfull در چیست ؟

چرا Classless IP Address ؟

Classless IP Address و subnetting .

قیل از ورود به بحث Classless IP Address ، به بررسی تفاوت این دو سیستم ، یعنی Classfull با Classless می پردازیم .

در سیستم Classfull از subnet mask هایی با قوانین خاص Classfull استفاده می شود .

برای نمونه:

Class A

  0-126.x.x.x

So and IP address 0.0.0.0 to 127.255.255.255 use subnet mask = ۲۵۵.۰.۰.۰

Class B

۱۲۸-۱۹۱

So IPaddresses 128.0.0.0 to 191.255.255.255 use subnet mask = ۲۵۵.۲۵۵.۰.۰

Class C

۱۹۲-۲۲۳

So IP addresses 192.0.0.0 to 223.255.255.255 use a subnet mask = ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰

همانطور که مشخص شده در این سیستم ۳ نوع subnet mask موجود است و در کلاس A و B عملا تعداد آدرس ها به قدری زیاد است که در شبکه ها قابل استفاده نیست .

Classless IP Address بدین معناست که قوانین subnetmask را زیر پا بگذاریم و فقط تعریف SubnetMask را حفظ کنیم.

SubnetMask : تشکیل شده است از یک های پشت سر هم از سمت چپ که یک ها نماینده Net-ID و سپس صفرهای پشت سر هم که نماینده Host-ID است.

بدین صورت می توان ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۲۴٫۰ را تشکیل داد چرا که به صورت باینری به این شکل می شود ۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰ ، در این مثال یک ها پشت سر هم چیده شده اند ، و صفرها هم پشت سرهم هستند.خوب قانون رعایت شده و این یک SubnetMask سالم و قابل استفاده و در واقع همان W.X.Y.Z/19 است .

  چرا Classless IP Address ؟

این سیستم باعث می شود تعداد صفرهای کمتری در SubnetMask استفاده شود و تعداد صفرهای کمتر به معنای تعداد آدرس های کمتر در شبکه است. در نمونه بالا یا همان W.X.Y.Z/19 بایستی طبق قانون Classfull  تعداد یک ها ۱۶ باشد با تعداد صفرهای ۱۶ عدد ، اما در این مثال تعداد یک ها ۱۹ و تعداد صفرها ۱۳ که این به معنای تعداد آدرس کمتر در شبکه می باشد.

Classless IP Address و subnetting 

همانطور که متوجه شدید ، Subnetting به معنای بازی با تعدا یک ها و صفرهای پشت سر هم در SubnetMask  ، به صورتی که رنج آدرس های کوچکتری در دسترس باشد.

فرض کنید شما ادمین یک ساخمان دو طبقه هستید و رنج ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۰/۲۴ در اختیار شما گذاشته شده ، شما حق استفاده از رنج دیگری را ندارید و بایستی به هر طبقه یک Net-ID مستقل اختصاص دهید.

برای حل این مشکل باید رنج ۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۰/۲۴ را به دو قسمت تقسیم کنیم و این کار فقط با کمک SubnetMask امکان پذیر است .

SubnetMask موجود :

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰

در صورتی که یک صفر در اکتت چهارم تبدیل به یک کنیم ،

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۰۰۰۰۰۰۰

تعداد یکها به ۲۵ افزایش پیدا می کند (۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۱۲۸)و با توجه به اضافه کردن یک بیت به قسمت یکها یا همان Net-ID ، رنج اصلی به دو رنج تقسیم می شود ، چراکه هر بیت دو حالت دارد، صفر و یک .

در تصویر زیر اکتت آخر به صورت باینری نشان داده شده ، و مشخصا تعداد آدرس هایی که از بین می رود به ۴ آدرس رسیده ، چراکه در هر شبکه دو آدرس Net-id و Broadcast  از بین می رود . اگر یک بیت دیگر به یک ها اضافه شده بود ، در حقیقت ۴ شبکه بوجود می آمد و ۸ آدرس از بین می رفت ، اما به ازای از دست دادن این تعداد آدرس ، ما کیفیتی دیگر ، یعنی تعداد شبکه های کوچکتر با آدرس های کمتر بدست می آوریم.

مثال :

خوب اگر تعداد شبکه های مورد نیاز ما ۱۰ شبکه باشد، بایستی ببینیم چند بیت یک باید به Subnetmask  اضافه کنیم ، که با فرمول

۲^N≥net-id در صورتی که N تعداد بیت هایی است که بایستی قرض گرفته شود، تعداد یک های قابل اضفه شدن مشخص می شود.

۲^۱=۲

۲^۲=۴

۲^۳=۸

۲^۴=۱۶

۲^۵=۳۲

۲^۶=۶۴

۲^۷=۱۲۸

۲^۸=۲۵۶

۲^۹=۵۱۲

۲^۱۰=۱۰۲۴

۲^۱۱=۲۰۴۸

میدانیم که تعداد بیت ها در توان قرار داده شده یا همان N است، بنابراین تعداد دقیق ۱۰ شبکه قابل دسترس نیست ، ولی می توان 2^۴=۱۶ شبکه را بدست آورد و N=4 در واقع تعداد بیت هایی است که بایستی قرض گرفته شود.

subnetMask به شکل مقابل می شود

        11111111.11111111.11111111.000000000                    255.255.255.0

                      باید ۴ بیت قرض گرفته شود.

۲۸/    یا         11111111.11111111.11111111.۱۱۱۱۰۰۰۰

حاصل به این صورت می شود که در هر شبکه ۴ صفر باقی می ماند: ۲-۲^۴=۱۴ تعداد آدرس ها در شبکه خواهد بود.

در این مرحله  SubnetMask را به صورت دسیمال محاسبه می کنیم.

اکتت اول ،دوم و سوم ۲۵۵ است ، محاسبه اکتت چهارم:

۱۱۱۱۰۰۰۰

۲^۷+۲^۶+۲^۵+۲^۴ = ۲۴۰

SubnetMask = ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۴۰

چگونه Net-ID ها را بدست آوریم؟

برای بدست آوردن Net-id ، با توجه به SubnetMask ، تعداد حالات را محاسبه می کند که برای ما کاری است دشوار چرا که باید ۱۶ حالت ممکن را محاسبه کنیم.ولی بوسیله فرمول گام پرش ، بسرعت به Net-ID های مورد نیاز خواهیم رسید.

   Z=2^r

r = تعداد صفر ها در اکتتی که قرض  می گیریم.( برای گام پرش فقط تعداد صفر ها در همان اکتت را در نظر میگیریم و نه کل صفرها)

برای نمونه در همان مثال بالا :

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۰/۲۴

را داریم و بایستی در Classless IP Address  به تعداد حداقل ۱۰ Subnet برسیم.

در ادامه محاسبه کردیم که SubnetMask مقصد برابر با

۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۴۰

محاسبه گام پرش:

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۰۰۰۰

تعداد صفرهای باقیمانده در اکتت چهارم ، ۴ عدد است ، گام پرش برابر است با

r=4

۲^۴=۱۶

در اکتت چهارم شروع به پرش با گام های ۱۶تایی می کنیم و Net-idهای لازم را محاسبه می کنیم.

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۰/۲۸                              192.168.10.16/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۳۲/۲۸                            192.168.10.48/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۶۴/۲۸                            192.168.10.80/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۹۶/۲۸                            192.168.10.112/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱۲۸/۲۸                          192.168.10.144/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱۶۰/۲۸                          192.168.10.176/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۱۹۲/۲۸                          192.168.10.208/28

۱۹۲٫۱۶۸٫۱۰٫۲۲۴/۲۸                          192.168.10.240/28

با مثال های بیشتر و تمرین بیشتر ، راه حل برای شما ساده می شود.

مثال ۲:

۱۷۲٫۱۶٫۰٫۰/۱۶

باید به ۵۰ شبکه یا Net-ID برسیم.

مرحله ۱: تعداد یک های لازم را مشخص کنیم.

۲^N≥۵۰        ،    2^N≥net-id

       2^۶≥۵۰

در نتیجه N=6، باید ۶ عدد یک در Subnetmask اضافه کنیم.

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۲.۰

مرحله ۲ :گام پرش را محاسبه کنیم.

   Z=2^r

r=2      تعداد صفرها در اکتتی که قرض می گیریم r:نکته

 Z=2^۲

Z=4  گام پرش

مرحله ۳ : محاسبه Net-ID

۱۷۲٫۱۶٫۰٫۰/۲۲                   172.16.4.0/22                     172.16.8.0/22                 ………                               172.16.252.0/22

مثال ۳:

۱۰٫۰٫۰٫۰/۸

باید به ۳۰۰ شبکه یا Net-ID برسیم.

مرحله ۱: تعداد یک های لازم را مشخص کنیم.

۲^N≥۳۰۰        ،    2^N≥net-id

       2^۹≥۳۰۰

در نتیجه N=9، باید ۹ عدد یک در Subnetmask اضافه کنیم.

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۱۱۱۱۱۱۱٫۱۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

۲۵۵.۲۵۵٫۱۲۸.۰

مرحله ۲ :گام پرش را محاسبه کنیم.

   Z=2^r

r=7      تعداد صفرها در اکتتی که قرض می گیریم r:نکته

 Z=2^۷

Z=128  گام پرش

مرحله ۳ : محاسبه Net-ID

۱۰٫۰٫۰٫۰/۱۷         10.0.128.0/17        10.1.0.0/17         10.1.128.0/17             10.2.0.0/17          10.2.128.0/17          ………           10.255.128.0/17