همه چیز درباره IP Address

IP Address در حقیقت همان Internet Protocol Address ، یک شماره منحصر به فرد در شبکه برای هر نود می باشد که کلیه ارتباطات از طریق این شماره در شبکه انجام گرفته و از دو بخش Net ID)Network Identifier) و (Host Identifier (Host ID تشکیل شده.

این آدرس برای اولین بار در سال ۱۹۸۳ بکار برده شد و بعدها با توجه به گستردگی این آدرس پایه اینترنت بنا نهاده شد.

در نظر داشته باشید که کلیه ارتباطات سرورها با نودها از طریق IP ADDRESS بوده و هم چنین تنها آدرسی که ادمین در شبکه در دسترس دارد ، IP Address می باشد.به لحاظ مدیریتی بسیار مهم است که شما در IP Address تسلط کامل داشته باشید ، بدانید از چه رنجی و به چه صورتی باید این تقسیم بندی را انجام دهید. در این مقاله سعی کردم روش بدست آوردن شبکه مناسب را توضیح دهم.

این آدرس در لایه ۳ از پروتکل TCP/IP تعریف شده که به لایه Network یا Internet  شناخته می شود.هم چنین کلیه امور مربوط به Routing یا مسیریابی و ARP نیز در همین لایه انجام می شود.

TCP/IP Layer
TCP/IP

IP Address ورژن:

این آدرس با ورژن ۴ به بهره برداری رسید ، اما در آینده با گسترش اینترنت و بحث اینترنت اشیا ، ای آدرس کاستی های خود را نشان داد و سریعا IP Address ورژن ۶ اختراع گردید. با این حال هنوز هم IP  ورژن ۴ جوابگوی نیازها ست و مشکلی حس نشده.

IPv4 addresses:

آی پی آدرس ورژن ۴ یک آدرس ۳۲ بیتی به اندازه ۴،۲۹۴،۹۶۷،۲۹۶ (۲۳۲) ، که البته تعدادی نیز رزرو شده و در اینترنت استفاده نشده . از جمله آدرس های شبکه های خصوصی یا Private Addresses که حدود ۱۸ میلیون آدرس و یا مالتی کست (MultiCast)  که حدود ۲۷۰میلیون آدرس هستند.

آی پی آدرس ورژن ۴ به دو صورت تقسیم بندی می شود :

  1. ClassFull
  2. Classless

در این مقاله ما فقط به بحث و یادگیری Classfull  می پردازیم.

ClassFull IP Addresses

یک آدرس ۳۲ بیتی که به صورت Doted-Decimal یا پایه ۱۰ در ۴ قسمت که با نقطه از هم جدا می شوند نوشته می شود ، البته که کامپیوتر این آدرس را در هر صورت به باینری یا پایه ۲ تبدیل می کند.

با این حساب این آدرس ۳۲ بیتی به ۴ قسمت ۸ بیتی تبدیل شده و به هر قسمت یک اکتت Octet ، به معنای ۸تایی گفته می شود و ازسمت چپ به اکتت اول ، تا چهارم شناخته می شود.

در ابتدا بایستی بدانیم ابتدا و انتها در اکتت چه مقدار است و برای این منظور یک اکتت را با هم حساب می کنیم.

یک اکتت از ۸ بیت تشکیل شده که در حداقل مقدار هشت صفراست ۰۰۰۰ ۰۰۰۰ ومقدار دسیمال آن هم صفر است،و در حداکثر مقدار هشت عدد یک ۱۱۱۱ ۱۱۱۱ ، که اگ مقدار دسیمال آن را حساب کنیم ، معادل ۲۵۵ می شود .یعنی هر اکتت ار صفر است تا ۲۵۵ که  بازه آن ۲۵۶ عدد است .

                                                            ۱ ۱ ۱ ۱  ۱  ۱  ۱  ۱
                                   ۲۵۵=     ۱  +  ۲    +   ۴  +    ۸  +    ۱۶+   ۳۲   +   ۶۴  +  ۱۲۸

                                                                             (۲۰*۱)+ (۲۱*۱)+ (۲۲*۱)+ (۲۳*۱)+ (۲۴*۱)+ (۲۵*۱)+ (۲۶*۱)+ (۲۷*۱)

به همین صورت اگر عددی در بین این بازه باشد نیز محاسبه می گردد.

۱            ۱             ۰          ۰           ۰              ۰           ۱              ۱

۰*۱)+ (۲۱*۱)+ (۲۲*۰)+ (۲۳*۰)+ (۲۴*۰)+ (۲۵*۰)+ (۲۶*۱)+ (۲۷*۱) : ۱۹۵

Class-ID

اگر IP Address را به صورت W.X.Y.Z تصور کنیم ، w نماینده Class ID  می شود ، در واقع همان اکتت اول نماینده کلاس IP ، در آدرس می باشد، بدون توجه به اکتت های بعدی. برای نمونه اگر اکتت اول ۱۰ ، یعنی  w  را ۱۰ قرار دهیم ، این آدرس در کلاس A قرار می گیرد .

اگر IP برابر با ۱۰.۲۳۹٫۴۶٫۵۵ ، این آی پی در کلاس A (اکتت های بعدی در کلاس در نظر گرفته نمی شوند)

تقسیم بندی به صورت زیر است:

Class A:  ۱≤w≤۱۲۶

Class B:  ۱۲۸≤w≤۱۹۱

Class C:  ۱۹۲≤w≤۲۲۳

Class D:  ۲۲۴≤w≤۲۳۹

Class E:  ۲۴۰≤w≤۲۵۵

اما از کلاس های بالا A,B,C در اختیار ما و در اینترنت کاربرد دارد ، دو کلاس D,E در شبکه و اینترنت قابل استفاده نیستند. پرا که کلاس D مربوط به Multicast  و کلاس E مربوط به سازمان توزیع IP Address یعنی (IANA(Internet Assigned Numbers Authority .

یک آدرس از دو قسمت تشکیل شده:                                IP=Net-ID+Host-ID

Net-ID  و Host-ID

قسمتی از IP Address  که در همه نودها مشترک بوده و باعث می شود همه نودها در یک شبکه قرار گرفته ، بتوانند با یکدیگر در ارتباط باشندرا Net-ID می نامند.

IP Address مانند یک کد پستی عمل میکند ، به این صورت که اگر برای مثال، کد پستی خانه شما ۵۲۳۳۱-۸۹۴۱۶ باشد ، همه خانه هایی که در منطقه شما قرار دارند در قسمت ………-۸۹۴۱۶ با خانه شما مشترکند . این در واقع نشان دهنده همه خانه هایی است که در این محله ساخته شده اند ، اما ۵ رقم دوم به صورت منحصر بفرد است و در منطقه تکرار نشده و همین امر باعث می شود چیزی به نام Conflict  وجود نداشته باشد و ۵ رقم دوم برای خانه ما همان Host-ID است که در یک شبکه منحصر بفرد و تکرار نشدنی است.

اما چگونه این دو بخش را از هم  جدا کنیم؟؟

Subnet Mask

یک تعریف ساده برای Subnet Mask  :  جدا کننده مرز بین Net-ID از Host-ID

این عبارت در هر کلاس متفاوت است:

Class A: 255.0.0.0

Class B: 255.255.0.0

Class C: 255.255.255.0

و خوب طبعا دو کلاس دیگر ، از این عبارت استفاده نمی کنند.

و اما کاربرد این عبارت:

اگر Subnet Mask  را در IP Address ضرب منطقی کنیم ، یعنی بیت در بیت ضرب کنیم ، عدد حاصل همان Net-ID یا قسمت مشترک در همه کامپیوتر ها خواهد بود.

اگر آدرس ۹۵٫۲۵٫۶۴٫۲۵۰ را در نظر بگیریم ، کامپیوتر ای ن این آدرس را باینری کرده و در باینری Subnet Mask  کلاس A  ، ضرب میکند.

۲۵۰               ۶۴         ۲۵               ۹۵

۰۱۰۱۱۱۱۱٫۰۰۰۱۱۰۰۱٫۰۱۰۰۰۰۰۰٫۱۱۱۱۱۰۱۰

۱۱۱۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

                                                                               ——————————————————

۰۱۰۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

۹۵٫۰٫۰٫۰ برابر با Net-ID

پس هر نودی که می خواهد در این شبکه قرار گیرد باید اکتت اول خود را ۹۵ قرار داده و اکتت های دوم ،سوم و چهارم در این رنج Host-ID اند.

همانطور که در  Subnet Mask  می بینید ، این عبارت از یک های پشت سر هم از سمت چپ و به دنبال آن ۰ های پشت سر هم به سمت راست پر شده

 ۱۱۱۱۱۱۱۱٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰ : ۲۵۵٫۰٫۰٫۰

و وقتی ضرب منطقی این عبارت در آی پی آدرس انجام می شود هر جا یک های پشت سر هم هستند ، همان اکتت به پایین آمده و Net-ID را تشکیل می دهد.

۰۱۰۱۱۱۱۱.۰۰۰۱۱۰۰۱٫۰۱۰۰۰۰۰۰٫۱۱۱۱۱۰۱۰

۱۱۱۱۱۱۱۱.۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

                                                                               ——————————————————

۰۱۰۱۱۱۱۱.۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰٫۰۰۰۰۰۰۰۰

بر این اساس می توان گفت :

عبارت Subnet Mask  تشکیل شده از یک های پشت سر هم از سمت چپ که نماینده Net-ID  و صفر های پشت سر هم به سمت راست ، که نماینده Host-ID می باشد.

بدین صورت اگر IP  :  ۱۲۸٫۲۵۰٫۳۳٫۶۹  به شما داده شود ، در ابتدا کلاس آدرس را تشخیص دهید و بعد subnet mask  را طبق قانون گفته شده پیدا کنید و سپس ضرب منطقی IP * SubnetMask = Net-ID

۱- Class: B

۲- ۲۵۵٫۲۵۵٫۰٫۰ :Subnet Mask

۳- ۱۲۸٫۲۵۰٫۰٫۰ :Net-ID

IP address Sample
IP address Sample

 جدول Class-Full

IP Address Table
IP Address Table

تعداد Net-ID در هر کلاس و تعداد Host-ID nدر هر رنج شبکه

خوب با توجه به Subnet Mask در کلاس A و هم چنین تعریف آخر این عبارت به این نتیجه میرسیم که ۲۵۵٫۰٫۰٫۰ ، که ۸ بیت اول آن نماینده Net-ID است ، می تواند تعداد شبکه های موجود در کلاس A را مشخص نماید، به این صورت که ، به دلیل وجود ۸ بیت یک ، در

Subnet Mask ، تعداد شبکه های موجود ۲۵۶ عدد است (۲۵۶=۲۸) . در اینجا باید در نظر داشته باشیم که اکتت اول دارای محدودیت است و در کلاس A، اکتت اول از ۱تا ۱۲۶ می باشد. در نتیجه تعداد شبکه در کلاس A برابر ۱۲۶ عدد است.

۲۵۵٫۰٫۰٫۰ ۱٫۰٫۰٫۰

۲۵۵٫۰٫۰٫۰ ۲٫۰٫۰٫۰

۲۵۵٫۰٫۰٫۰ ۳٫۰٫۰٫۰٫۰

.

.

.

۲۵۵٫۰٫۰٫۰ ۱۲۶٫۰٫۰٫۰

تعداد نودها در هر شبکه نیز به تعداد صفرها در Subnet Mask بستگی دارد که در این کلاس بربر ۲۴ عد صفر و تعداد Host در هر شبکه برابر (۲-۲۲۴ ) می شود .چیزی حدود ۱۶ میلیون آدرس در هر شبکه ، که عددی است غیر منطقی. و اما (۲-) در عبارت ،به دو قانون باز می گردد:

۱- تمام بیت های Host-ID نمی تواند  صفر باشد ، چرا که برابر Net-ID می شود .     مانند: ۱٫۰٫۰٫۰ را نمی توان به یک نود اختصاص داد ، چرا که خودش شناسه شبکه است.

۲- تمام بیت های Host-ID نمی تواند  یک باشد ، چرا که برابر آدرس BroadCast در آن شبکه می شود .     مانند: ۱٫۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵ را نمی توان به یک نود اختصاص داد ، چرا که خودش شناسه ارسال به همه در آن شبکه است.


به همین ترتیب تعداد Net-ID و Host-ID در کلاسهای B,C محاسبه می شود.

                    Class B

                          ۱۶بیت اول یک و ۱۶ بیت دوم صفر ، اما بایستی محدوده اکتت اول را در نظر گرفت                            ۲۵۵٫۲۵۵٫۰٫۰

محاسبه Net-ID

۱۲۸-۱۹۲=۶۴یا همان ۲۶  ، اکتت دوم محدودیت ندارد ، خودش نوشته می شود ۲۸

۲۶۸۱۴  حدودا ۱۴۰۰۰ شبکه

محاسبه Host-ID

۲۸۸۱۶ – ۲ که دقیقا می شود ۶۵۵۳۴ آدرس در هر شبکه

                    Class C

                          ۲۴بیت اول یک و ۸ بیت آخر صفر ، اما بایستی محدوده اکتت اول را در نظر گرفت                            ۲۵۵٫۲۵۵٫۲۵۵٫۰

محاسبه Net-ID

 ۱۹۲-۲۲۴=۳۲  یا همان ۲۵  ، اکتت دوم و سوم محدودیت ندارد ، خودش نوشته می شود ۲۸

۲۵۸۸۲۱  حدودا ۲،۰۰۰،۰۰۰ شبکه

محاسبه Host-ID

۲۵۴=۲۸ – ۲

این بحث را در مقاله (چگونه IP Address تنظیم کنیم ؟) ادامه میدهیم.

دیدگاه‌ خود را بنویسید

اسکرول به بالا