پروتکل اینترنت (IP): آدرس دهی

مجموعه آموزشی پروتکل اینترنت (IP)، بخش اول، مقدمات پروتکل و آشنایی اولیه با آدرس دهی و کلاس های پروتکل IP

این پست از سری آموزش های پروتکل آی پی میباشد و جلسه ی اول آن است.

آدرس پروتکل اینترنت (IP)

در یک شبکه هر کامپیوتر دارای سه آدرس میباشند که عبارتند از: آدرس مک و آدرس آی پی و کامپیوتر نیم.

مک آدرس خیلی پیچیده است و نیاز به یک اسم مستعار دارد که در شبکه بشود رنج بندی و مدیریت کرد.

آدرس ای پی مهم است چرا که ما باید یاد بگیریم تا به طور منطقی کامپیوتر ها را مدیریت کنیم و یا چند تا شبکه ی کوچک را به یک شبکه ی بزرگ تبدیل کنیم.

در شبکه های کامپیوتری برای اتصال با یکدیگر نیاز به آی پی آدرس هایی هست آی پی در TCP/IP پروتکلی است که وظیفه ی رساندن داده از میدا به مقصد را دارد و یک پروتکل Connectionless میباشد( Connectionless یعنی پروتکلی که یک پیغام را به مقصد انتقال میدهد بدون این که قبلا مسیر ارسال را تا گیرنده برقرار کرده باشد).

چند تعریف پایه که باید در ابتدا آن ها را بدانید:

Data Encapsulation: بسته بندی داده های لایه ی ترنسپورت در آی پی دیتاگرام.

IP Addressing:اصلی ترین عملکرد آی پی تعیین هویت سیستم ها در شبکه با یک آدرس منحصر به فرد.

Fragmentation:تقسیم بندی داده به قطعات با سایز مناسب جهت ارسال از روی شبکه.

Protocol Adentification:تعیین پروتکل لایه ی ترنسپورت.

ساختمان کلی آی پی به شکل زیر است:

X.W.Y.Z

آی پی آدرس از چهار Octet تشکیل یافته است و هر Octet یک عدد ۸bit میباشد یعنی ۱byte.

آی پی آدرس ورژن ۴ یک آدرس منحصر به فرد ۳۲bit میباشد.

هر Octet عددی بین ۰ تا ۲۵۵ را دارا خواهد بود.

شکل کلی یک Octet از نظر باینری:

وقتی همه ی مقادیر صفر باشد یعنی جدول زیر:

مقداره دسیمال برابر با صفر خواهد بود.

و وقتی همه ی مقادیر برابر یک باشد یعنی جدول زیر:

مقداره دسیمال برابر با ۲۵۵ خواهد بود.

یعنی مقادیر از ۰ شروع شده و با ۲۵۵ خاتمه پیدا خواهد کرد نه کم تر نه بیشتر.

در هر Octet میتوان ۲^۸ رقم دسیمال گذاشت یعنی ۲۵۶ رقم ممکن ( چون از ۰ شروع میکنیم میشود از ۰ تا ۲۵۵ نه ۲۵۶ ((: ).

کلاس‌های آدرس IP

آی پی آدرس کلاس های مختلفی دارد برای استفاده در شبکه های مختلف.

چگونگی تعیین کلاس آی پی آدرس:

اگر Octet اول عددی بین ۰ تا ۱۲۷ باشد کلاس A میباشد. (در شبکه های بزرگ استفاده میشوند)

اگر Octet اول عددی بین ۱۲۸ تا ۱۹۱ باشد کلاس B میباشد. (در شبکه های متوسط استفاده میشوند)

اگر Octet اول عددی بین ۱۹۲ تا ۲۲۳ باشد کلاس C میباشد. (در شبکه های کوچک استفاده میشوند)

این ها سه کلاس اصلی هستند. دو کلاس دیگر هم هست ولی حداکتر برای یک شبکه میتوان از کلاس C استفاده کرد و کلاس های D و E به اصطلاح کلاس های رزرو شده هستند و برای موارد آزمایشی و آموزشی استفاده میشوند.

رنج ۱۲۷.۰.۰.۱ تا رنج ۱۲۷.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ یک رنج رزرو شده برای موارد عیب یابی است و به آن آدرس LOOPBACK گفته میشود و از این رنج در شبکه ها برای آدرس دهی استفاده نمیشوند. (آدرس لوپ بک چیست؟)

هر آدرس آی پی از دو قسمت تشکیل میشود:

NetID و HostID

Net ID : مقداری است که در تمامی هاست های یک شبکه ثابت است.

HostID: برای هر هاست در شبکه یک مقدار منحصر به فرد است.

یک مثال ساده برای بهتر تفهیم شدن نت آیدی و هاست آیدی:

مثلا برای آدرس پستی کسی که از ترکیه برای شخصی در تبریز نامه ای میفرستد آدرس میشود ایران آذربایجان شرقی تبریز خیابان امام کوچه ی بزرگمهر پلاک ۵

یکی دیگر هم از ترکیه مینویسد ایران آذربایجان شرقی تبریز خیابان امام کوچه ی بزرگمهر پلاک ۶

این دو آدرس فقط قسمت پلاک هایشان متفاوت است

قسمتی که در هر دو نامه ثابت است میشود NetID و قسمتی که شامل پلاک ها میشود که در هر آدرس متفاوت است میشود HostID.

از NetID میشود تشخیص داد که این هاست در کدام شبکه میباشد.

از  HostID میشود تشخیص داد که هاسته چندمه شبکه میباشد.

سوال اینجاست که چرا شبکه ها کلاس بندی شده اند. شما وقتی یک Octet به NetID و سه Octet به HostID داده میشود تعداد هاستی که متواند ادرس دهی شود بیشتر میشود. چرا که در این کلاس نت ای دی ثابت است و هاست ایدی میتواند عددی بین ۰ تا ۲۵۵ در هر Octet باشد.

تعداد هاست های هر شبکه برابر است با ۲ⁿ-2 که در آن n تعداد بیت های HostID است.

پایانه بخش اول.