آموزش IP Addressing & Subnetting (قسمت سوم)

IP Addressing & Subnetting

Part 3

قبل از مطالعه این بخش حتما قسمت دوم مقاله را مطالعه فرمائید.

Network ID & Broadcast address

هر Range آدرس IP داخل یک شبکه واحد ، مجموعه ای از یکسری آدرس IP است که همگی داخل آن شبکه اند . از این مجموعه ، دو آدرس منحصر به فرد وجود دارد:

Network ID : که مشخصه و معرف آن شبکه است.

Broadcast address: که برای دسترسی به همه نود های آن شبکه استفاده می شود.

این دو آدرس را نمی توان به عنوان آدرس معتبر، به نود ها اختصاص داد.

برای محاسبه NetID تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

و برای دسترسی به Broadcast address تمام بیت های Host را یک می کنیم.

مثال ) NetID و Broadcast address شبکهای که آدرس IP ، 80.32.51.60 در آن وجود دارد را پیدا کنید.

ابتدا نگاه می کنیم که این آدرسها عضو کدام کلاس می باشند ، چون می خواهیم بخش Network را از Host جدا کنیم.

این آدرس متعلق به Class A است . بنا بر این :

Host	Network
32.51.60	80.

اگر آدرس را بصورت باینری بنویسیم خواهیم داشت :

Host	Network
00100000 . 00110011 . 00111100	01010000 .

حالا برای اینکه NetID را بدست آوریم ، تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

Host	Network
00000000 . 00000000 . 00000000	01010000 .

پس NetID می شود : 80.0.0.0

برای بدست آوردن آدرس Broadcast همه بیت های Host را یک می کنیم.

Host	Network
11111111 . 11111111 . 11111111	01010000 .

پس Broadcast address می شود : 80.255.255.255

چون این دو آدرس را نمی توانیم به نود ها اختصاص دهیم ، بنابر این اولین آدرس قابل استفاده می شود یکی بالاتر از NetID به عبارتی :

Host	Network
00000000 . 00000000 . 00000001	01010000 .

اولین آدرس این شبکه می شود : 80.0.0.1

آخرین آدرس شبکه نیز می شود یکی مانده به آدرس Broadcast یعنی :

Host	Network
11111111 . 11111111 . 11111110	01010000 .

آخرین آدرس قابل استفاده در این شبکه می شود : 80.255.255.254

بنا براین وقتی می خواهیم تعداد آدرسهای قابل استفاده در یک شبکه را حساب کنیم از فرمول

2 به توان h ، منهای 2

استفاده می کنیم که h در آن ، تعداد بیت های Host می باشد.

تمرین ) شبکه ای که آدرس IP ، 201.202.32.40 در آن وجود دارد را تحلیل کنید.

ابتدا نگاه می کنیم که این آدرسها عضو کدام کلاس می باشند ، چون می خواهیم بخش Network را از Host جدا کنیم.

این آدرس متعلق به Class C است . بنا بر این :

Host	Network
40	201.202.32.

اگر آدرس را بصورت باینری بنویسیم خواهیم داشت :

Host	Network
00101000	11001001 . 11001010 . 00100000 .

حالا برای اینکه NetID را بدست آوریم ، تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

Host	Network
00000000	11001001 . 11001010 . 00100000 .

پس NetID می شود : 201.202.32.0

برای بدست آوردن آدرس Broadcast همه بیت های Host را یک می کنیم.

Host	Network
11111111	11001001 . 11001010 . 00100000 .

پس Broadcast address می شود : 201.202.32.255

چون این دو آدرس را نمی توانیم به نود ها اختصاص دهیم ، بنابر این اولین آدرس قابل استفاده می شود یکی بالاتر از NetID به عبارتی :

Host	Network
00000001	11001001 . 11001010 . 00100000 .

اولین آدرس این شبکه می شود : 201.202.32.1

آخرین آدرس شبکه نیز می شود یکی مانده به آدرس Broadcast یعنی :

Host	Network
11111110	11001001 . 11001010 . 00100000 .

آخرین آدرس قابل استفاده در این شبکه می شود : 201.202.32.254

تعداد آدرس IP قابل استفاده در شبکه : (2^8)-2

می شود 254 آدرس IP

وقتی از شما می خواهند که شبکه ای را تحلیل کنید ، بایستی موارد زیر را حساب کنید :

C	Class
201.202.32.0	Network ID
201.202.32.1	First IP address
201.202.32.254	Last IP address
201.202.32.255	Broadcast address
254	Number of Available IP addresses

تمرین ) شبکه ای که آدرس IP ، 130.64.33.25 در آن وجود دارد را تحلیل کنید.

ابتدا نگاه می کنیم که این آدرسها عضو کدام کلاس می باشند ، چون می خواهیم بخش Network را از Host جدا کنیم.

این آدرس متعلق به Class B است . بنا بر این :

Host	Network
33.25	130.64.

لزومی ندارد قسمت Network را نیز به باینری تبدیل کنیم ، پس اگر آدرس را بصورت باینری بنویسیم خواهیم داشت :

Host	Network
00100001 . 00011001	130.64.

حالا برای اینکه NetID را بدست آوریم ، تمام بیت های Host را صفر می کنیم.

Host	Network
00000000 . 00000000	130.64.

پس NetID می شود : 130.64.0.0

برای بدست آوردن آدرس Broadcast همه بیت های Host را یک می کنیم.

Host	Network
11111111 . 11111111	130.64.

پس Broadcast address می شود : 130.64.255.255

چون این دو آدرس را نمی توانیم به نود ها اختصاص دهیم ، بنابر این اولین آدرس قابل استفاده می شود یکی بالاتر از NetID به عبارتی :

Host	Network
00000000 . 00000001	130.64.

اولین آدرس این شبکه می شود : 130.64.0.1

آخرین آدرس شبکه نیز می شود یکی مانده به آدرس Broadcast یعنی :

Host	Network
11111111 . 11111110	130.64.

آخرین آدرس قابل استفاده در این شبکه می شود : 130.64.255.254

تعداد آدرس IP قابل استفاده در شبکه : (2^16)-2

می شود 65534 آدرس IP

وقتی از شما می خواهند که شبکه ای را تحلیل کنید ، بایستی موارد زیر را حساب کنید :

B	Class
130.64.0.0	Network ID
130.64.0.1	First IP address
130.64.255.254	Last IP address
130.64.255.255	Broadcast address
65534	Number of Available IP addresses

سوال ) شبکه ای 200 عدد نود دارد . از کدام Class برای آدرس دهی استفاده کنیم ؟

(2^h) – 2 >= 200

h = 8 پس تعداد بیت های Host باید حداقل 8 باشد.

Host	Network
hhhhhhhh	xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx

پس از Class C استفاده خواهیم کرد.

Subnet Mask

آموختیم که چگونه می توانیم بفهیم دو آدرس IP متعلق به یک شبکه اند یا خیر. کامپیوتر برای اینکه این موضوع را بفهمد از مفهومی به نام Subnet Mask استفاده می کند. به این صورت که تمام بیت های Network را یک و تمام بیت های Host را صفر در نظر می گیرد تا Subnet mask را بسازد. سپس Subnet Mask را در آدرس IP ، Boolean AND می کند.

Boolean AND :

1 AND 0 = 0

0 AND 1 = 0

0 AND 0 = 0

1 And 1 = 1

به عبارتی :

Subnet mask برای Class A :

11111111.00000000.00000000.00000000

255.0.0.0

Subnet mask برای Class B :

11111111.11111111.00000000.00000000

255.255.0.0

Subnet mask برای Class C :

11111111.11111111.11111111.00000000

255.255.255.0

به عنوان مثال کامپیوتر می خواهد متوجه شود که آدرس های 80.23.45.2 و 80.24.35.1 در یک شبکه اند یا خیر :

80.23.45.2

01010000.00010111.00101101.00000010

این را در subnet Mask مربوط به Class A ، AND می کند :

01010000.00010111.00101101.00000010

AND

11111111.00000000.00000000.00000000

نتیجه1 : 01010000.00000000.00000000.00000000

همین کار را برای آدرس بعدی می کند :

80.24.35.1

01010000.00011000.00100011.00000001

این را در subnet Mask مربوط به Class A ، AND می کند :

01010000.00011000.00100011.00000001

AND

11111111.00000000.00000000.00000000

نتیجه2 : 01010000.00000000.00000000.00000000

اگر نتیجه1 با نتیجه2 مقدار یکسانی داشت (که در اینجا یکسان است) ، برداشت می کند که این دو آدرس در یک شبکه اند.

از روی خود آدرس می توان تشخیص داد که کدام قسمت مربوط به Network و کدام قسمت مربوط به Host است . پس لزوم استفاده از Subnet Mask چیست؟

می توان بدون توجه به Class ، آدرس دهی نمود (Subnetting) . در چنین مواردی برای تشخیص این مطلب که کدام قسمت مربوط به Network و کدام قسمت مربوط به Host است ، استفاده از Subnet Mask ضروری است.

با توجه به تعاریف گفته شده می توان نتیجه گرفت که عدد Subnet Mask هیچ ارتباطی با آدرس IP ندارد و فقط نمایانگر این است که کدام قسمت مربوط به Network و کدام قسمت مربوط به Host است.

Public & Private IP addresses

ابتدا آدرس های IP که اختصاص داده می شد ، بنا بود از طریق اینترنت، مسیر یابی شوند. ولی همه آدرسها لازم نبود از اینترنت دیده شوند و به عبارتی یکسری آدرس داخلی نیاز بود تا در خود سازمان استفاده گردند. اینجا بحث آدرسهای Public و Private مطرح گردید. یعنی یک Range از IP ها در اختیار قرار گرفت تا بصورت داخلی و خصوصی استفاده شوند و از روی اینترنت مسیر یابی نشوند.

Class A : 10.0.0.0

Class B : 172.16.0.0 to 172.31.0.0

Class C : 192.168.0.0

به این Range از آدرسها ، آدرسهای Private گفته می شوند. سایر آدرسها ، آدرسهای Public هستند که عموما هزینه دارند و از طریق ISP ها و یا سازمانهای مرجع اینترنت بالاتر ، مدیریت می شوند و در اختیار کاربران قرار می گیرند.

نکته : در آدرسهائی که در Class ها یاد گرفتیم ، یکسری آدرس رزرو می باشد . مثلا :

127.0.0.0 Loopback

224 to 238.0.0.0 Multicast

239 to 254 .0.0.0 Experimental

ادامه مطالب را در بخش چهارم این مقاله بخوانید

علی شریعتی

مدرس دوره های شبکه