Probe

عنوان IP وأصنافه وقناع الشبكة

الشبكات 1يوم السبتالجلسة 1

استخدم الأسهم أو اسحب للتنقّل

مقدّمة

كلّ جهاز على الشبكة له عنوان

حتّى تصل رسالة من جهاز إلى آخر يجب أن يعرف كلّ جهاز عنوان الآخر، كما يحتاج ساعي البريد اسم المدينة ثمّ رقم البيت. هذا العنوان هو عنوان IP، وهو في نسخته الرابعة (IPv4) رقم من 32 بتّاً.

في هذه الجلسة نفكّ هذا الرقم: كيف يُكتب، وكيف نعرف صنفه، وكيف يحدّد قناع الشبكة أيّ جزء منه «المدينة» (هويّة الشبكة) وأيّ جزء «رقم البيت» (هويّة الجهاز). هذا أساس تقسيم الشبكات في الجلسة القادمة.

شكل العنوان

32 بتّاً في 4 بايتات

العنوان 32 بتّاً تُقسم إلى 4 بايتات (8 بتّات لكلّ بايت)، ونكتب كلّ بايت بالعشريّ ونفصل بينها بنقطة. لذلك يأخذ كلّ بايت قيمة من 0 إلى 255، والعناوين كلّها من 0.0.0.0 إلى 255.255.255.255.

جرّب: اضغط على أيّ بتّ لتقلبه، وراقب كيف يتغيّر رقم البايت فوقه.
اضغط على أيّ بتّ لتقلبه
192
168
1
5
عدد البتّات
32
عدد البايتات
4
كلّ بايت من … إلى
0 – 255
عدد العناوين الممكنة
4,294,967,296
إضافة: الحساب الثنائيّ

لكلّ بتّ وزن

أوزان البتّات في البايت من اليسار: 128 64 32 16 8 4 2 1. قيمة البايت مجموع أوزان البتّات التي قيمتها 1، مثلاً 11000000 = 128 + 64 = 192.

لماذا يهمّ؟ كلّ حسابات القناع والتقسيم تمرّ من هنا: 255.255.255.192 معناه أنّ أوّل بتّين من البايت الأخير واحدات.
0 = 0
التحدّي: أضئ البتّات لتصنع 192
Class

البايت الأوّل يحدّد الصنف

قُسّمت العناوين إلى أصناف حسب حجم الشبكة: A للشبكات الكبيرة جدّاً، وB للمتوسّطة، وC للصغيرة. نعرف الصنف من البايت الأوّل، أو من البتّات الأولى فيه.

ولكلّ صنف من الثلاثة قناع افتراضيّ: /8 للصنف A، و/16 للصنف B، و/24 للصنف C.

الصنفان D (Multicast) وE (تجريبيّ) لا يُعطَيان للأجهزة، وليس لهما قناع افتراضيّ.
البتّات الأولى تحدّد الصنف
11000000
192
10101000
168
00000001
1
00000101
5
الصنف
C
يبدأ بالبتّات
110
القناع الافتراضيّ
255.255.255.0 /24
الاستعمال
شبكات صغيرة
Subnet Mask

القناع يقسم العنوان إلى شبكة وجهاز

قناع الشبكة رقم من 32 بتّاً بجانب العنوان، يحدّد أيّ جزء من الـ IP يمثّل هويّة الشبكة وأيّ جزء يمثّل هويّة الجهاز.

مثال: العنوان 192.168.1.5 بالقناع 255.255.255.0. البايتات المقابلة لـ 255 للشبكة: 192.168.1، والباقي رقم الجهاز: 5.

القاعدة: الواحدات في القناع = الشبكة، والأصفار = الأجهزة. وجهازان في الشبكة نفسها يتّفقان في هويّة الشبكة.
القناع
العنوان
11000000
192
10101000
168
00000001
1
00000101
5
القناع 255.255.255.0
11111111
255
11111111
255
11111111
255
00000000
0
هويّة الشبكةهويّة الجهاز
هويّة الشبكة
192.168.1
رقم الجهاز
5
CIDR

255.255.255.0 = /24

بدل كتابة القناع كاملاً نكتب عدد الواحدات فيه بعد شرطة: /8 و/16 و/24 هي الأقنعة الافتراضيّة، و192.168.1.5/24 تعني العنوان مع قناعه.

الواحدات في القناع متّصلة دائماً من اليسار، لذلك لا يأخذ بايت القناع إلا قيماً محدّدة. حرّك الشريط وراقبها.
11111111
255
11111111
255
11111111
255
00000000
0
القناع بالعشريّ
255.255.255.0
عدد الواحدات
24
عدد الأصفار
8
القيم الممكنة لبايت القناع:0128192224240248252254255
إضافة: AND

عنوان الشبكة = IP AND القناع

الجهاز يعرف شبكته بعمليّة AND بتّاً بتّاً بين عنوانه والقناع: حيث القناع 1 يبقى البتّ كما هو، وحيث القناع 0 يصير 0. الناتج عنوان الشبكة.

وإن جعلنا بتّات الجهاز كلّها 1 نحصل على عنوان البثّ (Broadcast): رسالة إليه تصل لكلّ أجهزة الشبكة.

لهذا نطرح 2 عند عدّ الأجهزة: عنوان الشبكة وعنوان البثّ لا يُعطيان لجهاز. ستحتاجها في الجلسة القادمة.
العنوان
11000000
192
10101000
168
00000001
1
00000101
5
AND القناع
11111111
255
11111111
255
11111111
255
00000000
0
= عنوان الشبكة (بتّات الجهاز أصفار)
11000000
192
10101000
168
00000001
1
00000000
0
عنوان البثّ (بتّات الجهاز واحدات)
11000000
192
10101000
168
00000001
1
11111111
255
عنوان الشبكة
192.168.1.0
عنوان البثّ
192.168.1.255
إضافة: Private و Public

ليست كلّ العناوين على الإنترنت

حُجزت نطاقات خاصّة للشبكات الداخليّة (البيت، المخبر، الشركة)، تتكرّر في كلّ مكان ولا تُرى على الإنترنت: 10.0.0.0/8 و172.16.0.0/12 و192.168.0.0/16. والعنوان 127.0.0.1 يعني «هذا الجهاز نفسه»، وستستعمله في جلستَي TCP وUDP.

انتبه: النطاق الخاصّ في الصنف B هو 172.16 حتّى 172.31 فقط. فالعنوان 172.168.10.5 عامّ.
النوع
عامّ (Public): يُرى على الإنترنت
الصنف
B
اختبار الجلسة