پروتکل IPV4 یا پروتکل اینترنت نسخه 4
پروتکل IPV4 یا پروتکل اینترنت نسخه ۴ نوعی دیگر از پروتکل های اینترنت میباشد که از ویژگی های این پروتکل IPV4 این است که برای شبکه های مختلف آدرس دهی انجام می دهد و تقسیم بندی کردن شبکه های اصلی به شبکه های فرعی از دیگر خصوصیات پروتکل IPV4 میباشد ، که در این تقسیم بندی شبکه ها هر کدام از زیر شبکه ها تعدادی میزبان تعریف شده را فراهم می کند.
آدرس IP یک شناسه 32 بیتی است که اگر به صورت دسیمال نوشته شود،شامل 4 عدد است که با DOT (.) از هم جدا شده و هر کدام بین 0 تا 255 می تواند مقدار بگیرد.
NetID&HostID
هر IP از دو بخش تشکیل شده است:
NetID : تعداد بیتی از سمت چپ که نمایانگر شبکه ای است که IP به آن تعلق دارد.
HostID : تعداد بیتی در ادامه NetID است که مشخص کننده یک کلاینت است .
همیشه هر IP به همراه مقداری دیگر مطرح می شود تا تعداد بیت NetIDوHostID را مشخص کند.(در واقع هدف پیدا کردن روشی برای اینکه به سیستم بفهمانیم که چند بیت NetID و چند بیت HostID باشد)
برای نمایش این تعداد بیت دو روش وجود دارد :
- روش اول CIDR
- روش دوم Subnetmask
مثال : فرض کنید به شما گفته شده در ip : 192.168.1.10 تعداد بیت NetID 24 تا می باشد.
- : استفاده از / بعد از ip و نوشتن تعداد بیت NetID 192.168.1.10 / 24
- Subnetmask : عددی در فرمت IP (چهار قسمت هشت بیتی که با Dot از هم جدا می شوند) که به صورت زیر محاسبه می شود:
به تعداد بیت های NetID از سمت چپ عدد یک قرار بده 11111111.11111111.11111111.00000000
به تعداد بیت های HostID در ادامه عدد صفر قرار بده.
نتیجه را به مبنای 10 ببر.
پاسخ:255.255.255.0
تمرین :
|
Subnet mask
|
تعداد بیت NetID
|
|
?
|
8
|
|
?
|
15
|
|
255.255.248.0
|
?
|
کلاس های IP
برای اینکه به استانداردی در خصوص Network و Host برسند،تصمیم گرفتند کلاس(دسته بندی) های مشخصی برای آدرس های IP در نظر بگیرند.هدف از کلاس بندی اینه که مشخص بشه دو آدرس IP از یک خانواده اند یا خیر.
IP ها را به چند دسته (کلاس) تقسیم می کنند:
|
تعداد شبکه های مختلف در کلاس (تعداد NetID های مختلف)
|
SubnetMask
|
تعداد بیت NetID
|
شرط کلاس
|
کلاس
|
|
126
|
255.0.0.0
|
8 Bit
|
(1-126).X.Y.Z
|
A
|
|
64*256
|
255.255.0.0
|
16 Bit
|
(128-191).X.Y.Z
|
B
|
|
32*256*256
|
255.255.255.0
|
24 Bit
|
(192-223).X.Y.Z
|
C
|
|
رزرو شده اند . Multicast
|
(224-239).X.Y.Z
|
D
|
|
رزرو شده اند
|
(240-255).X.Y.Z
|
E
|
IP هایی که اکتت اول آنها با 127 شروع می شوند، IP های Loopback هستند که بر روی همه سیستم ها وجود دارند و برای تست شبکه استفاده می شوند.
سوال : چطور می توان گفت دو IP در یک شبکه قرار دارند؟ Host های داخل یک شبکه Network یکسان و Host متفاوت دارند.
تقسیم بندی IPها (از نظر موقیت استفاده)
در ابتدا دسته بندی بین آی پی های private و public چیزی در حال حاضر داریم رو نداشتیم یعنی اینکه یک مجموعه آی پی هایی داشتیم که از 0.0.0.0 تا 255.255.255.255 که کل دارایی های ما از آدرس آی پی ها بود ، با این حال آدرس آی پی ها نباید Duplicate داشته باشند و یونیک باشند و سازمان هایی مانند ICANN و IANA مسئول این می شوند که این آدرس ها Duplicate ندهند. پس با توجه به محدود بودن تعداد این آی پی ها و هزینه برداشتن برای استفاده از آنها ،سازمان های نام برده در بالا آمدند بخشی از آی پی ها را جدا کردند و گفتند که ما با این آدرس ها کاری نداریم و در اختیار سازمان ها قرار دادند و این دسته از آی پی های جدا شده قابل آدرس دهی و مسیریابی در اینترنت نیست به این رنج از آی پی گفتند private یا invalid و سایر آدرس ها که باقی ماندند و قابل مسیریابی در اینترنت هستند را public یا valid نامیدند.
مشخصه های هر IP :
هر رنج IP مجموعه ای از یکسری آدرس IP است که همگی داخل آن شبکه اند.
آدرس شبکه : مسیر یابی بین شبکه ها بر اساس این IP ها انجام می شود.که در Routing کاربرد دارد
آدرس Broadcast : آدرسی که باعث Broadcast در شبکه می شود.
محاسبه مشخصه های هر IP :
آدرس شبکه Network Address(NA)
آدرس IP را به مبنای 2 ببر
Subnetmask را به مبنای 2 ببر
دو عدد بالا را در هم ضرب نظیر به نظیر کن
عدد بالا را به مبنای 10 ببر.
آدرس Broadcast
در آدرس شبکه در مبنای 2، از سمت راست به تعداد بیت HostID عدد یک جایگزی کن
عدد بالا را به مبنای 10 تبدیل کن
مفاهیم Classfull / Classless
Classfull: اگر تعدادبیت NetID مطابق کلاس مربوطه باشد
مثلا IP 192.168.1.50 /24 در کلاس C می باشد و طبق آنچه گفته شد ، NetID برابر 24 است.
Classless : اگر تعدادبیت NetID مطابق کلاس مربوطه نباشد.
مثلا IP 192.168.1.23 /25 در کلاس C می باشد و طبق آنچه گفته شد ، NetID برابر 24 نیست و 25 می باشد.
آدرس دهی از نوع Classless
در این روش که بعنوان Subneting و یا Superneting از آن یاد می شود می توانیم آدرس های موجود در کلاس های پیش فرض را به قسمت های کوچکتری تقسیم و از آنها با توجه به تعداد مورد نیاز در شبکه های مختلف استفاده نمائیم و از هدر رفتن آدرس ها جلوگیری نمائیم. البته این موضوع بعنوان راه حل بلند مدت و کارآمد در طولانی مدت نخواهد بود و با توجه به نیاز بیشتر به تعداد بیشتری آدرس باید روش دیگری مورد استفاده قرار گیرد که همان IPv6 می باشد. اما بعنوان راهی که بتوان بصورت منطقی در مصرف آدرس ها صرفه جویی نمود همین روش می باشد. که در نهایت نوع آدرس دهی Classless را در اختیار ما قرار می دهد.
آدرس های قابل اختصاص به کارت شبکه :
سوال : چند IP با یک آدرس شبکه مشخص می توان داشت ؟ به تعداد بیت های Host ID مربوط می شود
مثال :
192.168.1.0/24 در اینجا 32-24=8 تعداد بیت های Host ID برابر8 بیت است که 2^8=256 آی پی می توانیم داشته باشیم.
سوال: چند IP با یک آدرس شبکه مشخص می توان داشت که قابل اختصاص به کارت شبکه باشند؟
[2^HostID Bit]-2 که در اینجا -2 مربوط به Address Net و Broadcast Address می باشد.
توجه :Address Net و Broadcast Address متعلق به کل شبکه است و قابل اختصاص به یک سیستم خاص نیست بعبارتی قابل اختصاص به هیچ کامپیوتری نیست.
مثال
|
192.168.1.150/24
|
|
قابل اختصاص به هیچ کامپیوتری نیست
|
192.168.1.0/24
|
Net ID
|
|
قابل اختصاص به هیچ کامپیوتری نیست
|
192.168.1.255/24
|
Broadcast Address
|
سوال : بازه IP های قابل اختصاص به کارت شبکه در هر آدرس شبکه را تعیین کنید.
192.168.1.10/24 2^8-2=254
NA+1 BA-1] [192.168.1.1 192.168.1.254]
