طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه New Page 1



ساير




 

 

 

SAKHA RAVESH CO.

 ا مروز

 پنجشنبه  8  تير  1396  2017  Jun.  29   Thursday ToDay
صفحه اصلی  مقالات نکته هادايره المعارف خودآموزها | تازه ها خود آزمون ها  

  نسخه قابل چاپ

 عنوان

 نويسنده

  مشاهده

 CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه ( بخش دوم )

 مديريت آموزش

30059

با توجه به جایگاه داده در عصر حاضر و  لزوم نگاه جامع به این مقوله مهم ، بر آن شدیم تا محوریت فعالیت های خود را بر  روی این موضوع متمرکز نمائیم . از این رو گروه فابک با شعار فناوری اطلاعات برای کسب وکار شکل گرفت و  خدمات خود  را از طریق  سایت www.fabak.ir  به مخاطبان محترم عرضه می نماید

 

CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه

CCNA : برنامه ريزی و طراحی شبكه ( بخش دوم )
در بخش اول  به اين موضوع اشاره گرديد كه علاقه مندان به دريافت مدرك CCNA می بايست توانائی خود را در چهار زمينه زير افزايش دهند :

  • برنامه ريزی و طراحی شامل :
    - طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو
    - طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه
    - انتخاب يك پروتكل روتينگ مناسب
    - طراحی يك ارتباط بين شبكه ای ساده با استفاده از فناوری سيسكو
    - پياده سازی يك ليست دستيابی منطبق بر نياز كاربران
    - انتخاب سرويس های WAN منطبق بر نياز مشتريان
  • پياده سازی و عمليات
  • اشكال زدائی
  • فناوری

در بخش اول با تمركز بر روی  "برنامه ريزی و طراحی " ، با نحوه طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو آشنا شديم . در اين بخش ضمن تداوم تمركز خود بر روی " برنامه ريزی و طراحی "،  به بررسی طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه خواهيم پرداخت .

بخش دوم : طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه
آدرس IP ، يك شناسه عددی است كه به هر ماشين موجود بر روی يك شبكه IP نسبت داده می شود . آدرس فوق ، مكان خاص يك دستگاه بر روی شبكه را مشخص می نمايد . آدرس IP يك آدرس نرم افزاری است ( نه يك آدرس سخت افزاری ) . هر اينترفيس شبكه دارای يك آدرس سخت افزاری نيز می باشد كه از آن به منظور يافتن هاست بر روی يك شبكه محلی استفاده می گردد . آدرس دهی مبتنی بر IP ، امكان مبادله اطلاعات بين هاست موجود در يك شبكه محلی با هاست موجود بر روی شبكه ديگر صرفنظر از نوع شبكه محلی را فراهم می نمايد .
در زمان طراحی مدل آدرس دهی IP در يك شبكه ، می بايست به مواردی متعددی توجه شود چراكه با در نظر گرفتن برخی ملاحظات در زمان طراحی ، نگهداری شبكه در مدت زمان حيات آن راحت تر می گردد .
در ادامه به برخی از اصطلاحات اساسی در خصوص سيستم آدرس دهی IP ، سيستم سلسله مراتبی آدرس دهی IP ، كلاس های متفاوت آدرس دهی IP ، آدرس های IP خصوصی ، آدرس های broadcast  و NAT ( برگرفته از  network address translation  )  اشاره خواهيم كرد . 


 اصطلاحات IP

  • بيت ( bit ) : يك بيت شامل يك رقم است . صفر و يا يك

  • بايت ( byte ) : يك بايت بسته به اين كه از parity استفاده شده باشد از هفت و يا هشت بيت تشكيل می گردد . در ادامه همواره فرض ما بر اين است كه يك بايت از هشت بيت تشكيل شده است .

  • اكتت ( octet ) : يك اكتت از هشت بيت تشكيل می گردد و صرفا" يك عدد هشت بيتی در مبنای دو را نشان می دهد . در ادامه به دفعات از واژه های بايت و اكتت به جای هم استفاده شده است .

  • آدرس شبكه ( Network address ) : از آدرس شبكه به منظور روتينگ و ارسال بسته های اطلاعاتی به يك شبكه راه دور استفاده می شود . آدرس های 0 .  0 . 0  . 10 و  0  . 10  . 168  . 192 نمونه هائی در اين زمينه می باشند . 

  • آدرس پخش ( Broadcast address ) : از آدرس های فوق ، برنامه ها و هاست ها جهت ارسال اطلاعات برای تمامی گره های موجود در يك شبكه استفاده می نمايند .
     255  . 255  . 255  . 255  تمامی شبكه ها و تمامی گره ها
     255  . 255  . 16  .  172  تمام subnet و هاست ها بر روی شبكه  0 .  0  . 16 . 172
    255  . 255  . 255  . 10 به تمامی subnet و هاست موجود بر روی شبكه 0 . 0 . 0 . 10
    نمونه هائی از آدرس های broadcast می باشند .

مدل آدرس دهی سلسله مراتبی IP
يك آدرس IP شامل 32 بيت اطلاعات است . اين بيت ها به چهار بخش تقسيم می گردند كه به هر بخش  بايت و يا اكتت گفته می شود . هر بايت و اكتت شامل هشت بيت می باشد . برای نمايش يك آدرس IP می توان از روش های متعددی استفاده نمود :

  • دهدهی - جدا شده توسط نقطه  (  56  . 30 . 16 . 172 )

  • باينری يا مبنای دو ( 00111000  .  00011110  .  00010000  .  10101100   )

  • مبنای شانزده  (   AC.10.1E.38 )

تمامی مثال های فوق يك آدرس IP مشابه را نمايش می دهند . در زمان بحث بر روی آدرس دهی IP از مبنای شانزده به ميزانی كه از "دهدهی - جدا شده توسط نقطه" و يا باينری  استفاده می شود ، استفاده نمی گردد . در برخی برنامه ها ممكن است از يك آدرس IP  به صورت مبنای شانزده  استفاده گردد . ريجستری ويندوز يك نمونه  مناسب از برنامه هائی  است كه آدرس IP ماشين را به صورت مبنای شانزده ذخيره می نمايد .
آدرس سی و دو بيتی IP ، يك آدرس ساختيافته و يا سلسله مراتبی است ( در مقابل آدرس های غيرسلسله مراتبی و flat ) . با اين كه می توان از هر نوع مدل آدرس دهی استفاده نمود ، ولی توصيه می گردد  كه از آدرس دهی سلسله مراتبی استفاده شود . ارائه تعداد بسيار زيادی آدرس ، مزيت عمده استفاده از يك مدل آدرس دهی سلسله مراتبی است . با توجه به اين كه آدرس IP سی و دو بيتی است و هر بيت می تواند مقدار صفر و يا يك را دارا باشد ،‌ در مجموع دو به توان سی و دو آدرس را خواهيم داشت (  3 / 4 ميليارد و يا 4,294,967,296 ) .
اشكال  مدل آدرس دهی
flat و  علت عدم استفاده از آن برای آدرس دهی IP به روتينگ مربوط می گردد . در صورتی كه هر آدرس منحصربفرد باشد ، تمامی روترهای موجود در اينترنت می بايست آدرس هر ماشين موجود در اينترنت را ذخيره نمايند . اين موضوع روتينگ موثر را غيرممكن می سازد حتی اگر صرفا" بخشی از آدرس های موجود استفاده شده باشد .
برای حل اين مشكل می توان از مدل آدرسی دهی سلسله مراتبی با دو و يا سه سطح استفاده نمود كه در آن آدرس ها بر اساس شبكه ، هاست ( دو سطح )  و يا شبكه ، زير شبكه و هاست ( سه سطح )  سازماندهی می شوند .
مدل آدرس دهی سلسله مراتبی ( با دو و يا سه سطح ) را می توان با يك شماره تلفن مقايسه نمود . در يك شماره تلفن ، بخش اول مربوط به كد شهر است . بخش دوم مربوط به يك ناحيه محلی در شهر مورد نظر است و بخش نهائی شماره مشترك است . آدرس های IP از يك ساختار لايه ای مشابه استفاده می نمايند . در مقابل اين كه تمامی سی و دو بيت به عنوان يك شناسه منحصربفرد در نظر گرفته شود ( نظير مدل آدرس دهی flat ) ، بخشی از آدرس ، شامل آدرس شبكه و ساير بخش ها به عنوان زيرشبكه و يا هاست ( سه سطح ) و يا صرفا" آدرس هاست ( دو سطح )  در نظر گرفته می شود .

آدرس دهی شبكه
آدرس شبكه كه به آن شماره شبكه نيز گفته می شود ، بطور منحصربفرد هر شبكه را مشخص می نمايد . آدرس شبكه هر ماشين موجود بر روی يك شبكه مشابه ، به عنوان بخشی از آدرس IP آن در نظر گرفته می شود . در آدرس IP:172.16.30.56 ، اعداد 16 . 172 آدرس شبكه را مشخص می نمايد .
آدرس گره بطور منحصربفرد  هر ماشين موجود بر روی يك شبكه را  مشخص می نمايد. آدرس گره  می بايست منحصربفرد باشد چراكه اين آدرس يك ماشين خاص موجود بر روی يك شبكه را شناسائی می نمايد  . به عدد فوق ( آدرس گره )  به عنوان يك آدرس هاست مراجعه می گردد . در نمونه آدرس IP:172.16.30.56 ، اعداد 56 . 30 آدرس گره را مشخص می نمايد .
طراحان اينترنت ، با توجه به اندازه شبكه تصميم به ايجاد كلاس های مختلف شبكه نموده اند:

  • برای تعداد شبكه های اندكی  كه گره های فراوانی را شامل می شوند، كلاس A در نظر گرفته شده است.

  • برای تعداد شبكه های زيادی  كه دارای گره های كمتری می باشند ،  كلاس C در نظر گرفته شده است .

  • برای شبكه های بين شبكه های بسيار بزرگ و بسيار كوچك ، كلاس B در نظر گرفته شده است .

تقسيم يك آدرس IP به  آدرس يك شبكه و گره ( هاست ) توسط كلاس استفاده شده در شبكه مشخص می گردد . شكل زير كلاس های مختلف شبكه را نشان م‍ی دهد :



شكل يك :  كلاس های مختلف شبكه

برای اطمينان از روتينگ موثر ، طراحان اينترنت يك قانون را برای بخش بيت های آغازين آدرس هر يك از  كلاس های مختلف شبكه تعريف كرده اند . مثلا" ، با توجه به اين كه يك روتر می داند كه  آدرس های شبكه كلاس A  همواره با صفر شروع می شوند ، وی می تواند صرفا" پس از خواندن اولين بيت آدرس مورد نظر  با سرعت قابل قبول يك بسته اطلاعاتی را به مقصد مورد نظر هدايت نمايد . اين موضوع نكته مهم در خصوص مدل تعريف شده و وجه تمايز بين آدرس های كلاس A ، كلاس B و كلاس C می باشد .
در ادامه به بررسی كلاس های مختلف شبكه خواهيم پرداخت .

كلاس A

  •  در يك آدرس شبكه كلاس A ، اولين بايت به آدرس شبكه اختصاص يافته است و سه بايت باقيمانده برای آدرس گره ها در نظر گرفته شده است .  فرمت كلاس A به صورت  network.node.node.node می باشد . به عنوان مثال در آدرس IP:  49.22.102.70 ، عدد 49 آدرس شبكه و 70 . 102  . 22 آدرس گره را مشخص می نمايد . هر ماشين موجود بر روی اين شبكه خاص می بايست دارای آدرس شبكه 49 باشد .

  • طول آدرس های شبكه كلاس A صرفا" يك بايت است. بيت اول اين بايت رزو شده  و از هفت بيت باقيمانده برای آدرس دهی استفاده می گردد  . بدين ترتيب ،  حداكثر 128 شبكه كلاس A را  می توان ايجاد نمود ( دو به توان هفت ) .

  • اولين بيت مربوط به اولين بايت در يك آدرس شبكه كلاس A می بايست همواره صفر باشد.  اين بدان معنی است كه يك آدرس كلاس A می بايست بين صفر و 127 باشد . با توجه به اين كه در آدرس های كلاس A صرفا" يك بايت برای آدرس شبكه در نظر گرفته می شود در صورتی كه اين آدرس را با توجه به محدوديت اشاره شده ( مقدار صفر اولين بيت در بايت مربوطه ) به صورت 0xxxxxxx  در نظر بگيريم و در ابتدا تمامی هفت بيت باقيمانده را صفر (00000000) و در مرتبه دوم يك  ( 01111111) در نظر بگيريم ، محدوده آدرس های شبكه كلاس A مشخص می گردد ( بين صفر تا 127 ) .

  • آدرس شبكه تمام صفر ( 0000  0000 ) ، برای مسير پيش فرض رزو شده می باشد . همچنين آدرس 127 برای اشكال زدائی رزو شده است و نمی توان از آن استفاده نمود . بدين ترتيب ، تعداد واقعی آدرس های شبكه كلاس A  معادل 126 می باشد ( 126  = 2  -  128 ) .

  • هر آدرس كلاس A دارای سه بايت ( 24 بيت ) برای آدرس دهی يك ماشين در شبكه است . اين بدان معنی است كه به تعداد دو به توان 24 ( معادل 16,777,216 ) آدرس وجود خواهد داشت كه بطور منحصربفرد برای آدرس دهی گره ها در هر شبكه كلاس A استفاده می شود  . با توجه به اين كه آدرس های گره تمام صفر و تمام يك رزو شده می باشند تعداد واقعی گره ها برای يك شبكه كلاس A معادل 16,777,214 ( دو به توان 24 منهای دو )  می‌باشد.  بدين ترتيب می توان تعداد بسيار فراوانی هاست را بر روی يك سگمنت شبكه آدرس دهی و استفاده نمود .

برای استخراج محدوده آدرس های معتبر هاست ها در يك شبكه كلاس A می توان از روش زير استفاده نمود :

  • در صورت صفر كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( سه بايت ) ، آدرس شبكه مشخص می گردد :
     0 . 0 . 0 . 10

  • در صورت يك كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( سه بايت ) ، آدرس broadcast مشخص می گردد :
     255 . 255 . 255 . 10

هاست های معتبر ، اعداد  بين آدرس شبكه و آدرس broadcast می باشند .
( در مثال فوق از  1 . 0 . 0 . 10 تا 254 . 255 . 255 . 10 ) . بخاطر داشته باشيد در مواردی كه سعی در يافتن آدرس های معتبر هاست می نمائيد ، بيت های هاست نمی توانند تمام صفر و يا تمام يك باشند .

كلاس B

  • در يك آدرس شبكه كلاس B ، دو بايت اول اختصاص به آدرس شبكه دارد و از دو بايت باقيمانده برای آدرس دهی گره استفاده می گردد. فرمت آدرس های كلاس B به صورت  : network.network.node.node می باشد .  به عنوان نمونه آدرس IP : 172.16.30.56 ، آدرس شبكه 16 . 172 و آدرس گره 56 . 30 است .

  • اولين بيت مربوط به اولين بايت می بايست همواره مقدار يك و دومين بيت همواره مقدار صفر را داشته باشد . در صورتی كه ساير بيت های باقيمانده در بايت اول  را صفر (10000000) و يا يك ( 10111111 ) در نظر بگيريم محدوده شبكه های كلاس  B مشخص می گردد .(بين 128 تا 191 ) .

  • برای آدرس شبكه دو بايت در نظر گرفته شده است . بدين ترتيب ، دو به توان 16 عدد شناسه منحصربفرد برای آدرس دهی شبكه وجود خواهد داشت ولی با توجه به اين كه تمامی آدرس های شبكه كلاس B می بايست با 1 و صفر شروع شوند ( دو بيت رزو شده ) ، برای آدرس دهی شبكه از  14 بيت باقيمانده استفاده خواهد شد . بنابراين در نهايت دو به توان 14 شناسه منحصر بفرد  (16,384) برای آدرس دهی شبكه های كلاس B وجود خواهد داشت .

  • در آدرس های كلاس B از دو بايت برای آدرس دهی گره ها استفاده می شود . اين بدان معنی است كه به تعداد دو به توان 16 منهای دو ( تمام صفر و تمام يك ) يعنی معادل  65,534 گره را می توان برای هر شبكه كلاس B آدرس دهی نمود .

برای استخراج محدوده آدرس های معتبر هاست ها  در يك شبكه كلاس B می توان از روش زير استفاده نمود :

  • در صورت صفر كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( دو بايت ) ، آدرس شبكه مشخص می گردد :
     0 . 0 . 16 . 172

  • در صورت يك كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( دو بايت ) ، آدرس broadcast مشخص می گردد :
     255 . 255 . 16 . 172

هاست های معتبر، اعداد بين آدرس شبكه و آدرس broadcast می باشند.
( در مثال فوق از  1 . 0 . 16 . 172  تا 254 . 255 . 16 . 172 ) 

كلاس C

  • سه بايت اول آدرس های كلاس C به بخش آدرس شبكه و صرفا" يك بايت باقيمانده به آدرس گره اختصاص می يابد . فرمت آدرس های كلاس C به صورت : network.network.network.node   است . به عنوان نمونه در آدرس IP:192.168.100.102 ، آدرس شبكه  100 . 168 . 192 و آدرس گره 102 می باشد.

  • در شبكه های كلاس C ، دو بيت اولين اكتت يك و سومين بيت همواره صفر است (110) . برای مشخص كردن محدوده آدرس های شبكه كلاس C پس از دنبال نمودن فرآيندی مشابه با آنچه كه در مورد كلاس A و B اشاره گرديد می توان محدوده شبكه های كلاس C را بدست آورد ( بين 192 تا 223 ) . بنابراين در صورت مشاهده  يك آدرس IP  كه شروع آن با  192 تا 223 است ، مشخص می گردد كه  آدرس  فوق يك آدرس IP كلاس C می باشد .

  • در يك آدرس شبكه كلاس C ، سه بيت اول بايت اول 110 می باشد . بدين ترتيب می توان با انجام محاسباتی ساده تعداد شبكه دردسترس كلاس C را مشخص نمود . 3 بايت  ( و يا 24 بيت )  منهای سه بخش رزو شده  ، 21 بيت جهت آدرس دهی را ارائه می نمايد كه به كمك آنها می توان  به تعداد 2 به توان 21 و يا   2,097,152 شبكه كلاس C را ايجاد نمود .

  • هر شبكه منحصربفرد كلاس C از يك بايت برای آدرس دهی گره ها استفاده می نمايد . بدين ترتيب به تعداد دو به توان 8 و يا 256 منهای دو آدرس رزو شده ( تمام صفر و يا تمام يك )  را می توان برای هر شبكه كلاس C آدرس دهی نمود ( 254 گره) .

برای استخراج محدوده آدرس های معتبر هاست ها در يك شبكه كلاس C می توان از روش زير استفاده نمود : 

  • در صورت صفر كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( يك بايت ) ، آدرس شبكه مشخص می گردد :
     0 . 100 . 168 . 192

  • در صورت يك كردن تمامی بيت های مربوط به هاست ( يك بايت ) ، آدرس broadcast مشخص می گردد :
     255 . 100 . 168 . 192

هاست های معتبر ، اعداد بين آدرس شبكه و آدرس broadcast می باشند .
( در مثال فوق از  1 . 100 . 168 . 192  تا 254 . 100 . 168 . 192 ) .

كلاس های D و E
آدرس های بين 224 و 255 برای شبكه های كلاس  D و E  رزو شده اند . از كلاس D ( بين 224 تا 239 ) برای آدرس های multicast و از كلاس E ( بين 240 تا 255 ) برای اهداف علمی و تحقيقاتی استفاده می گردد . 
با توجه به طولانی شدن اين بخش اجازه دهيد ادامه بحث را در بخش بعدی دنبال نمائيم .



جستجو

مقالات                 
دايره المعارف       
دوره های آموزشی


 

 

مشاهده گروه ها



              

 

 تهيه شده در شرکت سخا روش -  1382