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



ساير




 

 

 

SAKHA RAVESH CO.

 ا مروز

 شنبه  6  خرداد  1396  2017  May  27   Saturday 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 سوم )

 مديريت آموزش

32369

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 سوم )
آنچه تاكنون گفته شده است :

  •  بخش اول    برنامه ريزی و طراحی : طراحی يك شبكه محلی ساده با استفاده از فناوری سيسكو
  •  بخش دوم   برنامه ريزی و طراحی : طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه

در اين بخش ، بحث بر روی  طراحی يك مدل آدرس دهی IP منطبق بر طرح شبكه را ادامه داده و به مواردی‌ همچون آدرس های رزو شده ، broadcast ،  آدرس های IP خصوصی  و NAT ( برگرفته از  network address translation  )  اشاره خواهيم كرد . 
قبل از اين كه به موارد فوق اشاره نمائيم بد نيست به خلاصه مطالب گفته شده در بخش دوم نگاهی مجدد داشته باشيم . جدول زير محدوده آدرس های IP را بر اساس مقدار  اولين اكتت برای هر يك از كلاس های IP نشان می دهد .

كلاس IP

محدوده آدرس IP بر اساس مقدار اولين اكتت

 Class A

 1 to 126 (00000001 to 01111110)*

 Class B  128 to 191 (10000000 to 10111111)
 Class C  192 to 223 (11000000 to 11011111)
 Class D  224 to 239 (11100000 to 11101111)
 Class E  240 to 255 (11110000 to 11111111)

 * : آدرس 127 (01111111) ، يك آدرس كلاس A رزو شده برای تست است و نمی توان آن را به يك شبكه نسبت داد . 

 جدول يك : تشخيص كلاس IP بر اساس مقدار دهدهی اولين اكتت

آدرس های رزو شده
برخی از آدرس های IP برای اهداف خاصی  رزو شده می باشند و مدير شبكه نمی تواند  از اين نوع آدرس ها استفاده نمايد :

  • آدرس هائی كه از آنها به منظور شناسائی و يا مشخص كردن خود شبكه استفاده می گردد. همانگونه كه در بخش بالای شكل 1  مشاهده می نمائيد ،  شبكه ای به آدرس  0 . 11 . 150 . 198 مشخص شده است ( يك شبكه كلاس C كه سه بايت اول آن آدرس شبكه و بايت آخر آدرس هاست را مشخص می نمايد ) . مادامی كه داده بر روی شبكه محلی فوق حركت می نمايد و از يك هاست به هاست ديگر ارسال می گردد ، شماره هاست حائز اهميت می باشد. زمانی كه داده ئی از يك هاست موجود بر روی يك شبكه ديگر برای هر يك از هاست های موجود در اين شبكه ( محدوده  آدرس های  1 . 11 . 150 . 198 تا 254 . 11 . 150 . 198 ) ، ارسال می گردد در مرحله اول شماره شبكه حائز اهميت خواهد بود ، چراكه روتر با استفاده از آن قادر به فورواردينگ مناسب بسته اطلاعاتی به شبكه مقصد است ( مثلا" ارسال داده از شبكه ای به آدرس  0 . 11 . 159 . 198 )  .
    شبكه محلی موجود در قسمت پائين شكل همانند شبكه محلی در بخش بالا عمل می نمايد با اين تفاوت كه شماره شبكه آن 0 . 12 . 150 . 198 است .

 

شكل 1 : آدرس شبكه

  • آدرس های broadcast : از اين نوع آدرس ها جهت انتشار بسته های اطلاعاتی برای تمامی دستگاه های موجود بر روی يك شبكه استفاده می گردد . در قسمت بالای شكل 2 ،  برای شبكه 0 . 11 . 150 . 198  آدرس broadcast  برابر  255 . 11 . 150 . 198 می باشد . داده ئی كه به آدرس broadcast ارسال م‍ی گردد توسط هر يك از هاست های موجود بر روی آن شبكه ( 0 . 11 . 150 . 198  ) خوانده می شوند .
    شبكه محلی نشان داده شده در بخش پائين شكل ( 0 . 12 . 150 . 198 ) نيز عملكردی مشابه با شبكه نشان داده شده در بخش بالا دارد با اين تفاوت كه آدرس broadcast آن معادل 255 . 12 . 150 . 198 می باشد . 

شكل 2 : آدرس  broadcast

يك آدرس IP كه تمامی بيت های مربوط به هاست آن صفر باينری در نظر گرفته شده است ، آدرس شبكه را مشخص می نمايد . اين آدرس رزو شده بوده و نمی توان از آن استفاده نمود .در شكل شماره 3 ، يك آدرس كلاس B كه تمامی بيت های مربوط به هاست آن صفر در نظر گرفته شده است ، نشان داده شده است  . آدرس 0 . 0. 10 . 176  ، آدرس شبكه را مشخص می نمايد .



شكل 3 : آدرس شبكه

در صورتی كه يك آدرس شبكه كلاس A را در نظر بگيريم ( در اين كلاس از سه بايت برای آدرس دهی هاست و از يك بايت برای آدرس دهی شماره شبكه استفاده می گردد ) ،‌ آدرس 0 . 0 . 0 . 113 آدرس IP شبكه ای است كه می تواند شامل هاستی به آدرس 3 . 2 . 1 . 113 باشد . روترها از آدرس های شبكه در زمان فورواردينگ بسته های اطلاعاتی بر روی شبكه استفاده می نمايند . 
در يك آدرس شبكه كلاس B  برای دو اكتت و يا بايت اوليه به صورت پيش فرض مقدار در نظر گرفته می شود . از دو بايت و يا اكتت آخر برای شماره هاست و مشخص نمودن دستگاه های متصل شده به شبكه استفاده می گردد . به اين نوع آدرس ها اصطلاحا"  unicast گفته می شود ( uni مفهوم  يك را می دهد ) . يك آدرس unicast صرفا" به يك هاست بر روی يك شبكه اشاره می نمايد . در مثال فوق آدرس IP:  176.10.0.0  برای آدرس شبكه رزو شده است و نمی توان آن را به هيچيك از دستگاه های متصل شده به اين شبكه نسبت داد . در چنين مواردی می توان به عنوان نمونه  از آدرس 1 . 16 . 10 . 176 برای آدرس دهی يكی از هاست های موجود بر روی شبكه 0 . 0. 10 . 176 استفاده نمود . در اين مثال 10 . 176 بخش مربوط به آدرس شبكه و 1 . 16 بخشی است كه آدرس يك هاست را بر روی شبكه فوق مشخص می نمايد .
برای ارسال داده به تمامی دستگاه های موجود بر روی يك شبكه به يك آدرس broadcast نياز خواهيم داشت . broadcast زمانی اتفاق می افتد كه يك فرستنده  اقدام به ارسال داده برای تمامی دستگاه های موجود در يك شبكه می نمايد. شكل 4 ، آدرس broadcast و شبكه يك نمونه آدرس كلاس B را نشان می دهد :


شكل 4 : آدرس broadcast و شبكه يك نمونه آدرس كلاس B

آدرس broadcast شبكه فوق 255 . 255 . 10 . 176 می باشد . بسته های اطلاعاتی حاوی چنين آدرس مقصدی توسط هر يك از كامپيوترهای موجود بر روی شبكه (  0 . 0 . 10 . 176 ) دريافت و پردازش می گردد . برای حصول اطمينان از اين موضوع كه ساير دستگاه های موجود  در شبكه پيام broadcast را پردازش می نمايند ،‌ فرستنده می بايست از يك آدرس  IP خاص مقصد استفاده نمايد تا هر يك از دستگاه های گيرنده بتوانند آن را شناسائی و پردازش نمايند . آدرس های broadcast در بخش هاست خود دارای مقدار يك می باشند ( تمامی بيت های مربوط به بخش هاست در آدرس IP ، يك باينری در نظر گرفته می شود ) .
برای شبكه 0 . 0 . 10 . 176 كه شانزده بيت آن مربوط به آدرس دهی هاست است ،‌ آدرس 255 . 255 . 10 . 176 به عنوان آدرس broadcast در نظر گرفته می شود .

آدرس های  عمومی و خصوصی
ثبات و انسجام اينترنت به يكتائی عمومی آدرس های شبكه بستگی دارد . همانگونه كه در شكل 5 مشاهده می نمائيد ، مدل آدرس دهی شبكه فوق دارای مشكل جدی است . هر دو شبكه دارای يك آدرس شبكه  0 . 11 . 150 . 198 می باشند . زمانی كه داده ارسالی به روتر می رسد ، وی آن را می بايست برای كدام شبكه فوروارد نمايد ؟



شكل 5 : ضرورت استفاده از آدرس های منحصربفرد

مدلی اينچنين ، افزايش بار ترافيكی شبكه را به دنبال داشته و می تواند در عمل روتر را به منظور انجام وظايف خود با شكست مواجه نمايد . بنابراين ، می بايست از  مكانيزم های خاصی به منظور حصول اطمينان از يكتائی آدرس ها استفاده گردد . اين مسئوليت در ابتدا به InterNIC ( برگرفته شده از  Internet Network Information Center ) واگذار گرديد . اين سازمان هم اينك غيرفعال است و مسئوليت واگذار شده به آنها توسط موسسه IANA ( برگرفته شده از Internet Assigned Numbers Authority  ) دنبال می گردد . اين سازمان با دقت مديريت آدرس های IP را با هدف عدم تكرار در آدرس های عمومی انجام می دهد .
آدرس های IP عمومی منحصربفرد می باشند و نمی بايست ماشين های متصل شده به يك شبكه عمومی دارای آدرس های IP مشابه باشند . چراكه آدرس های IP عمومی ، سراسری و استاندارد می باشند . تمامی ماشين های متصل شده به اينترنت می بايست به اين قانون وفادار و پايبند باشند . آدرس های IP عمومی را می توان از يك مركز ارائه دهنده خدمات اينترنت ( ISP ) و ساير مراكز قانونی دريافت كرد .
با توجه به رشد سريع اينترنت ، تعداد آدرس های IP عمومی جوابگو نمی باشند . به همين دليل و در جهت حل اين بحران ، مدل های آدرس دهی جديدی نظير CIDR ( برگرفته شده از classless interdomain routing ) و يا IPv6 ، پياده سازی شده است .
يكی ‌ديگر از راه حل های پياده سازی شده به منظور حل مشكل فوق ، استفاده از آدرس های خصوصی است . همانگونه كه اشاره گرديد هاست های اينترنت نيازمند يك آدرس IP منحصربفرد جهانی می باشند . شبكه های محلی كه به اينترنت متصل نشده اند می توانند از هر آدرس معتبری استفاده نمايند ( بشرطی كه بر روی شبكه خصوصی منحصربفرد باشند ) . امروزه تعداد زيادی از شبكه های خصوصی در كنار شبكه های عمومی وجود دارد كه ممكن است سرانجام به اينترنت متصل شوند .
بر اساس RFC 1918 سه بلاك از آدرس های IP برای شبكه های خصوصی در نظر گرفته شده است ( يك كلاس A ،  يك مجموعه از آدرس های كلاس B و يك مجموعه از آدرس های كلاس C ) . آدرس هائی از اين نوع بر روی ستون فقرات اينترنت روت نشده و  روترهای اينترنت بلافاصله آدرس های خصوصی را دورخواهند انداخت .
جدول زير محدوده آدرس های خصوصی را نشان می دهد .

كلاس IP

محدوده آدرس های خصوصی تعريف شده 

 Class A

 10.0.0.0 to 10.255.255.255

 Class B  172.16.0.0 to 172.31.255.255
 Class C  192.168.0.0 to 192.168.255.255

آدرس های IP خصوصی

در صورتی كه قصد تعريف يك اينترانت غيرعمومی ، يك آزمايشگاه تست و ... را داشته باشيم ، می توان از اين نوع آدرس های خصوصی در مقابل آدرس های منحصربفرد سراسری استفاده نمود .
آدرس های IP خصوصی می توانند با آدرس های IP عمومی تركيب گردند . برای اتصال شبكه ای  كه از آدرس های IP خصوصی استفاده می نمايد به اينترنت ، نيازمند ترجمه آدرس های خصوصی به آدرس های عمومی می باشيم . به اين فرآيند ترجمه ،   NAT ( برگرفته شده از  Network Address Translation  ) گفته می شود . معمولا" روتر دستگاهی است كه عمليات NAT را انجام می دهد .
سه نوع مختلف NAT وجود دارد :

  • NAT ايستا : در اين مدل يك تناظر يك به يك بين آدرس های محلی و سراسری ايجاد می گردد . بدين ترتيب ، مجبور خواهيم بود كه برای هر هاست موجود بر روی‌ شبكه محلی دارای يك آدرس  IP واقعی باشيم  .

  • NAT پويا : در اين مدل يك آدرس IP خصوصی به يك آدرس IP عمومی map می شود . فرآيند فوق بر اساس مجموعه ای از آدرس های IP عمومی ذخيره شده در يك pool انجام می گردد . بدين ترتيب لازم نخواهد بود كه همانند NAT ايستا پيكربندی روتر برای ايجاد تناطر يك به يك به صورت دستی انجام شود . توجه داشته باشيد كه در اين مدل می بايست به تعداد كافی از آدرس های IP واقعی استفاده گردد تا هر هاست امكان مبادله بسته های اطلاعاتی بر روی  اينترنت را داشته باشد . 

  •  NAT overload : اين روش متداولترين نوع پيكربندی NAT است كه می توان آن را نوع خاصی از ‌NAT پويا در نظر گرفت كه در آن چندين آدرس IP خصوصی صرفا" به يك آدرس IP عمومی با استفاده از پورت های مختلف map می شوند ( مدل many-to-one ) . به اين مدل PAT ( برگرفته شده از port address translation ) نيز گفته می شود . با استفاده از PAT ( و يا NAT Overload  ) ، می توان هزاران كاربر را صرفا" با استفاده از يك آدرس IP واقعی به اينترنت متصل نمود . سرويس فوق  ، دليلی است بر اين موضوع كه چرا تا كنون با بحران كمبود آدرس IP در اينترنت مواجه نشده ايم .

در بخش چهارم به بررسی نحوه انتخاب يك پروتكل روتينگ ، متناسب با نيازهای شبكه خواهيم پرداخت .



جستجو

مقالات                 
دايره المعارف       
دوره های آموزشی


 

 

مشاهده گروه ها



              

 

 تهيه شده در شرکت سخا روش -  1382