آدرس IP نسخه 4
آدرس IP نسخه 4 ،یک عدد 32بیتی است که برای سادگی آن را به شکل ۴ بخش عددی در مبنای ۱۰ می نویسند که با نقطه از هم جدا میشوند (مانند .211.45.5. 199).
این روش نشانی دهی را دهی نقطه دار و هر یک از چهار بخش را یک 8 تایی(OCTET) می گویند.
زیرا طول آن ۸ بیت (یا 1بایت) است و می تواند عددی از ۰ تا ۲۵۵ باشد پس2 به توان ۳۲ آدرس مختلف یا به عبارتی ۲۹۶. ۹۶۷. ۲۹۴. ۴ آدرس متمایز داریم.
اصولاً هر نشانیip که ۳۲ بیتی است به دو بخش تقسیم می شود: یک پیشوند و یک پسوند.
این دو سطح به منظور ایجاد یک روش مسیریابی کارآمد طراحی شده است. پیشوند آدرس شبکه ای که رایانه به آن متصل است را مشخص می کند(Network) در حالیکه پسوند یک رایانه یکتا را روی شبکه مشخص می کند(Host).
یعنی به هر شبکه در اینترنت یک مقدار یگانه که تحت عنوان شماره شبکه شناخته شده است اختصاص دارد. شماره شبکه به عنوان یک پیشوند در نشانه هر رایانه‌ای که به شبکه وصل است ظاهر می شود.
به علاوه هر رایانه روی یک شبکه یک پسوند نشانی یکتا تخصیص یافته است. هر نشانی کامل شامل یک پیشوند و یک پسوند است و طوری تخصیص داده می شود که یکتا باشند بنابر این ویژگی اول تضمین می گردد.
اگر دو رایانه به دو شبکه مختلف وصل شده باشند ،نشانی هایشان پیشوندهای متفاوت خواهند داشت اما اگر دو رایانه به یک شبکه وصل شده باشند نشانه هایشان دارای پسوند های متفاوتی خواهد بود.
1-1 کلاس های مختلف IP نسخه 4
سه کلاس پایه ای مختلف نشان دهی ip برای شبکه های بزرگ، متوسط .کوچک (از نظر تعداد کامپیوتر در یک شبکه) وجود دارد.
کلاسA برای شبکه های بزرگ،
کلاس B برای شبکه های متوسط
کلاس C شبکه های کوچک است.
علاوه بر این سه کلاس،
کلاسD برای پخش چندگانه ارسال اطلاعات به گروهی از رایانه ها
و کلاسE کارهای جستجو و تحقیقاتی وجود دارد.
برای شرکت در پخش چندگانه ip،مجموعه ای از رایانه های میزبان باید بر سر استفاده از آدرس پخش چندگانه به طور مشترک توافق داشته باشند.
پس از تشکیل گروه پخش چندگانه یک کپی از هر بسته اطلاعاتی فرستاده شده به نشانی پخش چندگانه به هر رایانه میزبان درمجموعه تحویل می گیرد.
نخستین 4 بیت (ازسمت چپ) آدرس IP کلاس آن را مشخص می‌کند.
همچنین اگر نمایش نقطه دار در نظر بگیریم از روی مقدار دهدهی بایت اول کلاس آن تشخیص داده میشود:
شکل زیر تصویر بهتری از کلاس های آدرس به شما می دهد:
تصویر زیر نیز محدوده هر کلاس آی پی را نشان میدهد:
اصولاً در سامانه IP دهی به مشترکان ،IPها به صورت تعدادی که توانی از عدد2 باشد( ۲ و ۴ و ۸ و ۱۶ و ۳۲ و ۶۴ و ۱۲۸) دسته بندی می شوند.
لازم به ذکر است که هر دسته IP اختصاص داده شده به مشترک ،IPهای اول و آخر بر اساس استاندارد معمولاً غیر قابل استفاده است و از باقیمانده IP ها می توان در شبکه محصور شده استفاده کرد.
به عنوان مثال در یک کلاس ۸ تایی حداکثر ۶ نشانی IP قابل استفاده است.
این به دلیل این است که آدرس کامپیوتر در شبکه( پسوند) نمی‌تواند تماما یک یا تماماً صفر باشد بنابراین تعداد دو تا از آی پی‌های قبل تخصیص در هر شبکه کم می شود.
کلاس A: این نوع کلاس بیشتر برای تخصیص IP در شبکه های بزرگ مورد استفاده قرار می گیرد. اکتت اول این کلاس ها از 1 تا ۱۲۶ متفاوت می باشد . از باقی اکتت ها برای Host استفاده می شود.به این ترتیب ۱۲۶ شبکه, ۲۱۴ ۷۷۷ ۱۶ هاست و آدرس در کلاس a تعریف می شود حدود نیمی از ترکیب‌های موجود برای تمام آدرس هایIP در این کلاس قرار می گیرند.
LOOP BACK: آدرس ۱. ۰. ۰. ۱۲۷ برای عملیاتی به نامLOOP BACK استفاده میشود. LOOP BACKزمانی انجام میشود که یکی از کامپیوترهای میزبان بسته ای را برای خودش می فرستد.کاربرد این متد در رفع مشکل و تست اتصالات شبکه در خود سیستم است.
کلاس B:معمولاً شبکه‌های متوسط از این نوع کلاس بهره می‌برند.آدرس هایی که اولین عکس آنها از ۱۲۸ تا۱۹۱ تغییر می‌کند عضو این کلاس هستند. اکتت دوم این آدرس ها نیز برای تعیینNET و دو اکتت دیگر برای مشخص کردن آدرس HOST مورد استفاده قرار می‌گیرد.
به این ترتیب ۱6۳۴۸ شبکه با ۶۵۵۳۴ هاست و1073741824 آدرس IPمختلف در این کلاس قابل تخصیص است.
کلاس C: شبکه‌های کوچک می توانند از این کلاس استفاده کنند آدرس‌های که اکتت اول آنها از ۱۹۲ تا ۲۲۳ از در این کلاس قرار می‌گیرند. اکتت های اول تا سوم برای معین کردن آدرس NET و باقی برای تخصیص آدرس به HOST مورد استفاده قرار می گیرد. می توان 2097152شبکه با ۲۵۴ HOST و۱۰۷۳۷۴۱۸۲۴ آدرس IPمختلف در این کلاس C ایجاد کرد.
کلاسD: از این کلاس برای Mulsticast (جهت ارسال اطلاعات برای گروهی از NOD های موجود در یک شبکه مورد استفاده قرار می گیرد) استفاده میشود و کمی با کلاس‌ها و آدرس های قبلی تفاوت دارد . آدرس‌هایی که اکتت اول آنها از ۲۲۴ تا۲۳۹ است.
کلاس E:این کلاس شباهت زیادی به کلاس D دارد و بیشتر در موارد آزمایشی مورد استفاده قرار می گیرد آدرس هایی که اکتت اول آنها از ۲۴۰ تا ۲۵۴ است.
Broadcast: آدرس ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ که برای ارسال به همهNOD های شبکه می باشد.
نکته: آدرس های بالا برای استفاده در اینترنت می باشد و یک سری از آدرس خصوصی از داخل کلاس های IP برای شبکه‌های خصوصی خارج میشود که در اینترنت قابل استفاده نیست.این ادرس های خصوصی در بخش بعدی توضیح داده می شوند
1-2 IPخصوصی
برای جلوگیری از هدر دهی IP در هر کلاس، یک محدوده IPبرای شبکه های خصوصی (مانند شبکه داخلی ادارات و شرکت ها) در نظر گرفته شده است.
این آدرس‌ها قابل استفاده در شبکه اینترنت نمی باشد و معمولاً در شبکه‌های خصوصی محلی استفاده میشود. این آدرس ها عبارتند از:
برای اتصال یک شبکه خصوصی به اینترنت از پروتکلNAT استفاده می شود .به این ترتیب که نشانی خصوصی به یک یا چند نشانی منحصر به فرد عمومی ترجمه میشود.
نام دیگر IPخصوصی IP INVALID است.یعنی نمی توان در شبکه اینترنت از آنها برای آدرس سرورها استفاده کرد .نقطه مقابل IPخصوصی IP عمومی (PUBLIC) /VALID IP قرار دارد که برای آدرس دهی HOST های اینترنت از آنها استفاده می شود.
1-3 NAT جیست؟
می دانیم که هر کامپیوتری که قصد استفاده از اینترنت را دارد بایستی یک آدرس valid داشته باشد تا بتواند از خدمات اینترنت استفاده کند.
بدین معنا که مثلا اگر کامپیوتری درخواست مشاهده سایت http://www.google.com را نمود،صفحه باز شده (نتیجه کار نه درخواست انجام کار) بایستی به کدام یک از کامپیوترهای متصل به اینترنت ارسال شود؟یعنی کامپیوتر شما چگونه بایستی شناسایی شود؟ بنابراین بایستی کامپیوتر شما به صورت یکتا در اینترنت شناخته گردد. اما متأسفانه به تعداد کافی آدرس ip برای تخصیص به تمامی کامپیوترها و تجهیزات متصل به اینترنت و یکتا نمودن آنها در اینترنت وجود ندارد.راه حل چیست؟
راه حل این است که دستگاهی خاص یا کامپیوتری خاص که یک آدرس ip به صورت valid دارد و در سطح دنیا نیز شناخته میشود،نقش NAT server را بازی نموده و کار ترجمه آدرس را انجام دهد.
روال کار به این صورت خواهد بود که به جای اینکه شما، آدرس ip به صورت valid داشته باشید و به صورت مستقیم به اینترنت وصل شوید ،شما بهNAT serverمتصل می‌شوید و درخواست‌های اینترنت خود را به آن می دهید.
این سرویس یک آدرس valid دارد نیز درخواست های شما را به سمت اینترنت می دهد و پاسخ دریافت شده را به شما باز می گرداند.
بدین ترتیب شما نیازی به داشتن آدرس valid نخواهید داشت. در واقع با این کارNAT server یک آدرسvalid را به چند کامپیوتر متصل به آن به اشتراک می‌گذارد.
مثلاً زمانی که به صورت dial-up به اینترنت متصل می شوید، درخواست های اینترنت خود را به کامپیوتری در ISP ارائه دهنده خدمات اینترنت خود می دهید. این کامپیوتر نیز درخواست های شما را به سمت اینترنت فرستاده و پاسخ دریافت شده را به سمت شما باز میگرداند.
NAT server هم به صورت سخت افزاری (تجهیزی جداگانه) و هم به صورت نرم افزاری (ویندوز سرور) قابل پیاده سازی است.
1-4 IP ایستا و پویا
IP پویا با هر بار وصل شدن به شبکه داخلی و یا اینترنت تغییر می‌کند اما IP ایستا(Static) اینطور نیست.
IP پویا (Dynamic) در هر شبکه توسط سرور پروتکل پیکربندی پویای میزبان(DHCP server)به رایانه هادر شبکه اختصاص داده میشود.
یعنی وقتی شما به اینترنت و یا شبکه داخلی وصل می شوید سرور پروتکل پیکربندی پویای میزبان به شما یک نشانی IP اختصاص می دهد.
DHCP server می تواند یک سرویس در سیستم عامل های سرور باشد یا یک قطعه سخت‌افزاری مانند مسیریاب (Router) و یا نقطه دسترسی (Access Point) در شبکه باشد.
برای دیدن نشانی IP رایانه خود می توان از برنامه Winipcfg.exe (در ویندوز ۹۵ و ۹۸ و ME)
یا ipconfig.exe (در ویندوز ۲۰۰۰ و xp و vista و ۷) استفاده کرد
(با تایپ دستور command prompt) در لینوکس و یونیکس یا سیستم‌های مبتنی بر آنها نیز می توان از دستور ipconfig استفاده کرد