مجله برقچی > آموزش > آدرس IP چیست؟ تجهیزات شبکه چگونه آدرس آی پی دریافت میکنند؟
6052آدرس IP چیست؟ تجهیزات شبکه چگونه آدرس آی پی دریافت میکنند؟
امروزه بیشتر شبکهها و تجهیزات شبکه از جمله تمام کامپیوترهای متصل به اینترنت، از پروتکل TCP/IP به عنوان استانداردی برای چگونگی برقراری ارتباط در شبکه استفاده میکنند. در پروتکل TCP/IP، شناسه منحصر به فرد برای یک کامپیوتر، آدرس IP (آدرس ای پی ) آن نامیده میشود. هر یک از تجهیزات شبکه (تجهیزات شبکه شامل بسیاری از لوازم مورد نیاز برای ارتباط با اینترنت میشود، از جمله کابل شبکه و سوئیچ شبکه اما در اینجا کامپیوتر و موبایل و دیگر دستگاههایی که به اینترنت متصل میشوند، مورد نظر است) دارای یک شناسه منحصر به فرد در شبکه است.
درست همانطور که شما به هنگام ارسال یک نامه، آن را در ایمیل آدرس میدهید، تجهیزات شبکه از شناسههایی منحصر به فرد برای ارسال دادهها به کامپیوترهای خاص در یک شبکه استفاده میکنند. تیم برقچی سعی بر این داشته که آدرس ای پی را معرفی کند و معنا و مفهوم اعداد تشکیل دهنده آی پی را به طور کامل خدمت همراهان مجله برقچی اطلاع رسانی کند. ما تنها با این شوق به سوی ایجاد این محتوا سفر کردهایم.
فهرست:
- چگونه تجهیزات شبکه آدرس IP خود را پیدا میکنند؟
- چندتا کلاس آدرس IP وجود دارد؟
- subnet چیست؟
- چگونه IP خود را پیدا کنیم؟
- انواع آدرس IP زیر شبکه
- روتر چگونه آدرس میدهد
- DHCP چگونه آدرسدهی میکند؟
دو استاندارد برای آدرس IP وجود دارد:
آدرس IP نسخه ۴ (IPv4) و آدرس IP نسخه ۶ (IPv6). همه کامپیوترهای دارای آدرسهای IP دارای آدرس IPv4 هستند و بیشتر آنها از سیستم آدرس جدید IPv6 نیز استفاده میکنند. در اینجا تفاوتهای بین این دو نوع آدرس آورده شدهاست:
- IPv4 از ۳۲ بیت دودویی یا binary برای ایجاد یک آدرس منحصر به فرد در شبکه استفاده میکند. یک آدرس IPv4 توسط چهار عدد که با نقطه جدا میشوند، بیان میشود. هر عدد دهدهی یا decimal (در پایه ۱۰) نمایشی است برای یک عدد دودویی هشت رقمی (در پایه ۲) که یک حالت هشتایی نیز نامیده میشود. برای مثال: 27.61.137
- IPv6 از ۱۲۸ بیت دودویی برای ایجاد یک آدرس منحصر به فرد در شبکه استفاده میکند. یک آدرس IPv6 توسط هشت گروه از اعداد شانزدهشانزدهی یا hexadecimal (در مبنای ۱۶) که توسط دونقطه(:) جدا میشوند، بیان میشود، مانند 2001:cdba:0000:0000:0000:0000:3257:9652. گروههایی از اعداد که شامل 4 صفر هستند اغلب برای ذخیره فضا حذف میشوند و یک دونقطه (:) برای نشان دادن فاصله باقی میماند(مانند 2001:cdba::3257:9652).
در شروع پیدایش IPv4، عملکرد آدرسدهی چگونه بود؟
در آغاز کار سیستم آدرسدهی IPv4، اینترنت کاربردهای تجاری که امروز دارد را نداشت، و بیشتر شبکهها خصوصی بودند و از شبکههای دیگر در سراسر جهان مجزا بودند. زمانی که اینترنت جهانی شد، داشتن تنها ۳۲ بیت برای شناسایی یک آدرس اینترنتی منحصر به فرد باعث نگرانیهایی شد مبنی بر اینکه به زودی آدرسهای IP کافی برای اختصاص به تجهیزات شبکه وجود نخواهد داشت. در IPv4، ۲۳۲ ترکیب ممکن وجود دارد که کمتر از ۴.۳ میلیارد آدرس منحصر به فرد از این ترکیبات ساخته میشود. ظهور IPv6 با افزایش آدرسهای ممکن به ۱۲۲۶ آدرس، نگرانیها را به کلی برطرف کرد. در ادامه بررسی خواهیم کرد که چطور میتوان آدرسهای IPv4 وIPv6 اختصاص داده شده به تجهیزات شبکه مانند کامپیوترها و گوشیهای موبایل را فهمید.
این مقاله را نیز حتما بخوانید:
تجهیزات شبکه شما چگونه آدرس IP خود را دریافت میکند؟ (پویا و ثابت)
یک آدرس ای پی میتواند پویا(dynamic) یا ثابت(static) باشد. یک آدرس ثابت، آدرسی است که برای همیشه تعیین شدهاست. آدرسهای IP ثابت تعیینشده توسط ارائه دهندگان خدمات اینترنتی بسیار کم هستند. شما میتوانید آدرس IP ثابت را به تجهیزات شبکه محلی خود اختصاص دهید، اما اگر از آنها بدون درک خوبی از TCP/IP استفاده کنید، میتواند مشکلاتی در شبکه ایجاد کند. آدرسهای پویا رایجتر هستند. تعیین این آدرسها توسط پروتکل پیکربندی هاست پویا یا Dynamic Host Configuration Protocol که به طور مخفف DHCP نامیده میشود که سرویسی در حال اجرا بر روی شبکه است، انجام میشود. DHCP معمولا بر روی تجهیزات شبکه مانند روترها یا سرورهای DHCP اختصاصی اجرا میشود.
آدرس IP پویا با استفاده از سیستم لیزینگ (leasing System) صادر میشوند، به این معنی که آدرس ای پی تنها برای زمان محدودی فعال است. اگر اجاره (lease) منقضی شود، کامپیوتر به طور خودکار یک اجاره جدید درخواست خواهد کرد. گاهی اوقات، این بدان معنی است که کامپیوتر یک آدرس IP جدید نیز دریافت خواهد کرد، به خصوص اگر کامپیوتر بین دو اجاره از شبکه خارج شده باشد. کاربر معمولا متوجه انجام این فرایند نمیشود، مگر اینکه کامپیوتر در مورد تداخل آدرس IP در شبکه هشدار دهد (دو دستگاه از تجهیزات شبکه با یک آدرس IP یکسان به شبکه متصل شده باشند). تداخل آدرس به ندرت رخ میدهد و تکنولوژی امروزی معمولا به طور خودکار مشکل را حل میکند.
در ادامه، به صورت دقیقتر به بخشهای مهم آدرس IP و وظایف خاص آدرسهای مشخص خواهیم پرداخت.
انواع کلاسهای آدرس IP
همانطور که گفته شد، آدرسهای IPv4 نشاندهنده چهار عدد دودویی هشت رقمی است. این بدان معنی است که هر عدد میتواند مقادیر ۰۰۰۰۰00۰ تا ۱۱۱۱۱۱11 در سیستم دودویی، یا ۰ تا ۲۵۵ در سیستم دهدهی (در مبنای 10) را داشته باشد. به عبارت دیگر از 0.0.0.0 تا 255.255.255.255. هرچند برخی از اعداد در این دامنه برای اهداف خاص در شبکههای TCP/IP ذخیره شدهاند. این آدرسهای ذخیره توسط مراجع در آدرسدهی TCP/IP و آیانا (Internet Assigned Numbers Authority یا به اختصار IANA)، شناخته میشوند. چهار آدرس ذخیره خاص عبارتند از:
- 0.0.0: این آدرس نماینده شبکه پیشفرض است، که مفهوم انتزاعی متصل بودن به یک شبکه TCP/IP است.
- 255.255.255: این آدرس برای پخش پیامهای عمومی روی شبکه یا پیامهایی که باید به تمام کامپیوترهای شبکه برود، ذخیره شدهاست.
- 0.0.1: این آدرس loopback (رجوع) نامیده میشود، به این معنی که کامپیوتر شما برای شناسایی خودش از آن استفاده میکند؛ چه یک آدرس IP مشخص داشته باشد و چه نداشته باشد.
- 254.0.1 تا 169.254.255.254: این محدوده مختص به آدرسدهی خودکار IPهای خصوصی (Automatic Private IP Addressing یا به اختصار APIPA) است که زمانی که یک کامپیوتر موفق به دریافت آدرس از سرور DHCP نمیشود، به طور خودکار برای آن کامپیوتر یا دیگر تجهیزات شبکه اختصاص داده میشود.
این مقاله را نیز حتما بخوانید:
آموزش تصویری تغییر رمز وای فای
زیرشبکه یا subnet
سایر آدرسهای ذخیره، برای کلاسهای زیرشبکه (subnet) هستند. زیرشبکه، شبکهای کوچکتر از تجهیزات شبکه متصل به یک شبکه بزرگتر از طریق یک روتر است. زیرشبکه میتواند سیستم آدرس خود را داشته باشد بنابراین تجهیزات شبکه روی یک زیرشبکه میتوانند به سرعت بدون ارسال داده به شبکه بزرگتر، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. پیکربندی یک روتر در یک شبکه TCP/IP، از جمله اینترنت، برای شناسایی یک یا چند زیرشبکه و ترافیک شبکه صورت گرفتهاست. آدرسهای IP رزرو شده برای زیرشبکه ها در زیر آورده شدهاست:
- 0.0.0 تا 10.255.255.255: این آدرسها در کلاس A دامنه آدرس 1.0.0.0 تا 127.0.0.0 قرار میگیرد، که بیت اول در آنها صفر است.
- 16.0.0 تا 172.31.255.255: این آدرسها در محدوده آدرس کلاس B 128.0.0.0 تا 191.255.0.0 قرار میگیرند که در آنها دو بیت اول ۱۰ هستند.
- 168.0.0 تا 168.255.255: این آدرسها در محدوده کلاس C از 192.0.0.0 تا 223.255.255.0 قرار میگیرند که در آنها سه بیت اول ۱۱۰ است.
- ارسال چندگانه یا multicast ( قبلا کلاس D نامیده میشد): چهار بیت اول آدرس ۱۱۱۰ است، با آدرسهایی در محدوده 0.0.0 تا 239.255.255.255.
- ذخیرهشده برای استفاده آینده / تجربی (قبلا کلاس E نامیده میشد): آدرسهای 0.0.0 تا 254.255.255.254.
سه کلاس اول (کلاسهای A، B و C) آنهایی هستند که بیشتر در ایجاد زیرشبکهها استفاده میشوند. در ادامه خواهیم دید که چگونه یک زیرشبکه از این آدرسها استفاده میکند. آیانا کاربردهای خاصی را برای آدرسهای ارسال چندگانه درون نیروی امور مهندسی اینترنت (Internet Engineering Task Force یا به اختصار IETF) را در سند RFC_5771 مشخص کردهاست. با اینکه ذخیره کلاس E را در سند RFC_1112 که در سال 1989 منتشر شده است، اعلام کردند، هدف خاص و یا برنامهای برای آینده آن اختصاص داده نشدهاست. پیش از آنکه IPv6 مورد استفاده قرار بگیرد، این بحث در اینترنت جریان داشت که آیا آیانا باید کلاس E را برای استفاده عمومی برای تجهیزات شبکه موجود، در اختیار قرار دهد یا خیر.
در ادامه، به چگونگی کار زیرشبکهها خواهیم پرداخت و آدرسهایی که ذخیره نیستند را مورد بررسی قرار خواهیم داد.
این مقاله را نیز حتما بخوانید:
آموزش صفر تا صد مفاهیم شبکه اترنت Ethernet
چگونه آدرس IP خود را پیدا کنیم؟
در ویندوز، کلمه cmd را جستجو کنید. در نتایجی که به شما ارائه میشود، کلمه ipconfig را جستجو کنید. برای مکبوک، به System Preferences بروید و Network را انتخاب کنید، آدرس ای پی شما باید در این پنجره دیده شود. برای آدرس IP تلفنهای همراه، به قسمت تنظیمات (Settings) بروید، سپس WiFi و شبکهای را که به آن متصل هستید، انتخاب کنید و وارد صفحه مربوط به آن شوید. شما میتوانید آدرس IP را بسته به مدل گوشی خود در Advanced یا (i) بیابید.
آدرسهای اینترنتی و زیرشبکهها
اگر از روتر استفاده میکنید، آدرس IP زیرشبکههای که ممکن است بر روی کامپیوتر خانگی شما باشد، به صورت مثالی در زیر آورده شدهاست:
- آدرس IP: 168.1.102
- الگوی زیرشبکه (Subnet Mask): 255.255.0
- بیست و چهار بیت (سه عدد هشتایی) که برای Network ID ذخیره شدهاست.
- هشت بیت (یک عدد هشتایی) ذخیرهشده برای تجهیزات شبکه از جمله کامپیوترها.
- ID زیرشبکه (Subnet ID) بر اساس الگوی زیرشبکه (اولین آدرس): 168.1.0
- آدرس ذخیره برای پخش پیامهای عمومی در زیرشبکه (آخرین آدرس): 168.1.255
- مثالی از آدرسهای روی شبکه یکسان: 168.1.1 و 192.168.1.103
- مثالی از آدرسهایی که روی شبکه یکسانی قرار ندارند: 168.2.1 و 192.168.2.103
علاوه بر رزرو آدرسهای IP، آیانا همچنین مسئول تعیین بلوکهای آدرسهای IP به نهادهای مشخصی که معمولا سازمانهای تجاری یا دولتی هستند، میباشد. ارائهدهنده خدمات اینترنتی شما (ISP) ممکن است یکی از این نهادها باشد، یا ممکن است بخشی از یک بلوک بزرگتر تحت کنترل یکی از این نهادها باشد. وقتی به اینترنت متصل میشوید ISP یکی از این آدرسها را به شما اختصاص میدهد. شما میتوانید لیست کاملی از واگذاریها و ذخیرهسازیهای آدرسهای IPv4 را در وبسایت آیانا (IANA) ببینید.
اگر تنها یک کامپیوتر را به اینترنت متصل کنید، آن کامپیوتر میتواند از آدرسی از ISP شما استفاده کند. بسیاری از خانهها امروزه از روترها برای به اشتراک گذاشتن یک ارتباط اینترنتی بین تجهیزات شبکه مختلف استفاده میکنند.
نحوه آدرسدهی روتر
اگر از یک روتر برای به اشتراکگذاری یک اتصال اینترنتی بین تجهیزات شبکه استفاده میکنید، روتر آدرس IP صادر شده را مستقیما از ISP دریافت میکند. روتر سپس یک زیرشبکه برای تمام تجهیزات شبکه مانند کامپیوترها و گوشیهای موبایل متصل به خود را ایجاد و مدیریت میکند. اگر آدرس کامپیوتر شما در یکی از محدودههای زیرشبکه ذخیره شده که قبلا ذکر کردیم، قرار بگیرد، تجهیزات شبکه شما به جای اینکه مستقیما به اینترنت اتصال پیدا کنند، از طریق یک روتر به اینترنت متصل میشوند.
آدرسهای IP روی یک زیرشبکه دارای دو قسمت هستند:
بخش مربوط به شبکه و بخش مربوط به گره یا node (منظور تجهیزات شبکه مورد استفاده شما از قبیل گوشی موبایل یا کامپیوتر است). بخش مربوط به شبکه، خود زیرشبکه را مشخص میکند. گره که میزبان (host) نیز نامیده میشود، یکی از تجهیزات شبکه است که به شبکه متصل و نیازمند یک آدرس منحصر به فرد است. هر کامپیوتر میتواند دو بخش آدرس ای پی را با استفاده از یک الگوی زیرشبکه جدا کند. الگوی زیرشبکه تا حدی شبیه به آدرس IP است، اما در واقع فقط یک فیلتر است که برای تعیین بخشهای مختلف یک آدرس IP که شبکه و گره را مشخص میکند، استفاده میشود.
یک الگوی زیرشبکه متشکل از تعدادی بیت ۱ است که با تعدادی بیت ۰ دنبال میشود. بیتهای ۱ بیتهایی از شبکه را که یک آدرس IP را نمایندگی میکنند نشان میدهند و به این طریق بخشهایی که یک گره مشخص را روی شبکه نشان میدهند، نمایان میسازند. در استاندارد IPv4، رایجترین الگوهای زیرشبکه استفادهشده دارای هشتاییهای کاملی از 1 و 0 ها، به شرح زیر هستند:
- 0.0.0= 11111111.00000000.00000000.00000000: 8 بیت برای شبکهها و ۲۴ بیت برای گرهها
- 255.0.0 = 11111111.11111111.00000000.00000000: ۱۶ بیت برای شبکهها و ۱۶ بیت برای گرهها
- 255.255.0 = 11111111.11111111.11111111.00000000: 24 بیت برای شبکهها و 8 بیت برای گرهها
نحوه تعیین الگوهای زیرشبکه در شبکههای بزرگ
افرادی که شبکههای بزرگ ایجاد میکنند، براساس تعداد زیرشبکه ها یا گرههای مورد نظر، الگوهای زیرشبکهای که به بهترین شکل عمل میکنند را تعیین میکنند. برای زیرشبکه های بیشتر، از بیتهای بیشتری برای شبکه استفاده میشود؛ برای گرههای بیشتر در هر زیرشبکه، از بیتهای بیشتری برای گرهها استفاده میشود. این ممکن است به معنی استفاده از مقادیر غیر استاندارد در الگو باشد. به عنوان مثال، اگر شما میخواهید از ۱۰ بیت برای شبکهها و ۲۲ بیت برای گرهها استفاده کنید، الگوی زیرشبکه شما نیاز به استفاده از ۱۱۰۰۰۰۰ هشتایی دوم دارد، که الگوی زیرشبکه 255.192.0.0 را تولید میکند.
نکته مهم دیگر در مورد آدرسهای IP در یک زیرشبکه این است که آدرسهای اول و آخر رزرو شدهاند. اولین آدرس خود زیرشبکه را شناسایی میکند و آخرین آدرس، آدرس انتشار را برای سیستمهای آن زیرشبکه مشخص میکند.
برای دیدن این که چگونه تمام این اطلاعات گرد هم میآیند تا آدرس ای پی شما را تشکیل دهند به مطلبی که در ادامه آمدهاست توجه کنید.
DCHP چگونه آدرس IP را اختصاص میدهد
زمانی که شما یکی از تجهیزات شبکه را به شبکهای اضافه میکنید، کامپیوتر یک فرایند چهار مرحلهای برای به دست آوردن یک آدرس IP از DHCP را انجام میدهد:
- پیدا کردن: کامپیوتر یک پیام پخش را به شبکه میفرستد تا یک تامینکننده سرویس DHCP پیدا کند.
- پیشنهاد: هر تامینکننده DHCP که پیام را دریافت کند، آدرس سختافزار منحصر به فرد کامپیوتر را تشخیص میدهد و پیامی شامل پیشنهاد ارائه سرویس به آن کامپیوتر میفرستد.
- درخواست: کامپیوتر یک ارائهدهنده DHCP را از پیشنهادهای خود انتخاب میکند و سپس درخواستی را به آن ارائهدهنده میفرستد و در آن خواستار تخصیص آدرس IP میشود.
- تایید: تامینکننده DHCP مورد نظر درخواست را تایید کرده و یک آدرس ای پی برای کامپیوتر صادر میکند که با هیچ نشانی IP دیگری که در حال حاضر در شبکه فعال است مطابقت ندارد.
منبع مقاله: ?What Is an IP Address
متاسفیم که این مطلب نتوانسته نظر شما را جلب کند. لطفا با نظرات و پیشنهادات خود، ما را در بهبود همیشگی سایت یاری دهید.
ثبت دیدگاه
ممنون خیلی مفید بود
مطلب بسیار خوبی بود
ممنون بابت اطلاعات مفیدتون