انواع کلاسهای IP

  

جدول زیر محدوده آدرس های IP را بر اساس مقدار  اولین اکتت برای هر یک از کلاس های IP نشان می دهد .

کلاس IP	محدوده آدرس IP بر اساس مقدار اولین اکتت
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) ، یک آدرس کلاس A رزو شده برای تست است و نمی توان آن را به یک شبکه نسبت داد .

 جدول یک : تشخیص کلاس IP بر اساس مقدار دهدهی اولین اکتت

آدرس های رزو شده
برخی از آدرس های IP برای اهداف خاصی  رزو شده می باشند و مدیر شبکه نمی تواند  از این نوع آدرس ها استفاده نماید :

• آدرس هائی که از آنها به منظور شناسائی و یا مشخص کردن خود شبکه استفاده می گردد. همانگونه که در بخش بالای شکل 1  مشاهده می نمائید ،  شبکه ای به آدرس  0 . 11 . 150 . 198 مشخص شده است ( یک شبکه کلاس C که سه بایت اول آن آدرس شبکه و بایت آخر آدرس هاست را مشخص می نماید ) . مادامی که داده بر روی شبکه محلی فوق حرکت می نماید و از یک هاست به هاست دیگر ارسال می گردد ، شماره هاست حائز اهمیت می باشد. زمانی که داده ئی از یک هاست موجود بر روی یک شبکه دیگر برای هر یک از هاست های موجود در این شبکه ( محدوده  آدرس های  1 . 11 . 150 . 198 تا 254 . 11 . 150 . 198 ) ، ارسال می گردد در مرحله اول شماره شبکه حائز اهمیت خواهد بود ، چراکه روتر با استفاده از آن قادر به فورواردینگ مناسب بسته اطلاعاتی به شبکه مقصد است ( مثلا" ارسال داده از شبکه ای به آدرس  0 . 11 . 159 . 198 )  .
  شبکه محلی موجود در قسمت پائین شکل همانند شبکه محلی در بخش بالا عمل می نماید با این تفاوت که شماره شبکه آن 0 . 12 . 150 . 198 است .

 

شکل 1 : آدرس شبکه

• آدرس های broadcast : از این نوع آدرس ها جهت انتشار بسته های اطلاعاتی برای تمامی دستگاه های موجود بر روی یک شبکه استفاده می گردد . در قسمت بالای شکل 2 ،  برای شبکه 0 . 11 . 150 . 198  آدرس broadcast  برابر  255 . 11 . 150 . 198 می باشد . داده ئی که به آدرس broadcast ارسال م‍ی گردد توسط هر یک از هاست های موجود بر روی آن شبکه ( 0 . 11 . 150 . 198  ) خوانده می شوند .
  شبکه محلی نشان داده شده در بخش پائین شکل ( 0 . 12 . 150 . 198 ) نیز عملکردی مشابه با شبکه نشان داده شده در بخش بالا دارد با این تفاوت که آدرس broadcast آن معادل 255 . 12 . 150 . 198 می باشد . 

شکل 2 : آدرس  broadcast

یک آدرس IP که تمامی بیت های مربوط به هاست آن صفر باینری در نظر گرفته شده است ، آدرس شبکه را مشخص می نماید . این آدرس رزو شده بوده و نمی توان از آن استفاده نمود .در شکل شماره 3 ، یک آدرس کلاس B که تمامی بیت های مربوط به هاست آن صفر در نظر گرفته شده است ، نشان داده شده است  . آدرس 0 . 0. 10 . 176  ، آدرس شبکه را مشخص می نماید .

شکل 3 : آدرس شبکه

در صورتی که یک آدرس شبکه کلاس A را در نظر بگیریم ( در این کلاس از سه بایت برای آدرس دهی هاست و از یک بایت برای آدرس دهی شماره شبکه استفاده می گردد ) ،‌ آدرس 0 . 0 . 0 . 113 آدرس IP شبکه ای است که می تواند شامل هاستی به آدرس 3 . 2 . 1 . 113 باشد . روترها از آدرس های شبکه در زمان فورواردینگ بسته های اطلاعاتی بر روی شبکه استفاده می نمایند . 
در یک آدرس شبکه کلاس B  برای دو اکتت و یا بایت اولیه به صورت پیش فرض مقدار در نظر گرفته می شود . از دو بایت و یا اکتت آخر برای شماره هاست و مشخص نمودن دستگاه های متصل شده به شبکه استفاده می گردد . به این نوع آدرس ها اصطلاحا"  unicast گفته می شود ( uni مفهوم  یک را می دهد ) . یک آدرس unicast صرفا" به یک هاست بر روی یک شبکه اشاره می نماید . در مثال فوق آدرس IP:  176.10.0.0  برای آدرس شبکه رزو شده است و نمی توان آن را به هیچیک از دستگاه های متصل شده به این شبکه نسبت داد . در چنین مواردی می توان به عنوان نمونه  از آدرس 1 . 16 . 10 . 176 برای آدرس دهی یکی از هاست های موجود بر روی شبکه 0 . 0. 10 . 176 استفاده نمود . در این مثال 10 . 176 بخش مربوط به آدرس شبکه و 1 . 16 بخشی است که آدرس یک هاست را بر روی شبکه فوق مشخص می نماید .
برای ارسال داده به تمامی دستگاه های موجود بر روی یک شبکه به یک آدرس broadcast نیاز خواهیم داشت . broadcast زمانی اتفاق می افتد که یک فرستنده  اقدام به ارسال داده برای تمامی دستگاه های موجود در یک شبکه می نماید. شکل 4 ، آدرس broadcast و شبکه یک نمونه آدرس کلاس B را نشان می دهد :

شکل 4 : آدرس broadcast و شبکه یک نمونه آدرس کلاس B

آدرس broadcast شبکه فوق 255 . 255 . 10 . 176 می باشد . بسته های اطلاعاتی حاوی چنین آدرس مقصدی توسط هر یک از کامپیوترهای موجود بر روی شبکه (  0 . 0 . 10 . 176 ) دریافت و پردازش می گردد . برای حصول اطمینان از این موضوع که سایر دستگاه های موجود  در شبکه پیام broadcast را پردازش می نمایند ،‌ فرستنده می بایست از یک آدرس  IP خاص مقصد استفاده نماید تا هر یک از دستگاه های گیرنده بتوانند آن را شناسائی و پردازش نمایند . آدرس های broadcast در بخش هاست خود دارای مقدار یک می باشند ( تمامی بیت های مربوط به بخش هاست در آدرس IP ، یک باینری در نظر گرفته می شود ) .
برای شبکه 0 . 0 . 10 . 176 که شانزده بیت 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 اینترنت به یکتائی عمومی آدرس های شبکه بستگی دارد . همانگونه که در شکل 5 مشاهده می نمائید ، مدل آدرس دهی شبکه فوق دارای مشکل جدی است . هر دو شبکه دارای یک آدرس شبکه  0 . 11 . 150 . 198 می باشند . زمانی که داده ارسالی به روتر می رسد ، وی آن را می بایست برای کدام شبکه فوروارد نماید ؟

شکل 5 : ضرورت استفاده از آدرس های منحصربفرد

مدلی اینچنین ، افزایش بار ترافیکی شبکه را به دنبال داشته و می تواند در عمل روتر را به منظور انجام وظایف خود با شکست مواجه نماید . بنابراین ، می بایست از  مکانیزم های خاصی به منظور حصول اطمینان از یکتائی آدرس ها استفاده گردد . این مسئولیت در ابتدا به InterNIC ( برگرفته شده از  Internet Network Information Center ) واگذار گردید . این سازمان هم اینک غیرفعال است و مسئولیت واگذار شده به آنها توسط موسسه IANA ( برگرفته شده از Internet Assigned Numbers Authority  ) دنبال می گردد . این سازمان با دقت مدیریت آدرس های IP را با هدف عدم تکرار در آدرس های عمومی انجام می دهد .
آدرس های IP عمومی منحصربفرد می باشند و نمی بایست ماشین های متصل شده به یک شبکه عمومی دارای آدرس های IP مشابه باشند . چراکه آدرس های IP عمومی ، سراسری و استاندارد می باشند . تمامی ماشین های متصل شده به اینترنت می بایست به این قانون وفادار و پایبند باشند . آدرس های IP عمومی را می توان از یک مرکز ارائه دهنده خدمات اینترنت ( ISP ) و سایر مراکز قانونی دریافت کرد .
با توجه به رشد سریع اینترنت ، تعداد آدرس های IP عمومی جوابگو نمی باشند . به همین دلیل و در جهت حل این بحران ، مدل های آدرس دهی جدیدی نظیر CIDR ( برگرفته شده از classless interdomain routing ) و یا IPv6 ، پیاده سازی شده است .
یکی ‌دیگر از راه حل های پیاده سازی شده به منظور حل مشکل فوق ، استفاده از آدرس های خصوصی است . همانگونه که اشاره گردید هاست های اینترنت نیازمند یک آدرس IP منحصربفرد جهانی می باشند . شبکه های محلی که به اینترنت متصل نشده اند می توانند از هر آدرس معتبری استفاده نمایند ( بشرطی که بر روی شبکه خصوصی منحصربفرد باشند ) . امروزه تعداد زیادی از شبکه های خصوصی در کنار شبکه های عمومی وجود دارد که ممکن است سرانجام به اینترنت متصل شوند .
بر اساس RFC 1918 سه بلاک از آدرس های IP برای شبکه های خصوصی در نظر گرفته شده است ( یک کلاس A ،  یک مجموعه از آدرس های کلاس B و یک مجموعه از آدرس های کلاس C ) . آدرس هائی از این نوع بر روی ستون فقرات اینترنت روت نشده و  روترهای اینترنت بلافاصله آدرس های خصوصی را دورخواهند انداخت .
جدول زیر محدوده آدرس های خصوصی را نشان می دهد .

کلاس IP	محدوده آدرس های خصوصی تعریف 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 که قصد تعریف یک اینترانت غیرعمومی ، یک آزمایشگاه تست و ... را داشته باشیم ، می توان از این نوع آدرس های خصوصی در مقابل آدرس های منحصربفرد سراسری استفاده نمود .
آدرس های IP خصوصی می توانند با آدرس های IP عمومی ترکیب گردند . برای اتصال شبکه ای  که از آدرس های IP خصوصی استفاده می نماید به اینترنت ، نیازمند ترجمه آدرس های خصوصی به آدرس های عمومی می باشیم . به این فرآیند ترجمه ،   NAT ( برگرفته شده از  Network Address Translation  ) گفته می شود . معمولا" روتر دستگاهی است که عملیات NAT را انجام می دهد .
سه نوع مختلف NAT وجود دارد :

• NAT ایستا : در این مدل یک تناظر یک به یک بین آدرس های محلی و سراسری ایجاد می گردد . بدین ترتیب ، مجبور خواهیم بود که برای هر هاست موجود بر روی‌ شبکه محلی دارای یک آدرس  IP واقعی باشیم  .

• NAT پویا : در این مدل یک آدرس IP خصوصی به یک آدرس IP عمومی map می شود . فرآیند فوق بر اساس مجموعه ای از آدرس های IP عمومی ذخیره شده در یک pool انجام می گردد . بدین ترتیب لازم نخواهد بود که همانند NAT ایستا پیکربندی روتر برای ایجاد تناطر یک به یک به صورت دستی انجام شود . توجه داشته باشید که در این مدل می بایست به تعداد کافی از آدرس های IP واقعی استفاده گردد تا هر هاست امکان مبادله بسته های اطلاعاتی بر روی  اینترنت را داشته باشد . 

•  NAT overload : این روش متداولترین نوع پیکربندی NAT است که می توان آن را نوع خاصی از ‌NAT پویا در نظر گرفت که در آن چندین آدرس IP خصوصی صرفا" به یک آدرس IP عمومی با استفاده از پورت های مختلف map می شوند ( مدل many-to-one ) . به این مدل PAT ( برگرفته شده از port address translation ) نیز گفته می شود . با استفاده از PAT ( و یا NAT Overload  ) ، می توان هزاران کاربر را صرفا" با استفاده از یک آدرس IP واقعی به اینترنت متصل نمود . سرویس فوق  ، دلیلی است بر این موضوع که چرا تا کنون با بحران کمبود آدرس IP در اینترنت مواجه نشده ایم .

منبع:http://www.srco.ir