تعلم المهوس مدرسة ويندوز 7 - أساسيات عنونة IP

في هذه الطبعة من Geek School ، سننظر في كيفية عمل معالجة IP. سنقوم أيضًا بتغطية بعض الموضوعات المتقدمة مثل كيفية تحديد الكمبيوتر الخاص بك إذا كان الجهاز الذي تتصل به موجودًا على نفس الشبكة التي تنتمي إليها. سوف ننتهي بعد ذلك بإلقاء نظرة سريعة على بروتوكولي تحليل الأسماء: LLMNR و DNS.

تأكد من الاطلاع على المقالات السابقة في سلسلة Geek School هذه في Windows 7:

• إدخال مدرسة كيف جيك كيف
• الترقيات والهجرات
• تكوين الأجهزة
• إدارة الأقراص
• إدارة التطبيقات
• إدارة Internet Explorer

وتنبقي لبقية المسلسل طوال الأسبوع.

أساسيات IP

عندما ترسل رسالة عبر البريد العادي ، يجب عليك تحديد عنوان الشخص الذي ترغب في استلام البريد عليه. وبالمثل ، عندما يرسل جهاز كمبيوتر واحد رسالة إلى كمبيوتر آخر ، فإنه يحتاج إلى تحديد العنوان الذي ينبغي إرسال الرسالة إليه. تسمى هذه العناوين عناوين IP وتبدو عادة كشيء مماثل:

192.168.0.1

هذه العناوين عناوين IPv4 (بروتوكول الإنترنت الإصدار 4) ومثل معظم الأشياء في هذه الأيام فهي تجريد بسيط لما يراه الكمبيوتر بالفعل. عناوين IPv4 هي 32 بت ، مما يعني أنها تحتوي على مجموعة من 32 منها وأصفار. سيرى الكمبيوتر العنوان المذكور أعلاه على النحو التالي:

11000000 10101000 00000000 00000001

ملاحظة: لكل ثماني عشرية قيمة قصوى (2 ^ 8) - 1 وهي 255. هذا هو الحد الأقصى لعدد المجموعات التي يمكن التعبير عنها باستخدام 8 بتات.

إذا كنت ترغب في تحويل عنوان IP إلى مكافئه الثنائي ، يمكنك إنشاء جدول بسيط ، كما هو موضح أدناه. ثم خذ قسمًا واحدًا من عنوان IP (يسمى تقنيًا ثماني بتات) ، على سبيل المثال 192 ، وانتقل من اليسار إلى اليمين للتحقق مما إذا كان يمكنك طرح الرقم في رأس الجدول من رقمك العشري. هناك قاعدتان:

• إذا كان الرقم الموجود في رأس الجدول أصغر من رقمك أو مساويًا له ، فضع علامة على العمود مع الرقم 1. ثم يصبح رقمك الجديد هو الرقم الذي تم طرح الرقم به في رأس العمود. على سبيل المثال ، 128 أصغر من 192 لذلك أضع علامة على عمود 128s مع 1. ثم تركت مع 192 - 128 ، وهو 64.
• إذا كان الرقم أكبر من الرقم الذي لديك ، فضع علامة عليه بعلامة 0 ثم قم بالتمرير.

هنا كيف سيبدو باستخدام عنوان مثالنا 192.168.0.1

128	64	32	16	8	4	2	1
1	1	0	0	0	0	0	0
1	0	1	0	1	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	0
0	0	0	0	0	0	0	1

في المثال أعلاه ، أخذت أول ثماني ثماني وثمانون 192 وعلمت عمود 128s بعلامة 1. ثم تركت مع 64 وهو نفس رقم العمود الثاني لذلك قمت بتمييزه بعلامة 1 أيضًا. لقد تركت الآن مع 0 منذ 64 - 64 = 0. وهذا يعني أن بقية الصف كانت جميع الأصفار.

في الصف الثاني ، أخذت الثمانية الثانية ، 168. 128 أصغر من 168 لذلك قمت بتمييزها بعلامة 1 وبقيت مع 40. وكان 64 عندئذ أكبر من 40 لذلك قمت بتمييزها بـ 0. عندما انتقلت إلى العمود الثالث ، 32 كان أقل من 40 ، لذا قمت بتمييزه بـ 1 ، وبقيت بالرقم 8. 16 أكبر من 8 ، لذا قمت بتمييزه بـ 0. عندما وصلت إلى العمود 8s قمت بتمييزه بـ 1 التي تركتني مع 0 لذلك تم وضع علامة على بقية الأعمدة بـ 0.

كانت الثمانية الثالثة صفرًا ، ولا يمكن لأي شيء الانتقال إلى 0 ، لذلك وضعنا علامة على جميع الأعمدة بصفر.

كانت الثمانية الأخيرة 1 ولا يمكن لأي شيء الانتقال إلى 1 ماعدا 1 ، لذلك وضعت علامة على جميع الأعمدة بـ 0 حتى وصلنا إلى عمود 1S حيث وضعت علامة عليه مع 1.

أقنعة الشبكة الفرعية

ملاحظة: يمكن أن يكون حجب الشبكة الفرعية معقدًا جدًا ، لذا بالنسبة لنطاق هذه المقالة ، سنناقش فقط أقنعة الشبكة الفرعية.

يتكون عنوان IP من مكونين ، عنوان شبكة وعنوان مضيف. قناع الشبكة الفرعية هو ما يستخدمه الكمبيوتر لفصل عنوان IP الخاص بك إلى عنوان الشبكة وعنوان المضيف. عادةً ما يظهر قناع الشبكة الفرعية بشيء من هذا القبيل.

255.255.255.0

والتي في شكل ثنائي يشبه هذا.

11111111.11111111.11111111.00000000

في قناع الشبكة الفرعية يتم الإشارة إلى بتات الشبكة بواسطة 1s ويتم الإشارة إلى بت البتات بواسطة 0s. يمكنك أن ترى من التمثيل الثنائي المذكور أعلاه أن الثمانيات الثلاثة الأولى من عنوان IP تستخدم لتحديد الشبكة التي ينتمي إليها الجهاز وتستخدم الثمانية الأخيرة لعنوان المضيف.

وباعتبار عنوان IP وقناع الشبكة الفرعية ، يمكن لأجهزة الكمبيوتر لدينا معرفة ما إذا كان الجهاز على نفس الشبكة عن طريق إجراء عملية "bitwise AND". على سبيل المثال ، قل:

• يريد computerOne إرسال رسالة إلى computerTwo.
• لدى computerOne IP من 192.168.0.1 مع قناع الشبكة الفرعية 255.255.255.0
• لدى computerTwo IP من 192.168.0.2 مع قناع الشبكة الفرعية 255.255.255.0

سيحسب computerOne أولاً البايت و AND لقناع IP الخاص به وقناع الشبكة الفرعية.

ملاحظة: عند استخدام bitwise AND operation ، إذا كانت البتات المقابلة كلاهما 1 فإن النتيجة هي 1 ، وإلا فهي 0.

11000000 10101000 00000000 00000001
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

ثم يقوم بحساب bitwise AND for computerTwo.

11000000 10101000 00000000 00000010
11111111 11111111 11111111 00000000

11000000 10101000 00000000 00000000

كما ترون ، فإن نتائج عمليات البت يتماثلون ، وهذا يعني أن الأجهزة موجودة على نفس الشبكة.

الطبقات

كما قد تكون قد خمنت الآن ، فكلما زاد عدد الشبكات (1s) التي لديك في الشبكة الفرعية لديك ، كلما قل عدد المضيفات (0s) التي يمكنك الحصول عليها. يتم تقسيم عدد المضيفين والشبكات التي يمكنك الحصول عليها إلى 3 فئات.

	الشبكات	قناع الشبكة الفرعية	الشبكات	المضيفين
الفئة أ	1-126.0.0.0	255.0.0.0	126	16 777 214
الصف ب	128-191.0.0.0	255.255.0.0	16 384	65 534
فئة ج	192-223.0.0.0	255.255.255.0	2 097 152	254

محجوزة النطاقات

ستلاحظ أن النطاق 127.x.x.x قد تم استبعاده. هذا لأن النطاق بأكمله محجوز لشيء يسمى عنوان الاسترجاع الخاص بك. يشير عنوان الاسترجاع دائمًا إلى جهاز الكمبيوتر الخاص بك.

تم حجز النطاق 169.254.0.x أيضًا لشيء يسمى APIPA والذي سنناقشه لاحقًا في السلسلة.

نطاقات IP الخاصة

حتى قبل بضع سنوات ، كان لكل جهاز على الإنترنت عنوان IP فريد. عند بدء تشغيل عناوين IP ، تم تقديم مفهوم يسمى NAT والذي أضاف طبقة أخرى بين شبكاتنا وشبكة الإنترنت. قررت IANA أنها ستحجز مجموعة من العناوين من كل فئة من عناوين IP:

• 10.0.0.1 - 10.255.255.254 من الفئة أ
• 172.16.0.1 - 172.31.255.254 من الفئة ب
• 192.168.0.1 - 192.168.255.254 من الفئة C

ثم بدلاً من تعيين عنوان IP لكل جهاز في العالم ، يزودك موفر خدمة الإنترنت بجهاز يسمى NAT Router والذي يتم تعيين عنوان IP مفرد له. يمكنك بعد ذلك تعيين عناوين IP الخاصة بأجهزتك من نطاق IP الخاص الأكثر ملائمة. يحافظ NAT Router على جدول NAT ويقوم بتوصيل اتصالك بالإنترنت.

ملاحظة: يتم عادةً تعيين عنوان IP الخاص بجهاز NAT Router عبر DHCP ، لذا فإنه يتغير عادةً وفقًا للقيود التي يواجهها مزوّد خدمة الإنترنت الخاص بك.

تحليل الاسم

من الأسهل بالنسبة لنا أن نتذكر أسماء قابلة للقراءة من البشر مثل FileServer1 أكثر من تذكر عنوان IP مثل 89.53.234.2. على الشبكات الصغيرة ، حيث لا تتواجد حلول تحليل الأسماء الأخرى مثل DNS ، عندما تحاول فتح اتصال بـ FileServer1 ، يمكن للكمبيوتر إرسال رسالة بث متعدد (وهي طريقة رائعة لتقول إرسال رسالة إلى كل جهاز على الشبكة) يسأل من هو FileServer1. تسمى هذه الطريقة في تحليل الاسم LLMNR (تحليل الاسم المتعدد لربط الوصلة) ، وعلى الرغم من أن هذا الحل مثالي لشبكة منزلية أو شبكة أعمال صغيرة ، فإنه لا يتطور بشكل جيد ، أولاً لأن البث إلى آلاف العملاء سيستغرق وقتًا طويلاً وثانيًا نظرًا لأن عمليات البث لا تعبر عادة عن أجهزة التوجيه.

DNS (نظام اسم المجال)

تتمثل الطريقة الأكثر شيوعًا لحل مشكلة قابلية التوسع في استخدام DNS. نظام أسماء النطاقات هو دليل الهاتف لأي شبكة معينة. فهو يقوم بتعيين أسماء الأجهزة القابلة للقراءة من قبل البشر إلى عناوين IP الأساسية الخاصة بهم باستخدام قاعدة بيانات عملاقة. عند محاولة فتح اتصال بـ FileServer1 يسأل جهاز الكمبيوتر الخاص بك ملقم DNS ، الذي تحدده ، من هو FileServer1. سيستجيب ملقم DNS بعد ذلك بعنوان IP الذي يمكن للكمبيوتر الخاص بك بدوره إجراء اتصال به. هذا هو أيضا طريقة تحليل الاسم المستخدمة من قبل أكبر شبكة في العالم: الإنترنت.

تغيير إعدادات الشبكة الخاصة بك

انقر بزر الماوس الأيمن على رمز إعدادات الشبكة وحدد فتح مركز الشبكة والمشاركة من قائمة السياق.

الآن انقر فوق الارتباط التشعبي تغيير إعدادات محول على الجانب الأيسر.

ثم انقر بزر الماوس الأيمن على محول الشبكة وحدد خصائص من قائمة السياق.

الآن حدد Internet Protocol Version 4 ثم انقر فوق زر الخصائص.

هنا يمكنك تكوين عنوان IP ثابت عن طريق تحديد زر الاختيار "استخدام عنوان IP التالي". مسلحين بالمعلومات المذكورة أعلاه ، يمكنك ملء عنوان IP وقناع الشبكة الفرعية. العبارة الافتراضية ، لجميع المقاصد والأغراض ، هي عنوان IP الخاص بالموجه.

بالقرب من الجزء السفلي من مربع الحوار ، يمكنك تعيين عنوان خادم DNS الخاص بك. في المنزل ربما لا يكون لديك خادم DNS ، ولكن جهاز التوجيه الخاص بك في كثير من الأحيان لديه ذاكرة التخزين المؤقت DNS الصغيرة ويوجه الاستفسارات إلى ISP الخاص بك. بدلاً من ذلك ، يمكنك استخدام خادم DNS العام من Google ، وهو 8.8.8.8.

واجب منزلي

• لا يوجد واجب منزلي لهذا اليوم ، لكن هذا كان طويلًا ، لذا اقرأه مرة أخرى. إذا كنت لا تزال تشعر بالجوع للحصول على مزيد من المعلومات ، فيمكنك قراءتها على موضوع شبكة متقدم يسمى CIDR (توجيه بيني بدون فئات).

إذا كان لديك أي أسئلة يمكنك تغريدة لي @ taybgibb ، أو مجرد ترك تعليق.