عند تكوين “بروتوكول التحكم في الإرسال/برتوكول الإنترنت” (TCP/IP) على جهاز كمبيوتر، يلزم وجود عنوان IP وقناع شبكة فرعية وعادةً عبّارة افتراضية في إعدادات تكوين TCP/IP.
فهم عنوان IP
يحتاج كل جهاز متصل بشبكة – كمبيوتر، أو جهاز لوحي، أو كاميرا، أو أياً منهم – إلى معرف فريد حتى تتمكن الأجهزة الأخرى من معرفة كيفية الوصول إليه. في عالم شبكات TCP/IP، هذا المعرّف هو عنوان بروتوكول الإنترنت (IP).
إذا كنت قد عملت مع أجهزة كمبيوتر في أي وقت، فمن المحتمل أنك تعاملت مع عناوين IP – تلك التسلسلات الرقمية التي تشبه 192.168.0.15.
في معظم الأوقات، لا يتعين علينا التعامل معها مباشرة، نظراً لأن أجهزتنا وشبكاتنا تهتم بهذه الأمور من وراء الكواليس. وعندما يكون علينا التعامل معهم ، غالباً ما نتبع التعليمات حول الأرقام التي يجب وضعها فيها. ولكن، إذا كنت تريد أن تتعمق أكثر في ما تعنيه هذه الأرقام ، فإنك ستجد في هذا المقال ما يناسبك.
لماذا يجب أن تهتم؟ إن فهم كيفية عمل عناوين IP أمر حيوي إذا كنت تريد في أي وقت استكشاف أخطاء سبب عدم عمل شبكتك بشكل صحيح، أو سبب عدم اتصال جهاز معين بالطريقة التي تتوقعها. وإذا احتجت في أي وقت إلى إعداد شيء أكثر تقدماً – مثل استضافة خادم ألعاب أو خادم وسائط يمكن للأصدقاء الاتصال به عن طريق الانترنت – فستحتاج إلى معرفة شيء عن عناوين IP. بالإضافة إلى ذلك، إنها عملية رائعة.
اقرأ أيضاً: ماهي الشبكة المحلية LAN ؟
ما هو عنوان IP؟
عنوان IP هو رقم 32 بت يحدد بطريقة فريدة أحد الأجهزة المضيفة (جهاز كمبيوتر أو أي جهاز آخر، مثل الطابعة أو الموجه) على شبكة TCP/IP.
ويتم عادةً التعبير عن عناوين IP بتنسيق عشري بأربعة أرقام يتم الفصل بينهم بنقاط، مثل 192.168.123.34.
عنوان IP هو مجموعة من أربعة أرقام من هذا القبيل. يمكن أن يتراوح كل رقم من 0 إلى 255. لذلك، يتراوح نطاق عناوين IP الكامل من 0.0.0.0 إلى 255.255.255.255.
السبب في أن كل رقم يمكن أن يصل إلى 255 فقط هو أن كل رقم هو رقم ثنائي مكون من ثمانية بتات، سيكون الرقم العشري 0 هو الرقم الثنائي 00000000 بينما يكون الرقم العشري 255 هو الرقم الثنائي 11111111 وهو العدد الأقصى الذي يمكن أن تصل إليه المجموعة الثمانيّة. عنوان IP الذي ذكرناه سابقًا (192.168.1.34) في الشكل الثنائي سيبدو كما يلي: 11000000.10101000.00000001.00100010.
تعمل أجهزة الكمبيوتر مع التنسيق الثنائي، لكننا نحن البشر نجد أنه من الأسهل بكثير العمل مع التنسيق العشري. ومع ذلك، فإن معرفة أن العناوين هي في الواقع أرقام ثنائية ستساعدنا على فهم الطريقة التي تعمل بها عناوين IP.
أجزاء عنوان IP
يتكون عنوان IP لجهاز ما من جزأين منفصلين:
معرف الشبكة (Network ID): معرف الشبكة هو جزء من عنوان IP يبدأ من اليسار الذي يحدد الشبكة المحددة التي يوجد عليها الجهاز.
على الشبكة المنزلية النموذجية، حيث يكون للجهاز عنوان IP هو 192.168.1.34 سيكون الجزء 192.168.1 من العنوان هو معرف الشبكة. من المفضل ملء الجزء النهائي المفقود بصفر، لذلك قد نقول إن معرف الشبكة الخاص بالجهاز هو 192.168.1.0.
معرف المضيف (Host ID): معرف المضيف هو جزء من عنوان IP لم يتم تناوله بواسطة معرف الشبكة. فهو يحدد جهازاً محدداً على تلك الشبكة. استمراراً على مثالنا على عنوان IP هذا 192.168.1.34 ، سيكون رقم المضيف 34 – الرقم التعريفي الفريد للمضيف على شبكة: 192.168.1.0.
على شبكتك المنزلية، قد ترى عدة أجهزة بها عنوان IP مثل 192.168.1.1 و 192.168.1.2 و 192.168.1.30 و 192.168.1.34. كل هذه الأجهزة فريدة من نوعها (مع أرقام المضيف 1 و 2 و 30 و 34 في هذه الحالة) على نفس الشبكة (مع معرف الشبكة 192.168.1.0).
بشكل أوضح إنها تشبه إلى حد كبير طريقة عمل عناوين الشوارع داخل المدينة. خذ عنواناً مثل 2013 Flowers Street. يشبه اسم الشارع معرف الشبكة، ورقم المنزل يشبه معرف المضيف. داخل المدينة، لن يتم تسمية أي شارعين بنفس الاسم، تماما كما لن يتم تسمية أي معرفين للشبكة على نفس الشبكة بنفس الاسم. وفي شارع معين، يكون كل رقم منزل فريداً، كما هو الحال تماماً مثل جميع الأجهزة المضيفة داخل معرف شبكة معين.
قناع الشبكة الفرعية The Subnet Mask
إذاً، كيف يحدد جهازك أي جزء من عنوان IP هو معرف الشبكة وأي جزء هو رقم تعريف المضيف؟ يستخدم لذلك رقماً ثانياً ستراه دائمًا مع عنوان IP. يسمى هذا الرقم قناع الشبكة الفرعية.
على معظم الشبكات البسيطة (مثل تلك الموجودة في المنازل أو الشركات الصغيرة) ، سترى أقنعة الشبكة الفرعية مثل 255.255.255.0 ، حيث تكون الأرقام الأربعة إما 255 أو 0. يشير موضع التغييرات من 255 إلى 0 إلى التقسيم بين الشبكة ومعرف المضيف.
تصبح الأمور أكثر تعقيدًا من ذلك على الشبكات الأكبر.
عنوان العبّارة الافتراضية Default Gateway Address
بالإضافة إلى عنوان IP نفسه وقناع الشبكة الفرعية المقترن، سترى أيضاً عنوان عبّارة افتراضية مدرجاً مع معلومات عنونة IP. إنه عنوان IP الافتراضي الذي يرسل إليه الجهاز بيانات الشبكة عندما يكون الغرض من هذه البيانات هو الانتقال إلى شبكة مختلفة (أو واحدة بمعرف شبكة مختلف) عن تلك التي يعمل عليها الجهاز.
يمكن العثور على أبسط مثال على ذلك في شبكة منزلية نموذجية.
إذا احتاج جهاز كمبيوتر TCP/IP إلى الاتصال بمضيف على شبكة أخرى، سيقوم بالاتصال عادةً من خلال جهاز يسمى الموجه. طبقًا لمصطلحات TCP/IP، يسمى الموجه المحدد على مضيف، والذي يربط الشبكة الفرعية الخاصة بالمضيف بالشبكات الأخرى، بالعبّارة الافتراضية.
اقرأ أيضاً: ماهو الفرق بين المودم والراوتر؟
عندما يحاول مضيف الاتصال بجهاز آخر باستخدام TCP/IP، فإنه يقوم بإجراء مقارنة باستخدام قناع الشبكة الفرعية المحدد وعنوان IP الوجهة في مقابل قناع الشبكة الفرعية وعنوان IP الخاص به. تقوم نتيجة هذه المقارنة بإعلام جهاز الكمبيوتر ما إذا كانت الوجهة هي مضيف محلي أو مضيف بعيد.
إذا حددت نتيجة هذه العملية الوجهة على أنها مضيف محلي، سيقوم جهاز الكمبيوتر ببساطة بإرسال الحزمة على الشبكة الفرعية المحلية. أما إذا حددت نتيجة هذه المقارنة أن الوجهة هي مضيف بعيد، سيقوم جهاز الكمبيوتر بتوجيه الحزمة إلى العبّارة الافتراضية المحددة في خصائص TCP/IP الخاصة به. وبالتالي فإن مسؤولية توجيه الحزمة إلى الشبكة الفرعية الصحيحة تقع على الموجه.
لنفترض أنك أطلقت متصفحك وتوجه إلى www.zadschool.com. يرسل جهاز الكمبيوتر الخاص بك طلباً إلى عنوان IP الخاص بموقعنا. نظراً لأن خوادمنا تعمل على الإنترنت بدلاً من الشبكة المنزلية، يتم إرسال هذه الطلبات من جهاز الكمبيوتر إلى جهاز التوجيه (العبّارة)، ويقوم جهاز التوجيه الخاص بك بإعادة توجيه الطلب إلى الخادم الخاص بنا. يرسل الخادم المعلومات الصحيحة مرة أخرى إلى جهاز التوجيه الخاص بك، والذي يقوم بتوجيه المعلومات مرة أخرى إلى الجهاز الذي طلبها، وترى موقعنا في المتصفح الخاص بك.
عادةً، يتم تكوين أجهزة التوجيه بشكل افتراضي لجعل عنوان IP الخاص بها (عنوانها على الشبكة المحلية) هو معرف المضيف الأول. لذلك ، على سبيل المثال، على شبكة منزلية تستخدم 192.168.1.0 لمعرّف الشبكة ، سيكون جهاز التوجيه عادة 192.168.1.1. بالطبع، يمكنك تكوين ذلك ليكون شيئا مختلفا إذا كنت تريد.
خوادم نظام أسماء النطاقات DNS Servers
هناك جزء واحد من المعلومات التي ستراها مع عنوان IP لجهازك وقناع الشبكة الفرعية وعنوان العبارة الافتراضية: عناوين واحد أو اثنين من خوادم نظام أسماء النطاقات الافتراضية (Domain Name System) (DNS).
يتعامل البشر مع الأسماء بشكل أفضل من العناوين العددية. تعد كتابة www.zadschool.com في شريط العناوين بالمتصفح أسهل بكثير من تذكر وكتابة عنوان IP الخاص بموقعنا.
يعمل نظام أسماء النطاقات DNS مثل دفتر الهاتف، بحيث يسجل أشياء يمكن للأشخاص قراءتها مثل أسماء مواقع الويب، وتحويلها إلى عناوين IP. يقوم DNS بذلك عن طريق تخزين كل هذه المعلومات على نظام من خوادم DNS المرتبطة عبر الإنترنت. تحتاج أجهزتك إلى معرفة عناوين خوادم DNS التي ترسل إليها استعلاماتها.
اقرأ أيضاً: طريقة تغيير DNS Server لزيادة سرعة تصفح الانترنت في ويندوز
ما الفرق بين IPv4 و IPv6؟
ربما تكون قد لاحظت أيضاً أثناء تصفح الإعدادات نوعاً مختلفاً من عناوين IP، يسمى عنوان IPv6. أنواع عناوين IP التي تحدثنا عنها حتى الآن هي عناوين يستخدمها IP الإصدار 4 (IPv4) – وهو بروتوكول تم تطويره في أواخر السبعينيات. وهي تستخدم 32 بت ثنائية تحدثنا عنها (في أربع ثمانيات) لتوفير ما مجموعه 4.29 مليار عنوان فريد ممكن. على الرغم من أن هذا يبدو كثيراً ، إلا أن جميع العناوين المتاحة للجمهور تم تخصيصها منذ وقت طويل للأنشطة التجارية. الكثير منها غير مستخدم ، ولكن يتم تعيينها وغير متوفرة للاستخدام العام.
في منتصف تسعينات القرن الماضي، ونتيجة القلق بشأن النقص المحتمل في عناوين IP، صمم فريق عمل هندسة الإنترنت (IETF) بروتوكول IPv6. يستخدم IPv6 عنوان 128 بت بدلاً من عنوان 32 بت لـ IPv4 ، لذلك فإن العدد الإجمالي للعناوين الفريدة في عدم التكرار – عدد كبير من غير المحتمل أن ينفد.
بخلاف الترقيم العشري المنقط المستخدم في IPv4 ، يتم التعبير عن عناوين IPv6 على هيئة ثمانية مجموعات، مقسومة على أساس النقطتين (:). تحتوي كل مجموعة على أربعة أرقام سداسية عشرية تمثل 16 رقماً ثنائياً (لذلك، يشار إليها باسم hextet). قد يبدو عنوان IPv6 نموذجي كما يلي:
2601:7c1:100:ef69:b5ed:ed57:dbc0:2c1e
كيف يمكن لجهاز الحصول على عنوان IP الخاص به؟
الآن بعد أن تعرفت على أساسيات عمل عناوين IP، دعنا نتحدث عن كيفية حصول الأجهزة على عناوين IP الخاصة بها.
في المقام الأول، يوجد نوعان من أنواع عناوين IP: ديناميكية وثابتة.
يتم تعيين عنوان IP ديناميكي تلقائياً عندما يتصل الجهاز بشبكة، تستخدم الغالبية العظمى من الشبكات اليوم (بما في ذلك شبكتك المنزلية) شيئاً يسمى بروتوكول تكوين المضيف الديناميكي (Dynamic Host Configuration Protocol) واختصاراً (DHCP) لتحقيق ذلك. يتم تضمين DHCP في جهاز التوجيه الخاص بك. عندما يتصل جهاز بالشبكة ، فإنه يرسل رسالة بث يطلب فيها عنوان IP. يعترض DHCP هذه الرسالة ، ثم يقوم بتعيين عنوان IP لهذا الجهاز من مجموعة من عناوين IP المتاحة.
قد ترغب في إعطاء جهاز عنوان IP لا يتغير. على سبيل المثال، ربما يكون لديك جهاز تحتاج إلى الوصول إليه يدوياً، وتجد أنه من الأسهل تذكر عنوان IP بدلاً من اسمه. أو ربما لديك بعض التطبيقات التي لا يمكنها الاتصال بأجهزة الشبكة إلا باستخدام عنوان IP الخاص بها.
في هذه الحالات ، يمكنك تعيين عنوان IP ثابت لهذه الأجهزة. هناك عدة طرق للقيام بذلك. يمكنك تكوين الجهاز يدوياً باستخدام عنوان IP ثابت بنفسك، على الرغم من أن هذا يمكن أن يكون في بعض الأحيان غير مرغوب فيه. أما الحل الآخر الأكثر احترافية فهو إعداد الموجه لتعيين عناوين IP ثابتة لأجهزة معينة أثناء ما يكون عادةً تعيين ديناميكي بواسطة خادم DHCP. بهذه الطريقة، بهذه الحالة لا يتغير عنوان IP أبداً ، كذلك لا يحدث تعارض مع عمل DHCP.
مدرسة زاد
إعداد زاهر هاشم
درس في غايه الاحتراف و بالعربية.
شكرا زاد نت.
شكرا لكم أفدتموني كثيرا
شكرا لكم