مرکز فروش و آموزش سرورهای ویپ، تجهیزات شبکه و سانترال پاناسونیک

آشنایی با آی پی ورژن ۴ (IPV4)

آی پی ورژن ۴ (IPV4)جلسه 14 / بخش اول
آخرین آپدیت مقاله : ۱۲ دی ۱۴۰۰ نویسنده مقاله : تیم تولید محتوا تاریخ انتشار : ۲۸ آذر ۱۴۰۰ تعداد دفعات نمایش : 100 شناسه مقاله : 30435
برچسب

آی پی ورژن ۴ (IPV4)

در جلسات قبلی اشاره‌ای به آی پی آدرس داشتیم و به صورت کلی IP Address را شناختیم و فهمیدیم که این یک آدرس لاجیک لایه ۳ است که برای آدرس دهی داخل شبکه ها به کار می رود و نقش مهمی را ایفا می کند.

 در این جلسه شکل کلی آی پی آدرس ورژن ۴ (IPV4) و جزئیات آن را برای شما توضیح داده و سپس به سراغ ساب نتینگ و سایر مباحث می رویم.

فرمت آی پی آدرس ورژن ۴ (IPV4)

آی پی آدرس ورژن ۴ (IPV4) فرمتی شبیه به w.x.y.z دارد که یک آدرس چهار قسمتی است که به هر قسمت آن یک اکتت می گویند:

اکتت چیست؟

 اکتت از واژه یونانی اکتا گرفته شده که به معنای عدد ۸ می باشد، این آدرس متشکل از چهار قسمت یک بایتی است و هر بایت دارای ۸ بیت است و به همین علت به آن، اکتت یا ۸ بیتی می گویند.

چون در آی پی آدرس ورژن ۴ (IPV4)، چهار اکتت ۸ بیتی داریم مجموعاً، ۳۲ بیت نیز در اختیار داریم و در نتیجه آی پی ورژن ۴ (IPv4)، یک آدرس ۳۲ بیتی است، مثل:

۱۹۲.۱۶۸.۲۰.۱۵

هر کدام از این قسمت ها، ۱ اکتت است مثلاً ۱۹۲ یک اکتت حساب می‌شود که از هشت بیت تشکیل شده است. این اکتت می تواند در محدوده (رنج) بین ۰ تا ۲۵۵ باشد که در اکتت اول از سمت چپ نمی توان صفر را قرار داد اما قرار دادن صفر برای سایر اکتت ها مجاز است.

محدوده (رنج) ۰ تا ۲۵۵ برای هر اکتت در آی پی ورژن ۴ (IPv4)، چگونه مشخص می شود؟

ما در کامپیوتر، فقط با اعداد صفر و یک یا همان سیستم دودویی (باینری) سر و کار داریم. بنابراین، باید تعیین کنیم که هر هشت بیت مربوط به یک اکتت را به چند حالت می توانیم به صورت صفر و یک در بیاوریم. با توجه به اینکه در هر اکتت، ۸ بیت در اختیار داریم برای اینکه ببینیم از هر ۸ بیت چند حالت می توانیم ایجاد کنیم باید عدد ۲ را به توان ۸ برسانیم که نتیجه آن ۲۵۶ عدد می شود.

۲۵۶ = ۲۸

 در واقع از این هشت بیت می توان، ۲۵۶ حالت مختلف را ایجاد کرد و چون می توانیم خود صفر را هم به عنوان یکی از حالت ها قرار بدهیم از عدد ۰ تا ۲۵۵ رنج یا محدوده ای است که به هر اکتت اختصاص داده می شود.

تعداد IP Address های ورژن ۴ (IPv4)

با توجه به اینکه آی پی آدرس ورژن ۴ (IPV4)، ۳۲ بیت را شامل می شود اگر بخواهیم تعداد آی پی آدرس های آن را نیز محاسبه کنیم باید عدد ۲ را به توان ۳۲ برسانیم که عدد بزرگ ۴,۲۹۴,۹۶۷,۲۹۶ به دست می آید که در واقع تعداد آدرس هایی است که می‌توان در آی پی ورژن فور ایجاد کرد.

چطور آی پی آدرس را به سیستم باینری (دودویی) تبدیل کنیم؟

برای اینکه یاد بگیرید چطور آی پی آدرس را به سیستم باینری یا همان صفر و یک تبدیل کنیم بهتر است مثال زیر را با هم بررسی نماییم. فرض کنید IP Address زیر را در اختیار دارید:

۲۱۲.۱۲۸.۱۹.۲۰

آی پی ورژن ۴ (IPV4)

 اگر به تصویر زیر نگاه کنید روش‌تبدیل آی پی آدرس به سیستم باینری را بهتر درک خواهید کرد:

آی پی ورژن ۴ (IPV4)

برای این کار، هر اکتت را به ترتیب باز می کنیم. به عنوان مثال، ابتدا از اکتت ۲۱۲ شروع می کنیم. برای تبدیل اکتت ۲۱۲ به سیستم دو دویی باید مشخص کنیم هر یک از ۸ بیت تشکیل دهنده آن به چه توانی از ۲ رسیده و با هم جمع شده اند. در حقیقت، عدد ۲۱۲ باید نتیجه جمع اعدادی باشد که از به توان رساندن عدد ۲ بدست آمده است. بنابراین باید تشخیص بدهیم که از اعداد ۰ تا ۷ عدد ۲ را به چه توانی رسانده ایم که جمع آنها به ۲۱۲ منجر شده است.

دلیل اینکه توان های عدد ۲ را از صفر محاسبه می‌کنیم، این است که اگر در اولین حالت، همه بیت ها خاموش باشند، عدد ما صفر می شود پس اولین حالت، دو به توان صفر است که جواب آن یک می شود و به همین ترتیب جلو می رویم:

برای اینکه به عدد ۲۱۲ برسیم باید به ترتیب بیت ها را با یکدیگر جمع کنیم. بنابراین، از بزرگترین عدد موجود یعنی ۲ به توان هفت که پاسخ آن ۱۲۸ می‌شود، شروع کرده و به ترتیب با سایر بیت ها جمع می کنیم:

۱۲۸ + ۶۴ = ۱۹۲ (چون هنوز از ۲۱۲ کوچکتر است، بیت های اول و دوم از سمت چپ را ۱ می گذاریم)

۱۹۲ + ۳۲ = ۲۲۴ ( ارزش آن از ۲۱۲ بیشتر شد پس بیت سوم را ۰ می گذاریم تا با عدد قبلی جمع نشود)

 (ارزش آن کمتر از ۲۱۲ شد پس بیت چهارم را ۱ می گذاریم) ۲۰۸ = ۱۶ + ۱۹۲

۲۰۸ + ۸ = ۲۱۶ ( ارزش آن از ۲۱۲ بیشتر شد پس بیت پنجم را ۰ می گذاریم تا با عدد قبلی جمع نشود)

۲۰۸ + ۴ = ۲۱۲ ( ارزش آن برابر ۲۱۲ شد پس این بیت را ۱ می گذاریم و سایر بیت ها را ۰ می گذاریم)

پس بطور خلاصه، چون جمع عددهای ۱۲۸ (بیت اول)، ۶۴ (بیت دوم) و ۱۶ (بیت چهارم) و ۴ (بیت ششم) برابر با ۲۱۲ شد، به این بیت ها، عدد یک را اختصاص داده و مابقی بیت ها را صفر می گذاریم و در نتیجه معادل ۲۱۲ در سیستم باینری به شکل زیر می شود:

۰ ۰ ۱ ۰ ۱ ۰ ۱ ۱

به همین روش می‌توانید هر اکتت را باز کرده و آن را به سیستم باینری تبدیل کنید.

تعریف نت آیدی (Net ID) و هاست آیدی (Host ID) در آی پی آدرس

هر آی پی آدرس شامل دو قسمت می شود:

  • نت آیدی (Net ID) یا آدرس ثابت شبکه
  • هاست آیدی (Host ID) یا آیدی نود ها و یا هاست هایی که در آن شبکه استفاده می شوند
آی پی ورژن ۴ (IPV4)

برای اینکه مفهوم نت آیدی (Net ID) و هاست آیدی (Host ID) را بهتر درک کنیم، مثال زیر را با هم بررسی می‌کنیم.

تصور کنید مدیریت کوچه ای در تهران را به شما سپرده اند یعنی شما باید تمام خانه ها و پلاک های داخل آن کوچه را مدیریت کنید. آدرس این کوچه به این شکل است:

تهران – خیابان ولی عصر- بلوار میرداماد – کوچه بسطامی

این آدرس، در واقع همان آدرس شبکه (نت آیدی (Net ID) ) شماست یعنی آدرسی به شما داده‌اند که برای تمامی خانه هایی که داخل این کوچه هستند، مشترک است و هر کسی که بخواهد داخل این کوچه شود باید به همین آدرس بیاید.

اما داخل این کوچه، پلاکهای ۱، ۲، ۳ و الی آخر وجود دارد که اینها در واقع، هاست های داخل این شبکه هستند. (هاست آیدی (Host ID) )

داخل شبکه هم دقیقاً به همین ترتیب است یعنی یک قسمت از آی پی آدرس همیشه ثابت است که به آن نت آیدی (Net ID) می گوییم و برای تمامی کامپیوترها و نود هایی که در شبکه وجود دارند، به عنوان آدرس شبکه، به صورت یک آدرس ثابت اختصاص داده می‌شود.

اما قسمت دیگر متغیر است تا شما بتوانید برای آدرس دهی داخل شبکه، به تک تک کامپیوتر ها یا هر کامپیوتری که از آی پی آدرس ها استفاده می کند، اختصاص بدهید که به آن هاست آدرس می گویند.

این آی پی آدرس و قسمت های مختلف آن را توسط سابنت مسک (Subnet Mask) مشخص می کنند.

 سابنت مسک (Subnet Mask) چیست و چه کاربردی دارد؟

 سابنت مسک (Subnet Mask) مشخص می کند که کدام قسمت از آی پی آدرس، نت آیدی (Net ID) و کدام قسمت آن، هاست آیدی (Host ID) است. برای تشخیص قسمت نت آیدی (Net ID)، تمام بیت هایی که قرار است به عنوان نت آیدی (Net ID) استفاده شود را در سابنت مسک، معادل ۱ قرار می‌دهند و قسمت هایی را که قرار است به عنوان هاست آیدی (Host ID) استفاده شود را صفر می گذرند تا شما بتوانید از آنها استفاده کنید.

به عنوان مثال، اگر فرم ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰ را به‌ عنوان سابنت مسک (Subnet Mask) شبکه ای با آی پی آدرس ۲۱۲.۱۲۸.۱۹.۲۰ در نظر بگیرید، مشخص می شود که ۳ اکتت اول که در سابنت مسک، معادل با سه تا ۲۵۵ شده، مربوط به نت آیدی (Net ID) است و از آنجا به بعد یعنی از محدوده ۱ تا ۲۵۴ به عنوان هاست آیدی (Host ID) استفاده می شود.

آی پی ورژن ۴ (IPV4)

از صفر و ۲۵۵ در هاست آیدی (Host ID) استفاده نمی شود. چون ۰ مربوط به حالتی است که که آدرس کامل شبکه مشخص می شود یعنی در مثال بالا، آدرس ۲۱۲.۱۲۸.۱۹.۰ آدرس کامل این شبکه است پس نمی تواند به عنوان هاست آیدی (Host ID) استفاده شود. همچنین از ۲۵۵ هم چون به عنوان آدرس برودکست (Broadcast) استفاده می کنیم و زمانی که قرار است پکتی را در کل شبکه برودکست (Broadcast) کنیم از این آدرس، به عنوان مثال ۲۱۲.۱۲۸.۱۹.۲۵۵ ۲۵۵ استفاده می شود پس دیگر به عنوان هاست آیدی (Host ID) قابل استفاده نیست.

نکته دیگری که وجود دارد این است که معادل همه بیت هایی که قرار است به عنوان نت آیدی (Net ID) استفاده شود باید در سابنت مسک (Subnet Mask) برابر ۱ باشد. همانطور که در تصویر زیر می بینید، هر اکتت ساب نت مسک، ۲۵۵ ۲۵۵ ۲۵۵، معادل یک است یعنی:

۲۵۵ = ۱ + ۲ + ۴ + ۸ + ۱۶ + ۳۲ + ۱۲۸

در نتیجه، اگر ‏سه اکتت اول روشن و اکتت آخر، خاموش باشد، معادل آن را در قسمت سابنت مسک (Subnet Mask) می گذاریم.

پس اگر IP Address که داشتیم را با سابنت مسک مقایسه کنیم:

سه اکتت اول، نت آیدی (Net ID) می باشد و اکتت آخر یعنی اکتت سمت راست برای هاست آی دی استفاده می شود.

در محاسبات ریاضی هم اگر از فرمول and استفاده کنیم و حاصل ضرب ساده سابنت ماسک با مقادیر باینری که از این آدرس داریم با یکدیگر And شوند، دقیقاً آدرس نوشته شده در شکل بالا نتیجه می شود که سه اکتت اول آن را به عنوان نت آیدی (Net ID) عیناً به شما می دهد.

به طور مثال، اگر از فرمول AND روی اکتت اول سمت چپ استفاده کنیم به این صورت می شود:

۱ × ۱ = ۱

۱ × ۱ = ۱

۱ × ۰ = ۰

۱ × ۱ = ۱

۱ × ۰ = ۰

۱ × ۱ = ۱

۱ × ۰ = ۰

۱ × ۰ = ۰

اگر برای تمام اکتت ها، این کار را انجام دهیم، در انتهای کار می‌توانیم آدرس شبکه را مشخص کنیم.

 پرفیکس (Prefix)  چیست؟

 پرفیکس (Prefix)  به تعداد بیت های روشن سابنت مسک (Subnet Mask) گفته می شود. به عنوان مثال، در سابنت مسک ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۰، ۳ اکتت روشن است و هر اکتت هم ۸ بیت می باشد پس مجموع بیت های روشن می شود:

۸ * ۳ = ۲۴

در نتیجه،  پرفیکس (Prefix)  این سابنت مکس برابر ۲۴ است . آدرس شبکه آن به شکل زیر نوشته می شود:

۲۱۲.۱۲۸.۱۹۰.۶/۲۴

در این آدرس شبکه،  پرفیکس (Prefix)  برابر ۲۴ به ما نشان می دهد که ۲۴ بیت اول از سمت چپ به عنوان نت آیدی (Net ID) در نظر گرفته شده و از آنجا به بعد یعنی ۸ بیت باقی مانده را می توانید به عنوان آدرس هاست ها استفاده کنید.

برای درک بهتر این مباحث، مثال دیگری را با هم بررسی می کنیم. به عنوان مثال آدرس ۱۷۲.۹۶.۰.۰/۱۶ را در نظر بگیرید. با توجه به  پرفیکس (Prefix)  16، سابنت مسک (Subnet Mask) آن برابر ۲۵۵.۲۵۵.۰.۰ می شود یعنی تمام مقادیر دو اکتت اول از سمت چپ، برابر ۱ است که هرکدام ۸ بیت از آنها روشن است. (۲*۸=۱۶) بنابراین،  پرفیکس (Prefix)  آن برابر ۱۶ شده است.

جمع بندی

در این مبحث آموزشی با مفاهیم زیر آشنا شدید:

آی پی آدرس ورژن ۴

یک آی پی آدرس چهار قسمتی است که هر قسمت آن یک بایت می باشد و هر بایت هم ۸ بیت است. پس به طور کلی یک آدرس ۳۲ بیتی (۴*۸=۳۲) است که با آن می توان ۴,۲۹۴,۹۶۷,۲۹۶ را آدرس دهی کرد.

فرم های مختلف IPV4

اگر IP آدرس را در مبنای ۱۰ بنویسیم یعنی به صورت ۲۱۲.۱۹۸.۱۹.۲۰ به آن فرمت دسیمال (ده دهی) می گویند اما اگر آن را در مبنای ۲ یا به صورت ۰ و ۱ در بیاوریم به آن دودویی یا باینری می گویند.

 تبدیل فرمت دسیمال به باینری

همانطور که گفتیم فرمت باینری به صورت یک سیستم صفر و یک است که فقط در آن از اعداد صفر و یک استفاده می شود. بنابراین، برای تبدیل فرمت دسیمال به باینری باید اکتت ها را باز کرده و ارزش هر کدام از این بیت ها که معادل توان های عدد ۲ است و از یک تا ۱۲۸ یعنی از ۲ به توان صفر تا دو به توان ۷ می‌شود، را به دست آوریم.

نت آیدی (Net ID)

نت آیدی (Net ID)، آدرس شبکه ای است که می خواهیم استفاده کنیم

هاست آیدی (Host ID)

هاست آیدی (Host ID)، آدرسی است که تمامی کامپیوتر های داخل شبکه می توانند آن را گرفته و استفاده کنند.

سابنت مسک (Subnet Mask)

برای مشخص کردن نت آیدی (Net ID) از سابنت مسک (Subnet Mask) استفاده می‌کنیم. به این صورت که تمامی بیت هایی را که قرار است به عنوان آدرس شبکه یا نت آیدی (Net ID)، استفاده کنیم، معادل آن را در سابنت مسک برابر ۱ قرار میدهیم. بعد بیت ها را می شماریم تا بفهمیم که تا بیت چندم باید به عنوان نت آیدی (Net ID) استفاده شود.

 پرفیکس (Prefix)

تعداد بیت هایی که در سابنت مسک (Subnet Mask) برابر با ۱ قرار داده شده را  پرفیکس (Prefix)  می نامیم.

برای کسب اطلاعات در زمینه سانترال و ویپ با ما همراه باشید...

مقالات آموزشی سانترال پاناسونیک

ویدیوهای آموزشی رایگان

ما را در اینستاگرام دنبال کنید…

مشاهده جلسه قبلی

لایه نتورک اکسس (Network Access) در مدل TCP/IP

لایه نتورک اکسس (Network Access)
درباره تیم تولید محتوا

تیم تولید محتوا و سئو پی بی ایکس شاپ. در تلاشیم تا بهترین محتوای آموزشی را تولید کنیم، همراه ما باشید

دوره آموزش سانترال و ویپ

دوره های آموزش آنلاین سانترال پاناسونیک و ویپ

  • ویدئوهای آموزشی کاملا عملی و کاربردی
  • پشتیبانی آنلاین محصولات آموزشی
  • آپدیت رایگان و همیشگی محصولات آموزشی
  • نصب و راه اندازی انواع سانترال های پاناسونیک و سرور های ویپ
انجمن پی بی ایکس شاپ

انجمن پرسش و پاسخ پی بی ایکس شاپ

  • طرح هرگونه سوال در مورد سانترال و مرکز تلفن های ویپ
  • پاسخگویی منظم تیم پشتیبانی
  • سهولت دسترسی بدون هیچگونه محدودیت
  • دسته بندی سوالات و موضوعات

دیدگاهتان را بنویسید

نشانی ایمیل شما منتشر نخواهد شد.

پنج × 2 =

پشتیبانی آنلاین واتساپ

منتظر پیام شما عزیزان هستیم