آدرس دهی در شبکه های کامپیوتری (قسمت اول)

نشانی پروتکل اینترنت (به انگلیسی: Internet Protocol Address) یا به اختصار نشانی آی‌پی (به انگلیسی: IP Address) نشانی‌ عددی است که به هریک از دستگاه ها و رایانه‌های متصل به شبکه رایانه ای که بر مبنای نمایه TCP/IP (از جمله اینترنت) کار می‌کند،اختصاص داده می‌شوند. پیام‌هایی که دیگر رایانه‌ها برای این رایانه می‌فرستند با این نشانهٔ عددی همراه است و راه یاب های شبکه آن را مانند «نشانی گیرنده» در نامه‌های پستی تعبیر می‌کنند، تا بالاخره پیام به رابط شبکه رایانه مورد نظر برسد.

انواع IP Adress

دو نسخه آی‌پی درحال استفاده می باشد : آی‌پی نسخه 4 و آی‌پی نسخه 6 که هر یک نشانی آی‌پی را به روش متفاوتی ارائه می نمایند.

آدرس ای پی ورژن 4

نشانی آی‌پی نسخهٔ چهارم یک عدد ۳۲ بیتی است که برای سادگی آن را به شکل چهار بخش عددی در مبنای ده می‌نویسند که با نقطه از هم جدا می‌شوند (مانند 199.211.45.5). این روش آدرس دهی را ده‌دهی نقطه‌دار می‌نامند هر یک از چهار بخش را یک هشتایی (Octet) می‌گویند زیرا طول آن ۸ بیت (یا ۱ بایت) است و می‌تواند عددی از ۰ تا ۲۵۵ باشد. پس ۲ به توان ۳۲ آدرس مختلف داریم.
اصولاً هر نشانی آی‌پی ۳۲ بیتی به دو بخش تقسیم می‌شود: یک پیشوند و یک پسوند. این دو سطح به منظور ایجاد یک روش مسیریابی کارآمد طراحی شده است. پیشوند آدرس، شبکه‌ای را که رایانه به آن متصل است مشخص می‌کند (Network) در حالیکه پسوند یک رایانهٔ یکتا را روی شبکه مشخص می‌کند(Host). یعنی به هر شبکه در اینترنت یک مقدار یگانه که تحت عنوان شمارهٔ شبکه شناخته شده است، اختصاص دارد. شمارهٔ شبکه به عنوان یک پیشوند در نشانی هر رایانه‌ای که به شبکه وصل است ظاهر می‌شود. بعلاوه به هر رایانهٔ روی یک شبکه، یک پسوند نشانی یکتا تخصیص یافته است.
هر نشانی کامل، شامل یک پیشوند و یک پسوند است و طوری تخصیص داده می‌شوند که یکتا باشند، بنابراین ویژگی اول تضمین می‌گردد. اگر دو رایانه به دو شبکه مختلف وصل شده باشند، نشانی‌هایشان پیشوندهای متفاوت خواهند داشت. اما اگر دو رایانه به یک شبکه وصل باشند، نشانی‌هایشان دارای پسوندهای متفاوت خواهد بود.

کلاس بندی در IP V4

سه کلاسِ پایه‌ایِ مختلفِ نشانی‌دهیِ آی‌پی، برای شبکه‌های بزرگ، متوسط و کوچک وجود دارد. کلاس A برای شبکه‌های بزرگ، کلاس B برای شبکه‌های متوسط و کلاس C برای شبکه‌های کوچک است. علاوه بر این سه کلاس، کلاس D برای پخش چندگانه، ارسال اطلاعات به گروهی از رایانه‌ها، و کلاس E برای کارهای جستجو وجود دارند. برای شرکت در پخش چندگانهٔ آی‌پی، مجموعه‌ای از رایانه‌های میزبان باید بر سر استفاده از آدرس پخش چندگانه، به طور مشترک توافق داشته باشند. پس از تشکیل گروه پخش چندگانه یک کپی از هر بستهٔ اطلاعاتی فرستاده شده به نشانی پخش چندگانه به هر رایانهٔ میزبان در مجموعه تحویل می‌گیرد. بنابراین نخستین 4 بیت (از سمت چپ) آدرس IP کلاس آن را مشخص می‌کند. همچنین اگر نمایش نقطه‌دار را در نظر بگیریم از روی مقدار دهدهی بایت اول کلاس آن تشخیص داده می‌شود

اصولاً در سامانهٔ آی‌پی‌دهی به مشترکان، آی‌پی‌ها به صورت تعدادی که توانی از عدد ۲ باشد (۲، ۴، ۸، ۱۶، ۳۲، ۶۴ و ۱۲۸) دسته‌بندی می‌شوند. لازم به ذکر است که در هر دستهٔ آی‌پی اختصاص داده شده به مشترک آی‌پی‌های اول و آخر بر اساس استاندارد معمولاً غیر قابل استفاده است و از باقیماندهٔ آی‌پی‌ها می‌توان در شبکه محصورشده استفاده کرد. به عنوان مثال در یک کلاس هشت‌تایی، حداکثر شش نشانی آی‌پی قابل استفاده است.

ای پی ها در شبکه های کامپیوتری به دو دسته ی Public و Private تقسیم می شوند، که IP Private در شبکه ی داخلی و IP Public جهت اتصال به شبکه ی اینترنت مورد استفاده قرار می گیرد.با توجه به شکل زیر این موضوع ملموس تر خواهد بود.

Ip Private یا ای پی اختصاصی

برای جلوگیری از هدردهی آی‌پی در هر کلاس، یک محدودهٔ آی‌پی برای شبکه‌های خصوصی (مانند شبکهٔ داخلی ادارات و شرکت‌ها) در نظر گرفته شده‌است که عبارت است از:

برای اتصال یک شبکه خصوصی به اینترنت از پروتکل NAT استفاده می‌شود به این ترتیب که نشانی خصوصی به یک یا چند نشانی منحصربه‌فرد عمومی ترجمه می‌شود.

ای پی پویا و ایستا

آی‌پی پویا با هر بار وصل‌شدن به شبکه داخلی و یا اینترنت تغییر می‌کند. اما آی‌پی ایستا (Static) اینطور نیست. آی‌پی پویا (Dynamic) در هر شبکه توسط کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان (DHCP Server) به رایانه‌ها در شبکه اختصاص داده می‌شود. یعنی وقتی شما به اینترنت و یا شبکه داخلی وصل می‌شوید، کارساز پروتکل پیکربندی پویای میزبان به شما یک نشانی آی‌پی اختصاص می‌دهد.
DHCP Server می‌تواند یک سرویس در سیستم‌عامل‌های سرور باشد یا یک قطعهٔ سخت‌افزاری مانند مسیریاب (Router) و یا نقطهٔ دسترسی (Access Point) در شبکه باشد.

در بخش بعدی در مورد ای پی ورژن 6 صحبت خواهیم کرد.