كيفية توزيع العناوين باستخدام Network Prefix في شبكات الحاسوب

يُعد توفر عناوين “IP” وبادئات الشبكة تنظيماً للأجهزة المتصلة بالإنترنت، وكما هو معروف إذا تم أخذ في الاعتبار أنّ بادئة الشبكة تشبه كتلة المدينة فيصبح من السهل فهمها.

ما هي بادئات الشبكة Network Prefix

بادئة الشبكة: هي عبارة عن تجميع لعناوين “IP“، كما يتم تشغيل نسختين من بروتوكول “IP” أي الإصداران 4 و6، حيث يتكون الإصدار 4 من عنوان “IP” أو “IPv4” من رقم “32 بت”، بينما يتكون “IPv6” من رقم “128 بت”.

• “IP” هي اختصار لـ “Internet Protocol”.

خصائص بادئات الشبكة Network Prefix

• تسمح “32 بت” بحوالي “4 مليارات عنوان IP”، ممّا دفع نمو الإنترنت “IPv4” إلى حدوده وممّا أجبره على التبديل الثابت إلى “IPv6″، كما كان أنّ هذا التحول يحدث منذ سنوات وسيستمر خلال العقد المقبل.

• حالياً يتم تشغيل “10%” فقط من حركة مرور الإنترنت على “IPv6“، كما يحدد طول قناع البت أو البادئة حجم التجميع، ويحدد بشكل فعال مقدار البتات التي تحدد التجميع نفسه وعلى سبيل المثال يحدد “192.50.128.0/17” أول “17 بتاً” من عنوان “IP” لتحديد تجميع العناوين كما قد تكون الـ “15 بت” المتبقية إمّا مجمعة فرعية أو مخصصة لأجهزة داخل الشبكة التي تمتلك البادئة.

• قد يحصل جهاز واحد على عنوان “IP” من النطاق “192.50.128.0” إلى “192.50.255.255”.

• تحدد بادئة الشبكة عدد عناوين “IP” ضمن قسم مضيف معين لعناوين “IP”.

أنواع بادئات الشبكة Network Prefix

• يعد تخصيص “IPv4” لبادئات الشبكة هو الإصدار الرابع من بروتوكولات الإنترنت، كما يستخدم هذا عناوين “32 بت”.

• يعد تخصيص “IPv6” لبادئات الشبكة نظاماً محدثاً لتوفير بادئات الشبكة، كما تم تطوير هذا مع زيادة توسع الإنترنت، وكانت هناك حاجة لإنشاء المزيد من عناوين “IP” ويستخدم “IPv6” عناوين “128 بت”.

أساسيات بادئات الشبكة Network Prefix

يتم تحديد بادئات الشبكة مباشرة من قناع الشبكة الفرعية للشبكة، كما تُستخدم شبكات بروتوكول الإنترنت لتحديد ثلاث فئات قابلة للاستخدام من العناوين حصريا من الفئة “A” إلى “C”، ولكل منها قناع الشبكة الفرعية “IP” الافتراضي الخاص بها وهذا ما يسمى “العنونة المصنفة”.

كما تم اختراع التوجيه بين المجالات دون فئات كطريقة لاستخدام أقنعة الشبكة الفرعية متغيرة الطول “VLSM” لإنشاء شبكات “IP” أكثر إيجازاً، كما تتضمن الشبكات الفرعية القائمة على “VLSM” بادئة مثل “/ 24” بدلاً من عنوان “IP” مثل “255.255.255.0”، كما يمكن تحديد بادئات الشبكة عن طريق تحويل عنوان “IP” للشبكة الفرعية.

• “VLSM” هي اختصار لـ “Variable-Length Subnet Masking”.

كيفية تحديد Network Prefix

• حدد عنوان “IP” الكامل لقناع الشبكة الفرعية، مثل “255.255.255.192”، وفي نظام الكمبيوتر يمكن الحصول على هذا من سطر الأوامر عن طريق كتابة “ipconfig” لأنظمة “Windows” و”ifconfig” للأنظمة المشابهة لـ “UNIX“.

• قم بتحويل كل ثماني بتات من قناع الشبكة الفرعية إلى قيمة ثنائية، وباستخدام المثال السابق تكون النتيجة “11111111.11111111.11111111.11000000”.

• عد المتتالية لتحديد البادئة، وفي المثال السابق بادئة الشبكة هي “/ 26”.

ما هو طول Network Prefix

طول بادئة الشبكة: هو طريقة أخرى للتعبير عن قناع الشبكة الفرعية، وهو عدد البتات المعينة على 1 في قناع الشبكة الفرعية، كما تتم كتابته في “التدوين المائل” أي “/” متبوعاً بعدد البتات المعيّن على 1 وعلى سبيل المثال إذا كان قناع الشبكة الفرعية هو “255.255.255.0”، فهناك “24 بت” مضبوطة على 1 في الإصدار الثنائي لقناع الشبكة الفرعية، لذا فإن طول البادئة هو “24” بت أو “/ 24″، والبادئة وقناع الشبكة الفرعية هما طريقتان مختلفتان لتمثيل الشيء نفسه أي جزء الشبكة من العنوان.

يرتبط طول بادئة الشبكة بقناع الشبكة الفرعية للشبكة، وعلى سبيل المثال بالنسبة لقناع الشبكة الفرعية “255.255.255.0” يبلغ طول بادئة الشبكة “24”، حيث إذا كنت لا تعرف قيمة طول بادئة الشبكة فقم فقط بكتابة قناع الشبكة الفرعية للشبكة التي قمت بحفظها من قبل وسيتم تحويلها تلقائياً.

لا يتم دائمًا تعيين بادئة “/ 24” للشبكات، واعتماداً على عدد المضيفين على الشبكة قد تكون البادئة المعينة مختلفة، كما يؤدي وجود رقم بادئة مختلف إلى تغيير نطاق المضيف وعنوان البث لكل شبكة حيث توضح الأرقام البادئات المختلفة باستخدام نفس العنوان “10.1.1.0”، ويوضح الشكل “1/24” إلى “/ 26” بادئة ويوضح الشكل “2/27” إلى “/ 28” بادئة.

ملاحظة:إنّ عنوان الشبكة يمكن أن يظل كما هو ولكن يختلف نطاق المضيف وعنوان البث باختلاف أطوال البادئة، وفي الأشكال يمكن أن ترى أن عدد المضيفين الذين يمكن معالجتهم على الشبكة يتغير أيضاً.

أولاً: تدوين طول البادئة

في “IPv4” يمكن تحديد البادئة أو جزء الشبكة من العنوان بواسطة قناع الشبكة ذي الفاصلة العشرية والذي يشار إليه عادةً باسم قناع الشبكة الفرعية، وعلى سبيل المثال يشير “255.255.255.0” إلى أنّ جزء الشبكة أو طول البادئة لعنوان “IPv4” هو أقصى اليسار “24 بت”.

كما يمكن أيضاً كتابة قناع الشبكة ذي الفاصلة العشرية “255.255.255.0” بترميز “CIDR” كـ “/ 24” ممّا يشير إلى “24 بت في البادئة”، كما يمكن تمثيل بادئات عنوان “IPv6” بنفس طريقة كتابة بادئات عنوان “IPv4” في تدوين “CIDR“، حيث يتم تمثيل بادئة عنوان “IPv6” أي “جزء الشبكة من العنوان” باستخدام تنسيق القيمة العشرية.

• “CIDR” هي اختصار لـ “Classless Inter-Domain Routing”.

ثانياً: طول البادئة لعنوان IPv6

طول البادئة هو قيمة عشرية تشير إلى عدد وحدات البت المتقاربة في أقصى اليسار من العنوان، كما يحدد البادئة أي جزء الشبكة من العنوان، كما يتم استخدامه أيضاً مع عناوين أحادية الإرسال لفصل جزء البادئة من العنوان عن معرف الواجهة، كما أنّ معرف الواجهة يكافئ جزء المضيف لعنوان “IPv4”.

فمثلاً باستخدام العنوان “2001: db8: aaaa: 1111 :: 100/64″، يوضح أطول نموذج مفضل كيف يعرّف طول البادئة “/ 64 البادئة” أو جزء الشبكة من العنوان، وطول البادئة “/ 64” يترك “64 بتاً” آخر وهو جزء معرف الواجهة من العنوان.

في “IPv6” كما هو الحال في “IPv4” يعتمد عدد الأجهزة التي يمكن أن تمتلكها على الشبكة على طول البادئة، ومع ذلك نظراً لطول “128 بت” لعنوان “IPv6” ليست هناك حاجة للحفاظ على مساحة العنوان كما هو مطلوب مع عناوين “IPv4” العامة.

لكل جهاز في الشبكة عنوان جهاز فريد، لكن عنوان الشبكة وأجزاء عنوان الشبكة الفرعية لعنوان “IPv6” هي نفسها لكل جهاز في الشبكة، لذلك تظل المجموعات الأربع الأولى من الأرقام في كل عنوان “IPv6” ثابتة وتختلف المجموعات الأربعة الأخيرة من الأرقام مع كل جهاز.

كما يمكنك تبسيط قائمة الأجهزة الخاصة بك عن طريق استبدال طول البادئة بدلاً من جزء عنوان الجهاز من عنوان “IPv6″، ويحدد طول البادئة مجموعة من الأجهزة ويتم التعبير عنها كشرطة مائلة (/) متبوعة بعدد صحيح بين 1 إلى 128، وعلى سبيل المثال طول البادئة / 128 يخبر النظام بقسمة شبكة إلى 128 شبكة فرعية، وتحتوي كل شبكة فرعية على 1/128 من الأجهزة الموجودة على الشبكة.