تعريف بروتوكول IP
ما هو عنوان بروتوكول الإنترنت؟
عنوان بروتوكول الإنترنت (IP address) هو المعرف الرقمي لأي جهاز حاسوب، هاتف، آلة طابعة، موجّه،...( مرتبط بشبكة معلوماتية ) تعمل ببروتوكولات الإنترنت، سواء أكانت شبكة محلية أو شبكة الشبكات الإنترنت. يقابل عنوان IP مثلاً في شبكات الهاتف رقم الهاتف.
إصدارات عناوين الشبكة
الإصداران الرئيسيان
عنوان الإصدار الرابع — IPv4
هو الإصدار الرابع من بروتوكول الانترنت. يدعم فقط 4.2 مليار عنوان (4.2 billion IP addresses) في حين أن عدد سكان العالم يبلغ 7 مليار شخص — مما أدى إلى نقص في العناوين المتاحة.
عنوان الإصدار السادس — IPv6
طُوِّر للتغلب على محدودية IPv4. يدعم عدداً هائلاً من العناوين (340 undecillion) مما يكفي الاحتياجات الحالية والمستقبلية بما فيها إنترنت الأشياء (IoT).
بروتوكول IPv4
عنوان الإصدار الرابع IPv4
هو الإصدار الرابع من بروتوكول الانترنت. عنوان بروتوكول الإنترنت (IP address) هو المعرف الرقمي لأي جهاز حاسوب، هاتف، آلة طابعة، موجّه، مرتبط بشبكة معلوماتية. طول العنوان (IP) 32 بت. مقسم إلى أربع خانات (Octets) وكل خانة تحتوي على 8 بت. مدى الأرقام لكل خانة يبدا من 0 إلى 255.
مثال على عنوان IPv4: 192.168.10.2
التمثيل الثنائي: 11000000.10101000.00001010.00000010
(Octet = 8 bits) — (192 → N) · (168 → N) · (10 → H) · (2 → H)
نظام الترقيم في الحاسب الآلي
النظام العشري (Decimal System)
كل رقم في هذا النظام يكون من إحدى القيم التالية، من 0 إلى 9. أمثلة: 8723، 1209
النظام الثنائي (Binary System)
كل رقم في هذا النظام يمثل بإحدى القيمتين الوحيدتين وهما 1 أو 0. أمثلة: 1111، 1101
النظام السادس عشري (Hexadecimal)
يحتوي على 16 رمزاً: 0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, A, B, C, D, E, F. يُستخدم في تمثيل عناوين IPv6 وMAC.
البت (Bit) والبايت (Byte)
البت (Bit): هو عبارة عن رقم واحد بمعنى رقم ثنائي واحد، يكون 0 أو 1 وهذه القيمة تعتبر أصغر وحدة قياس بالحاسب الآلي.
البايت (Byte): هو عبارة عن مجموع ثمانية أرقام من البت ليصبح بايت — 10001111 = 1 Byte
العناوين الخاصة والعامة في IPv4
نظراً لكثرة مستخدمي الانترنت في العالم فقد تم تجزئة IPv4 إلى جزئيين: عناوين عامة (Public addresses) وعناوين خاصة (Private addresses).
العنوان الخاص (Private address)
يستخدم العنوان الخاص للاتصال في الشبكات المحلية. يتم تحويله إلى عنوان عام والعكس عن طريق بروتوكول NAT (Network Address Translation).
العنوان العام (Public address)
يستخدم العنوان العام للاتصال بشبكة الانترنت. العنوان المحجوز: يستخدم الآبي 127.0.0.0 لـ Loopback (اختبار الجهاز على نفسه).
فئات العناوين (Classful Networking)
| الفئة (Class) | المدى (Range) | جزء الشبكة والمضيف | قناع الشبكة (Subnet Mask) |
|---|---|---|---|
| A | 1.0.0.0 – 126.255.255.255 | N.H.H.H | 255.0.0.0 |
| B | 128.0.0.0 – 191.255.255.255 | N.N.H.H | 255.255.0.0 |
| C | 192.0.0.0 – 223.255.255.255 | N.N.N.H | 255.255.255.0 |
N يُرمز للجزء الخاص بالشبكة | H يُرمز للجزء الخاص بالأجهزة
تدريبات على IPv4
تمرين — أكمل الجدول التالي
اكتب إجاباتك في الخلايا الفارغة ثم اضغط "تحقق من الإجابات" لمعرفة صحة إجاباتك.
| عنوان الشبكة (Network ID) | الفئة (Class) | قناع الشبكة (Subnet Mask) | عنوان أول مضيف | عنوان آخر مضيف | عنوان البث (Broadcast) |
|---|---|---|---|---|---|
| 13.0.0.0/8 | |||||
| 192.168.8.0/24 | |||||
| 120.0.0.0/8 | |||||
| 130.168.0.0/16 |
الإجابات الصحيحة للمرجع
| عنوان الشبكة | الفئة | قناع الشبكة | أول مضيف | آخر مضيف | البث (Broadcast) |
|---|---|---|---|---|---|
| 13.0.0.0/8 | A | 255.0.0.0 | 13.0.0.1 | 13.255.255.254 | 13.255.255.255 |
| 192.168.8.0/24 | C | 255.255.255.0 | 192.168.8.1 | 192.168.8.254 | 192.168.8.255 |
| 120.0.0.0/8 | A | 255.0.0.0 | 120.0.0.1 | 120.255.255.254 | 120.255.255.255 |
| 130.168.0.0/16 | B | 255.255.0.0 | 130.168.0.1 | 130.168.255.254 | 130.168.255.255 |
بروتوكول IPv6
لماذا تم تطوير IPv6؟
نظراً لكثرة مستخدمي الانترنت في العالم وأن IPv4 يدعم فقط 4.2 مليار عنوان (4.2 billion) في حين أن عدد سكان العالم يتجاوز 7 مليار شخص — تم تطوير IPv6 ليدعم عدداً هائلاً تقريباً لا محدوداً من العناوين.
خصائص بروتوكول IPv6
طول العنوان
128 بت مقارنةً بـ 32 بت في IPv4. يُمثَّل بالنظام السادس عشري (Hexadecimal) ومقسم على 8 مجموعات مفصولة بنقطتين.
مثال: 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334
سعة العناوين الهائلة
يدعم 340 undecillion عنوان (3.4 × 10³⁸). هذا يعني وجود مليارات العناوين لكل شخص على وجه الأرض وما يكفي إنترنت الأشياء (IoT) للمستقبل.
مزايا IPv6
- لا حاجة لـ NAT (عناوين مباشرة)
- أمان مدمج (IPSec مدمج)
- تكوين تلقائي (Auto-configuration)
- رؤوس أبسط وأسرع في المعالجة
- دعم أفضل لنوعية الخدمة (QoS)
قواعد اختصار IPv6
- حذف الأصفار البادئة في كل مجموعة: 0db8 → db8
- اختصار مجموعات الأصفار المتتالية بـ :: مرة واحدة فقط
- :: يمكن استخدامها مرة واحدة فقط في العنوان
- مثال: 2001:0000:0000:0001 → 2001::1
تدريبات على IPv6
جدول مقارنة بين IPv4 وIPv6
| الخاصية | IPv4 | IPv6 |
|---|---|---|
| طول العنوان | 32 بت | 128 بت |
| نظام التمثيل | عشري (Decimal) — 0 إلى 255 | سادس عشري (Hexadecimal) |
| عدد العناوين | ~4.2 مليار | ~340 undecillion |
| الفصل بين الأجزاء | نقطة (.) | نقطتان (:) |
| عدد الأجزاء | 4 أجزاء (Octets) | 8 مجموعات |
| حجم كل جزء | 8 بت | 16 بت |
| NAT مطلوب؟ | نعم (بسبب نقص العناوين) | لا (عناوين كافية) |
| IPSec مدمج؟ | اختياري | مدمج إجبارياً |
تدريب — اختصار عناوين IPv6
اكتب الصورة المختصرة الصحيحة لكل عنوان IPv6 أدناه.
| العنوان الكامل IPv6 | الاختصار الصحيح (اكتب هنا) | ملاحظة |
|---|---|---|
| 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 | حذف الأصفار البادئة + اختصار الأصفار المتتالية | |
| 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 | عنوان Loopback في IPv6 | |
| 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 | عنوان توثيقي نموذجي | |
| fe80:0000:0000:0000:0202:b3ff:fe1e:8329 | Link-local address |
الإجابات الصحيحة لتدريب IPv6
| العنوان الكامل | الاختصار الصحيح | التفسير |
|---|---|---|
| 2001:0db8:0000:0000:0000:0000:0000:0001 | 2001:db8::1 | حذف الصفر البادئ في db8 ← واستبدال الأصفار المتتالية بـ :: |
| 0000:0000:0000:0000:0000:0000:0000:0001 | ::1 | جميع المجموعات أصفار ماعدا الأخيرة تُختصر بـ :: |
| 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 | 2001:db8:85a3::8a2e:370:7334 | حذف الأصفار البادئة في كل مجموعة + اختصار مجموعتي الأصفار |
| fe80:0000:0000:0000:0202:b3ff:fe1e:8329 | fe80::202:b3ff:fe1e:8329 | ثلاث مجموعات من الأصفار تُختصر بـ :: |