معرفی اجمالی کلاس های ip  شبکه  و رنج آی پی

آدرس‌های IP یا Internet Protocol، شناسه‌های عددی منحصربه‌فردی هستند که به دستگاه‌های متصل به شبکه، مانند رایانه‌ها، تلفن‌های هوشمند، چاپگرها و روتر ها اختصاص داده می‌شوند. این آدرس‌ها مانند کد پستی در دنیای فیزیکی عمل کرده و به شناسایی و مسیریابی ترافیک شبکه بین دستگاه‌های مختلف کمک می‌کنند.

کلاس های ip، سیستم دسته‌بندی آدرس‌های IP هستند که برای ساده‌تر کردن مدیریت و مسیریابی ترافیک شبکه به‌کار می‌روند. این سیستم، آدرس‌ها را بر اساس تعداد شبکه‌ها و دستگاه‌هایی که می‌توانند در آن‌ها وجود داشته باشند، به 5 کلاس مختلف تقسیم می‌کند. آدرس‌های IP، شناسه‌های عددی منحصربه‌فردی هستند که به دستگاه‌های متصل به شبکه، اختصاص داده می‌شوند.

آدرس IP چیست؟

قبل از ورود به دنیای کلاس های ip، بیایید با مفهوم کلی‌تر “آی پی” یا “پروتکل اینترنت” آشنا شویم. آدرس IP یک شناسه منطقی و غیرقابل تغییر است که به هر دستگاه متصل به شبکه، هویتی منحصربه‌فرد می‌بخشد. به‌عبارت دیگر، هر کامپیوتر، گوشی، تبلت و یا هر دستگاه دیگری که در شبکه حضور دارد، دارای یک آدرس IP اختصاصی است. آدرس IP عملکردی مانند آدرس پستی منزل دارد. آدرس پستی شما منحصربه‌فرد است و هیچ‌کس دیگری در دنیا از آن استفاده نمی‌کند. در دنیای دیجیتال نیز، آدرس IP نقش مشابهی را ایفا می‌کند و به عنوان آدرس منحصربه‌فرد هر دستگاه در شبکه عمل می‌کند. اینترنت دنیای وسیعی از اطلاعات و ارتباطات است که بدون پروتکل‌های شبکه، کارایی خود را از دست می‌دهد. دو پروتکل کلیدی در این زمینه IPv4 و IPv6 هستند که هر کدام وظایف، مزایا و معایب خاص خود را دارند.

مطلب پیشنهادی: تفاوت وات و ولت در چیست؟ چه فرقی دارند؟

IPv4 پروتکل نسل اول

IPv4 اولین پروتکل اینترنت است که در سال 1981 معرفی شد و تا به امروز به‌طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرد. این پروتکل از آدرس‌های 32 بیتی برای شناسایی دستگاه‌ها در شبکه استفاده می‌کند. همانند هر فناوری نوظهوری، IPv4 در بدو تولد خود با چالش‌هایی روبرو بود. فضای آدرس محدود آن، که در آن زمان به‌عنوان یک مشکل بزرگ تلقی نمی‌شد، با رشد روز افزون اینترنت و افزایش تعداد دستگاه‌های متصل به شبکه، به‌سرعت به یک معضل بزرگ تبدیل شد.

IPv6 پروتکل نسل جدید

معرفی IPv6 در سال 1998 توسط شرکت مهندسی IEFT، به‌مثابه طلوع نسل جدیدی در دنیای اینترنت بود. این پروتکل با ارائه فضای آدرس 128 بیتی، مشکل محدودیت آدرس را برای همیشه حل کرد. این نسخه جدید، امکان ایجاد 2^128 آدرس اختصاصی را فراهم می‌کند که پاسخگوی نیازهای آتی در دنیای پرشتاب فناوری خواهد بود. علاوه بر این، IPv6 با پشتیبانی از QoS، امکان ارائه خدمات با کیفیت و قابل اعتماد را فراهم می‌کند. با وجود مزایای واضح IPv6، مهاجرت از IPv4 به این پروتکل جدید به‌طور کامل انجام نشده است. دلیل این امر، پیچیدگی‌های فنی و هزینه‌های بالای ارتقا زیرساخت شبکه می‌باشد.

هر کدام از پروتکل‌های IPv4 و IPv6، وظایف، مزایا و معایب خاص خود را دارند.

تقسیم‌بندی آدرس IP

آدرس‌های IPv4 از 32 بیت تشکیل شده‌اند که به دو بخش شناسه شبکه و شناسه میزبان تقسیم می‌گردند. این دو بخش با مرزی فرضی از یکدیگر جدا می‌شوند.

• پیشوند: این بخش، شبکه فیزیکی که دستگاه به آن متصل است را مشخص می‌کند و به عنوان آدرس یا شناسه شبکه شناخته می‌شود.
• پسوند: این بخش، رایانه یا دستگاه خاص را در شبکه شناسایی می‌کند و آدرس یا شناسه میزبان نامیده می‌شود. آدرس میزبان، یک دستگاه به‌خصوص که در شبکه واقع شده را نشان می‌دهد. طول شناسه میزبان نیز می‌تواند با توجه به کلاس شبکه متغیر باشد.

رنج آی پی چیست؟

رنج آی پی یا محدوده آدرس IP، به مجموعه‌ای از آدرس‌های IP متوالی گفته می‌شود که در یک شبکه خاص قابل استفاده هستند. این محدوده توسط سابنت ماسک (Subnet Mask) تعیین می‌شود که تعداد آدرس‌های IP موجود در رنج را مشخص می‌کند. رنج‌های IP در موارد مختلفی از جمله موارد زیر کاربرد دارند.

• شبکه‌های خصوصی
• شبکه‌های عمومی
• سرورها
• ذخیره‌سازی ابری

انواع رنج آی پی

• آدرس‌های IP عمومی: این آدرس‌ها در سطح اینترنت قابل دسترسی هستند و برای اتصال به اینترنت و برقراری ارتباط با سایر دستگاه‌ها در سراسر جهان استفاده می‌شوند.
• آدرس‌های IP خصوصی: این آدرس‌ها فقط در شبکه‌های خصوصی قابل دسترسی هستند و برای اتصال به دستگاه‌های دیگر در همان شبکه کاربرد دارند.

معرفی اجمالی کلاس های ip

در دنیای شبکه، آشنایی با کلاس های ip، نقشی کلیدی در ساماندهی و مدیریت ترافیک ایفا می‌کند. آدرس‌های IP، شناسه‌های عددی منحصر به فردی هستند که دستگاه‌ها را در شبکه‌های کامپیوتری شناسایی می‌کنند. این آدرس‌ها از 32 بیت تشکیل شده‌اند که به چهار بخش 8 بیتی (octet) تقسیم می‌شوند. کلاس های ip آدرس‌ها را بر اساس بیت‌های octet اول دسته‌بندی می‌کنند. نسخه 4 پروتکل اینترنت ( IPv4)، 5 کلاس مجزا برای دسته‌بندی آدرس‌های IP تعریف می‌کند که هر کدام وظایف و کاربردهای منحصر به فردی دارند.

کلاس آی پی A

آدرس‌های کلاس آی پی A از 0.0.0.0 تا 127.255.255.255 شروع می‌شوند. اولین بیت همیشه 0 است که نشان‌دهنده کلاس A است. 7 بیت بعدی برای شناسایی شبکه استفاده می‌شوند. 24 بیت آخر برای شناسایی هاست در هر شبکه کاربرد دارند. Subnet mask پیش‌فرض برای کلاس A برابر با 255.0.0.0 است. این  subnet mask 7 بیت اول را برای شبکه و 24 بیت آخر را برای هاست در نظر می‌گیرد. می‌توان از subnet mask‌های دیگر برای تقسیم شبکه به زیرشبکه‌های کوچکتر استفاده کرد. از نظر امنیتی شبکه‌های کلاس آی پی A به دلیل تعداد زیاد هاست، بیشتر در معرض حمله‌های DDoS قرار دارند. همچنین اسکن این شبکه‌ها به دلیل تعداد زیاد هاست، زمان‌بر و دشوار است.

کاربردهای خاص کلاس A

• شبکه‌های جهانی
• شبکه‌های بزرگ سازمانی
• ارائه‌دهندگان خدمات اینترنتی

کلاس آی پی B

کلاس B یکی دیگر از کلاس های ip در پروتکل IPv4 است که برای تفکیک و سازماندهی آدرس‌ها در شبکه‌های کامپیوتری به‌کار می‌رود. آدرس‌های کلاس B از 128.0.0.0 شروع و با 191.255.255.255 به‌پایان می‌رسند. اولین بیت (MSB) در این کلاس همیشه 1 و دو بیت بعدی 0 هستند. آدرس‌های کلاس B به 4 بخش (octet) 8 بیتی تقسیم می‌شوند. دو بیت اول (MSB) برای تعیین کلاس آدرس (B) کاربرد دارد. 14 بیت بعدی (6 بیت از octet دوم و 8 بیت از octet سوم) برای تعیین شناسه شبکه (Network ID) استفاده می‌شوند. 16 بیت باقی‌مانده (8 بیت از octet سوم و 8 بیت از octet چهارم) برای تعیین شناسه میزبان (Host ID) هستند. کلاس B به 16384 شبکه مجزا تقسیم می‌شود. هر شبکه کلاس B می‌تواند تا 65534 میزبان را پشتیبانی کند.

کاربردهای خاص کلاس B

• کلاس B برای شبکه‌های متوسط تا بزرگ مانند دانشگاه‌ها، شرکت‌های بزرگ و سازمان‌های دولتی مناسب است.
• از کلاس B برای شبکه‌هایی که نیاز به تعداد زیادی میزبان در یک شبکه واحد دارند استفاده می‌شود.

کلاس B برای تفکیک و سازماندهی آدرس‌ها در شبکه‌های کامپیوتری به‌کار می‌رود.

کلاس آی پی C

کلاس آی پی C برای شبکه‌های کوچک با تعداد هاست محدود (حداکثر 254) طراحی شده است. آدرس‌های کلاس C از 192.168.0.0 تا 192.168.255.255 را شامل می‌شوند. اولین بیت (MSB) در اکتت اول همیشه 1 است و سه بیت بعدی برای شناسه شبکه (Network ID) استفاده می‌شوند. 8 بیت باقی‌مانده برای شناسه هاست (Host ID) هستند. Subnet mask پیش‌فرض برای کلاس C معادل 255.255.255.0 است. این subnet mask  تعداد 24 بیت را برای شناسه شبکه و 8 بیت را برای شناسه هاست اختصاص می‌دهد. با استفاده از subnet mask، می‌توان شبکه را به زیرشبکه‌های کوچکتر تقسیم کرد. کلاس C امکان ایجاد 2^24 (حدود 16 میلیون) شبکه را فراهم می‌کند. هر شبکه می‌تواند 2^8 (254) هاست داشته باشد.

کاربردهای خاص کلاس C

• شبکه‌های خانگی
• شبکه‌های اداری کوچک
• شبکه‌های مدارس
• شبکه‌های آزمایشگاهی

کلاس آی پی D

کلاس D یکی دیگر از کلاس های ip در سیستم آدرس‌دهی پروتکل اینترنت نسخه 4 (IPv4) است که برای پخش چندگانه (Multicasting) اختصاص داده می‌شود. این نوع آدرس‌دهی به‌جای ارسال یک بسته به یک دستگاه خاص، آن را به گروهی از دستگاه‌ها ارسال می‌کند. آدرس‌های کلاس D از 224.0.0.0 تا 239.255.255.255 را شامل می‌شوند. اولین بیت در هشت‌تایی اول (octet) این آدرس‌ها همیشه 1 است.

کاربردهای خاص کلاس D

• اشتراک‌گذاری ویدیو
• بازی‌های آنلاین
• به‌روزرسانی نرم‌افزار
• آموزش آنلاین

کلاس D به‌جای ارسال یک بسته به یک دستگاه خاص، آن را به گروهی از دستگاه‌ها ارسال می‌کند.

کلاس آی پی E

کلاس آی پی E یکی از پنج کلاس اصلی آدرس‌دهی در پروتکل اینترنت نسخه ۴ (IPv4) است. این کلاس با محدوده عددی 240.0.0.0 تا 255.255.255.255 تعریف می‌شود و به‌طور خاص برای اهداف تحقیقاتی و آزمایشی رزرو شده است. برخلاف سایر کلاس های ip که در شبکه‌های واقعی به‌کار می‌روند، کلاس E تاکنون به‌طور گسترده در دنیای واقعی مورد استفاده قرار نگرفته است.

کلاس آی پی E در اواخر دهه 1970 و با هدف ایجاد فضایی برای آزمایش و توسعه پروتکل‌های جدید شبکه مطرح شد. در آن زمان، فضای آدرس دهی IPv4 به‌سرعت در حال اشغال بود و نیاز به راه‌حلی برای تسهیل نوآوری و آزمایش پروتکل‌های جدید احساس می‌شد. کلاس E به‌عنوان راه‌حلی برای این مشکل در نظر گرفته شد، چرا که می‌توانست بدون تداخل با شبکه‌های موجود، فضایی را برای آزمایش و توسعه فراهم کند.

کلاس E از نظر ساختاری شبیه به سایر کلاس های ip است. آدرس‌های IP در این کلاس از 32 بیت تشکیل شده‌اند که به چهار بخش 8 بیتی (octet) تقسیم می‌شوند. بیت اول در octet نخست برای تعیین کلاس IP و مقدار آن 1111 می‌باشد. با وجود پتانسیل‌های اولیه، کلاس آی پی E با چالش‌های متعددی روبرو بوده است که مانع از استفاده گسترده آن شده‌اند. یکی از چالش‌های اصلی، عدم وجود پشتیبانی از این کلاس در بسیاری از تجهیزات شبکه مانند روترها و سوئیچ‌ها است.

امید است این مطالب از پودسان ، ارائه دهنده تجهیزات شبکه ، برای شما عزیزان مفید بوده باشد.