مرکز تعمیر چاپگر اچ پی hpشرکت مهپا مرکز تعمیر انواع پرینتر اچ پی ، کانن ، سامسونک و انواع اسکنر
مرکز خدمات ماشین های اداری مهپا www.mahpa.com

IP چیست؟ اینترنت چطور کار می‌کند؟

ip چیست؟

مجموعه قوانین انتقال بسته‌های اطلاعات در اینترنت در پرتکلی به نام IP تعریف شده است.

نشانی IP چیست؟

هر دستگاهی در شبکه اینترنت شناسه‌ای عددی و یکتا به نام IP دارد. این شناسه چیزی مشابه 91.98.78.122 است. این شناسه از چهار عدد 8 بیتی درست شده است. یعنی هر عدد می‌تواند بین 0 تا 255 باشد. با این تفاسیر واضح است که 2³² شناسه یا 4?294?967?296 شناسه مختلف داشته باشیم. اما باید دانست همه این نشانی‌ها قابل استفاده نیست. یه عنوان مثال نشانی‌های 0.0.0.0 و 255.255.255.255 برای کارهای خاص رزرو شده‌اند.

خود نشانی IP با استفاده از روشی به نام کلاسه‌بندی نشانی‌ها به دو قسمت معنی‌دار شماره شبکه و شماره سرور تقسیم می‌شود. شماره شبکه مشخص می‌کند که دستگاه در کدام شبکه قرار دارد و شناسه سرور یا Node مشخص می‌کند دستگاه کدام یک از دستگاه‌های داخل شبکه است.

ما پنج کلاس شبکه (و چند آدرس رزرو شده) داریم:
شبکه پیشفرض: همیشه با نشانی 0.0.0.0 مشخص می‌شود.

کلاس A: برای شبکه‌های خیلی بزرگ استفاده می‌شود. در این کلاس اولین عدد بین 1 تا 126 است. در این شبکه می‌توان بیش از دو میلیارد (تقریبا نیمی از IPهای موجود) کامپیوتر تعریف کرد. اولین عدد شناسه شبکه است و سه عدد بعدی شماره کامپیوتر.
Loopback: نشانی 127.0.0.1 برای اشاره به این کامپیوتر رزرو شده است. یعنی اگر کامپیوتر بخواهد برای خودش پیامی ارسال کند از این نشانی استفاده می‌کند.

کلاس B: برای شبکه‌های متوسط استفاده می‌شود. رقم اول این نشانی‌ها از 128 شروع شده و به 191 ختم می‌شود. در این کلاس نشانی شبکه با استفاده از دو رقم اول IP شناخته می‌شود. هر شبکه در این کلاس می‌تواند از حدود 65 هزار دستگاه پشتیبانی کند. (در مجموع بیش از 1 میلیارد)
کلاس C: برای شبکه‌های کوچک استفاده می‌شود. رقم اول در این کلاس می‌تواند بین 192 تا 223 باشد و شناسه شبکه در این کلاس سه رقم اول آی‌پی است. و در هر شبکه 254 عدد دستگاه می‌تواند تعریف شود.

کلاس D: این دسته از IPها حالت ویژه‌ای دارند و از آنها برای ارسال پیام‌های Broadcast استفاده می‌شود. در اینجا ارقام دوم تا چهارم یک کامپیوتر را الزاما مشخص نمی‌کند بلکه گروهی از کامپیوترها را مشخص می‌کند.

کلاس E: مشابه کلاس D گروه‌های کامپیوتر را مشخص می‌کند و فقط برای کارهای آزمایشی می‌توان از آنها استفاده کرد. چهار بیت اول عدد 32 بیتی IP یک است و بقیه گروه کامپیوترها را مشخص می‌کند.

Broadcast: نشانی 255.255.255.255 نشانی ویژه‌ای است که معنی آن همه رایانه‌های شبکه است. در صورتی که پیامی به نشانی Broadcast ارسال شود این پیام توسط همه کامپیوترهای شبکه دریافت می‌شود.

نکته 1: در هر کلاس‌های اصلی A تا C ما یک سری نشانی برای کارهای داخلی داریم. یعنی شبکه‌هایی که به اینترنت متصل نیستند یا کامپیوترهای آن نیازی به دسترسی مستقیم به شبکه اینترنت ندارند می‌توانند از این نشانی‌ها استفاده کنند:

کلاس A از 10.0.0.0 تا 10.255.255.255

کلاس B از 172.16.0.0 تا 172.31.255.255

کلاس از 192.168.0.0 تا 192.168.255.255

نکته 2: هر شبکه را می‌توان به چند زیر شبکه تقسیم کرد. این کار با مشخص کردن Network Mask انجام می‌شود. Network Mask پیش‌فرض در هر کلاس به این صورت است: به جای نشانی شبکه یک و به جای نشانی دستگاه‌های داخل شبکه صفر قرار دهید. یعنی:

کلاس A: 255.0.0.0

کلاس B: 255.255.0.0

کلاس C: 255.255.255.0

حالا اگر تعدادی از بیت‌ها را از سمت چپ (با ارزش‌ترین بیت‌ها) را یک کنیم تعدادی زیر شبکه به خواهیم داشت. مثلا شبکه 10.0.0.0 را با تعیین ماسک به 255.255.0.0 به 255 شبکه 65 هزار دستگاهی تقسیم می‌کنیم. یک روش ساده برای نوشتن نشانی IP و Network Mask به این صورت است:

IP Address/Count of Mask bits those are not Zero

مثلا شبکه 192.168.10.0/24 یعنی ما شبکه 192.168.0.0/16 را به 255 شبکه تقسیم کرده‌ایم و یکی از آنها که شناسه شبکه‌اش 192.168.10 است را مد نظر داریم.

حالا بررسی یک نشانی:

نشانی 64.233.187.99: اولین رقم بین 1 و 126 است پس این نشانی متعلق به کلاس A می‌باشد. در حقیقت این نشانی یکی از کامپیوترهایی است که به درخواست‌های google.com پاسخ می‌دهد.

با بررسی در بانک اطلاعات نشانی‌ها در میفهمیم این نشانی به شبکه 64.233.160.0/19 تعلق دارد. این یعنی اینکه کلاس A به 2¹¹ زیر شبکه تقسیم شده است و یکی از آنها متعلق به شرکت گوگل است. این به این معنی است که تمام رایانه‌هایی که نشانی بین 64.233.160.0 تا 64.233.191.255 دارند داخل شبکه Google قرار دارند. و کامپیوترهای این شبکه می‌توانندنشانی‌های 172.16.16.0 تا 172.16.17.255 را اختیار کنند. در این شبکه می‌توان 2¹³ رایانه مختلف مشخص کرد!

اینترنت چطور کار می‌کند

بررسی انتقال اطلاعات بین شبکه‌های کامپیوتری

اولین نکته‌ای که باید گفته شود این است که اطلاعاتی که رایانه قصد دارد برای رایانه دیگر ارسال کند تکه تکه می‌شود، نشانی فرستنده و گیرنده به بسته الصاق می‌شود و بسته در شبکه رها می‌شود.

اگر نشانی گیرنده و فرستنده در یک شبکه قرار داشته باشد، نشانی MAC آدرس کامپیوتر مقصد واضح است (با استفاده از پروتکلی به نام ARP) پس کامپیوتر مبدا هنگام اضافه‌کردن مقصد می‌تواند دقیقا اعلام کند که این بسته به چه نشانی ارسال شود. رایانه مقصد هم با مشاهده بسته با نشانی خودش بسته‌ها را از روی خط بر می‌دارد. بسته‌ها پس از اینکه مرتبط شدند به هم متصل می‌شوند و با ترتیب درست به برنامه مسوول تحویل می‌دهند.

در صورتی که نشانی رایانه مقصد در شبکه‌ای خارج از شبکه قرار داشته باشد نیاز به چیزی به نام دروازه (Gateway) و مسیریاب (Router) داریم. این دروازه حداقل دو نشانی IP دارد. یکی در شبکه فرستنده و دیگری در شبکه‌ای دیگر (که ممکن است کامپیوتر مقصد در آن باشد و یا آن شبکه دروازه‌ای داشته باشد که به کامپیوتر مقصد دسترسی داشته باشد)

کامپیوتر فرستنده در صورتی که نشانی گیرنده را در شبکه خودش پیدا نکند و نشانی دروازه را بلد باشد، MAC آدرس کامپیوتر مقصد را MAC آدرس دروازه قرار می‌دهد و البته می‌دانیم نشانی IP گیرنده (و فرستنده) همواره در بسته وجود دارد. پس بسته در شبکه کامپیوتر فرستنده از فرستنده به دروازه می‌رسد. دروازه بسته را دریافت کرده مشابه فرستنده اصلی عمل می‌کند اما با یک تفاوت کوچک، نشانی IP فرستنده را تغییر نمی‌دهد و فقط MAC آدرس فرستنده را تغییر می‌دهد. این بار بسته در شبکه دیگری شروع به حرکت می‌کنند. این اتفاق تا آنجا تکرار می‌شود که یا بسته به شبکه مقصد برسد و سپس به گیرنده نهایی برسد یا اینکه عمر بسته به پایان برسد.

از عمر بسته صبحت کردیم. کامپیوتر فرستنده علاوه بر آدرس و اطلاعات، داده دیگری به عنوان عمر هم به بسته اضافه می‌کند. این عمر بر اساس زمان نیست بلکه نماینده حداکثر تعداد دروازه‌ای است که بسته می‌تواند از آن عبور کند. این عدد در بسته اطلاعات ارسالی هر بار پس از عبور از یک دروازه به اندازه یک واحد کم می‌شود و هر بسته‌ای که عمر آن صفر شده باشد دیگر پردازش نخواهد شد. با اینکار از گردش نامحدود یک پاکت داده جلوگیری می‌شود.

برای افزایش سرعت، کاهش هزینه و ... دروازه‌ها و مسیریاب‌ها ممکن است بهترین مسیرها برای رسیدن به یک نشانی خاص را ذخیره کنند (با استفاده از عمر، وزن هزینه ارسال بسته از طریق یک شبکه خاص و ...) و یا اطلاعاتشان را با یکدیگر مبادله کنند. استفاده از سیستم کلاس‌بندی نشانی‌های IP به همین منظور ایجاد شده است که حجم جداول مسیریابی به حداقل ممکن و بازدهی به حداکثر برسد.

روترها اغلب به صورت یک سخت‌افزار ارائه می‌شوند ولی برای کارهای کوچک، یا مواقع اضطراری می‌توان به صورت نرم‌افزاری از یک رایانه به عنوان روتر و دروازه در یک شبکه استفاده کرد.

برای اینکه متوجه شوید که بسته شما تا رسیدن به مقصد از کجاها عبور می‌کند می‌توانید از دستور tracert در ویندوز و tracepath در لینوکس استفاده کنید. (در لینوکس دستورات مشابه دیگری هم وجود دارد) به عنوان مثال:


sadeq@sadeq-laptop:~$ traceroute www.sampad.info
traceroute to www.sampad.info (205.234.98.195), 30 hops max, 40 byte packets
1 Home (172.16.16.100) 1.770 ms 2.032 ms 9.604 ms
2 91.98.78.65.parsonline.net (91.98.78.65) 79.607 ms 87.595 ms 103.545 ms
3 10.231.7.1 (10.231.7.1) 103.947 ms 120.893 ms 143.328 ms
4 10.234.51.1 (10.234.51.1) 159.336 ms 160.231 ms 175.070 ms
5 10.234.232.197 (10.234.232.197) 183.018 ms 207.743 ms 10.234.249.65 (10.234.249.65) 214.830 ms
6 82.99.235.107.parsonline.net (82.99.235.107) 238.896 ms 82.99.199.67.parsonline.net (82.99.199.67) 235.576 ms 243.801 ms
7 10.234.249.97 (10.234.249.97) 244.399 ms 119.502 ms 103.313 ms
8 10.234.232.225 (10.234.232.225) 95.164 ms 110.997 ms 135.187 ms
9 Gigaiga1.0.26-apa-rtr-010.parsonline.net (213.217.40.42) 135.987 ms 158.669 ms 166.662 ms
10 10.234.249.110 (10.234.249.110) 174.781 ms 190.739 ms 199.416 ms
11 195.146.63.225 (195.146.63.225) 430.654 ms 441.008 ms 446.827 ms
12 pos4-8.ar03.ldn01.pccwbtn.net (63.218.13.77) 598.708 ms 606.409 ms 622.538 ms
13 dtg.ge10-2.br02.ash01.pccwbtn.net (63.218.94.150) 431.698 ms 351.251 ms 343.808 ms
14 dtg.ge10-2.br02.ash01.pccwbtn.net (63.218.94.150) 359.635 ms 375.566 ms 376.112 ms
15 aggr-sw2.iad.defenderhosting.com (69.65.112.94) 391.392 ms 399.525 ms 407.525 ms
16 eqash5.keepitsecure.net (69.65.115.43) 415.316 ms 431.153 ms 439.234 ms


و نشانی بعدی نشانی سرور مقصد یا www.sampad.info است (که نمی‌دونم چرا الان که من برای هر سایتی اجرا کردم توی آخرین خط گیر میافته و نمی‌تونه نشانی آخر را بگه!

این هم یه مثال دیگه با همون مشکل! آخریش باید کامپیوتر vpn.dsi.ir می‌بود!


sadeq@sadeq-laptop:~$ tracepath vpn.dsi.ir
1: sadeq-laptop.home.sadeq.ir (172.16.17.102) 0.174ms pmtu 1500
1: Home (172.16.16.100) 2.499ms
2: 91.98.78.65.parsonline.net (91.98.78.65) 199.804ms
3: 10.231.7.1 (10.231.7.1) 191.265ms
4: 10.234.51.1 (10.234.51.1) 203.539ms
5: 10.234.51.7 (10.234.51.7) asymm 3 195.558ms
6: 10.231.1.11 (10.231.1.11) asymm 4 251.895ms
7: no reply
8: no reply
9: no reply


و این همون کار با یه دستور دیگه:


sadeq@sadeq-laptop:~$ traceroute vpn.dsi.ir
traceroute to vpn.dsi.ir (91.98.76.56), 30 hops max, 40 byte packets
1 Home (172.16.16.100) 3.717 ms 9.664 ms 13.692 ms
2 91.98.78.65.parsonline.net (91.98.78.65) 86.889 ms 94.945 ms 102.692 ms
3 10.231.7.1 (10.231.7.1) 118.620 ms 126.604 ms 134.428 ms
4 10.234.51.1 (10.234.51.1) 166.697 ms 174.738 ms 184.370 ms
5 10.234.51.7 (10.234.51.7) 198.494 ms 198.878 ms 214.226 ms
6 10.231.1.11 (10.231.1.11) 230.696 ms 222.017 ms 229.985 ms
7 * * *
8 * * *
9 * * *
10 * * *