شبكة مصنفة

📅 آخر تحديث: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
✍️ نُشر في: ٢٨ يوليو ٢٠٢٦
📷 يحتوي على 1 صور
الموسوعة الحرة
خريطة للنموذج الأولي للإنترنت في عام 1982، تُظهر الشبكات المرقمة بـ 8 بتات (أشكال بيضاوية) فقط، والمتصلة ببعضها البعض بواسطة أجهزة التوجيه (مستطيلات).

الشبكة المصنفة هي بنية عنونة شبكية قديمة استُخدمت في الإنترنت من عام 1981 حتى ظهور التوجيه بين النطاقات غير المصنف (CIDR) في عام 1993. تقسم هذه الطريقة نطاق عناوين بروتوكول الإنترنت الإصدار الرابع (IPv4) إلى خمس فئات عناوين بناءً على أول أربعة بتات من العنوان. توفر الفئات A وB وC عناوين أحادية البث لشبكات بثلاثة أحجام مختلفة. أما الفئة D فهي مخصصة لشبكات البث المتعدد ، بينما يُحفظ نطاق عناوين الفئة E لأغراض مستقبلية أو تجريبية.

منذ توقفها، بقيت بقايا مفاهيم الشبكات المصنفة في الممارسة العملية فقط في نطاق محدود في معلمات التكوين الافتراضية لبعض مكونات برامج وأجهزة الشبكة، وأبرزها في التكوين الافتراضي لأقنعة الشبكة الفرعية .

خلفية

في تعريف العنوان الأصلي، كانت البتات الثمانية الأكثر أهمية في عنوان IPv4 ذي 32 بت تُمثل حقل رقم الشبكة ، الذي يُحدد الشبكة التي يتصل بها المضيف. أما البتات الـ 24 المتبقية فتُحدد العنوان المحلي، ويُسمى أيضًا حقل الباقي (بقية العنوان)، الذي يُعرّف المضيف المتصل بتلك الشبكة بشكل فريد. [ 1 ] كان هذا التنسيق كافيًا في وقت لم تكن فيه سوى بضع شبكات كبيرة موجودة، مثل شبكة ARPANET (الشبكة رقم 10)، وقبل الانتشار الواسع لشبكات المنطقة المحلية (LAN). ونتيجةً لهذه البنية، لم يدعم حيز العناوين سوى عدد قليل (254) من الشبكات المستقلة.

قبل إدخال فئات العناوين، كانت كتل العناوين الوحيدة المتاحة هي هذه الكتل الكبيرة، والتي أصبحت فيما بعد تُعرف باسم شبكات الفئة أ. [ 2 ] ونتيجة لذلك، حصلت بعض المنظمات المشاركة في التطوير المبكر للإنترنت على تخصيصات كبيرة جدًا لمساحة العناوين (16,777,216 عنوان IP لكل منها).

مقدمة عن فئات العناوين

كان لتوسيع الشبكة ضرورة ضمان التوافق مع نطاق العناوين الحالي وبنية حزم IPv4، وتجنب إعادة ترقيم الشبكات القائمة. تمثل الحل في توسيع تعريف حقل رقم الشبكة ليشمل المزيد من البتات، مما يسمح بتعيين المزيد من الشبكات، كل منها قد تحتوي على عدد أقل من المضيفين. ولأن جميع أرقام الشبكات الموجودة آنذاك كانت أقل من 64، فقد استخدمت فقط البتات الستة الأقل أهمية من حقل رقم الشبكة. وبالتالي، أصبح من الممكن استخدام البتات الأكثر أهمية من العنوان لإنشاء مجموعة من فئات العناوين مع الحفاظ على أرقام الشبكات الموجودة في الفئة الأولى من هذه الفئات.

تم تقديم بنية العنونة الجديدة بواسطة RFC 791 في عام 1981 كجزء من مواصفات بروتوكول الإنترنت. [ 3 ] وقد قسمت مساحة العناوين إلى ثلاثة تنسيقات عناوين أساسية، والتي تسمى فيما بعد فئات العناوين ، وتركت نطاقًا رابعًا محجوزًا ليتم تحديده لاحقًا. 

احتوت الفئة الأولى، المُسماة الفئة أ ، على جميع العناوين التي تكون فيها البتة الأكثر أهمية صفرًا. يُحدد رقم الشبكة لهذه الفئة بواسطة البتات السبعة التالية، ما يسمح باستيعاب 128 شبكة إجمالًا، بما في ذلك الشبكة الصفرية، وشبكات IP المُخصصة مسبقًا. أما شبكة الفئة ب، فهي شبكة تكون فيها البتتان الأكثر أهمية في جميع العناوين مُعينتين على 1 و0 على التوالي. بالنسبة لهذه الشبكات، يُحدد عنوان الشبكة بواسطة البتات الأربعة عشر التالية من العنوان، ما يترك 16 بتًا لترقيم الأجهزة المضيفة على الشبكة، ليصبح المجموع 65536 عنوانًا لكل شبكة. وتم تعريف الفئة ج بتعيين البتات الثلاثة الأعلى قيمة إلى 1 و1 و0، وتخصيص البتات الـ 21 التالية لترقيم الشبكات، ما يترك لكل شبكة 256 عنوانًا محليًا.

يشير تسلسل البتات الرائد 111 إلى وضع عنونة غير محدد في ذلك الوقت (" الهروب إلى وضع العنونة الموسع ")، [ 3 ] والذي تم تقسيمه لاحقًا إلى الفئة D ( 1110 ) لعنونة البث المتعدد، مع ترك كتلة 1111 محجوزة للاستخدام المستقبلي والمصنفة كفئة E. [ 4 ]

أدى هذا التغيير في بنية الشبكة إلى توسيع سعة عناوين الإنترنت، لكنه لم يمنع استنفاد عناوين IP . تمثلت المشكلة في أن العديد من المواقع كانت تحتاج إلى نطاقات عناوين أكبر مما توفره شبكة الفئة C، ولذلك، كانت تحصل على نطاق من الفئة B، والذي كان في معظم الحالات أكبر بكثير من المطلوب. ونظرًا للنمو السريع للإنترنت، كان مخزون عناوين الفئة B غير المخصصة (2 ^14 ، أو حوالي 16000) ينضب بسرعة. ابتداءً من عام 1993، تم استبدال الشبكات المصنفة بتوجيه النطاقات غير المصنفة (CIDR) [ 5 ] [ 6 ]، في محاولة لحل هذه المشكلة.

تعريف العنونة الطبقية

في ظل نظام عنونة الشبكة المصنفة، تم تقسيم مساحة عناوين IPv4 ذات 32 بت إلى خمس فئات (A-E) كما هو موضح في الجداول التالية.

الصفوف الدراسية
فصلالأجزاء الرئيسيةمساحة العنوانأقنعة الشبكة الفرعيةعدد الشبكاتعدد العناوين لكل شبكةإجمالي عدد العناوين
تدوين CIDRنطاق العناوينأطوال حقول البتتدوين CIDRالترميز العشري النقطي
يبدأنهايةبادئة الشبكةملعب ريستفيلد
الفئة أ00.0.0.0 / 10.0.0.0127.255.255.255 [ أ ]8 بت24 بت/ 8255.0.0.0128 (2 7 )16,777,216 (2 24 )2,147,483,648 (2 31 )
الفئة ب10128.0.0.0 / 2128.0.0.0191.255.255.25516 بت16 بت/ 16255.255.0.016384 (2 14 )65,536 (2 16 )1,073,741,824 (2 30 )
الفئة ج110192.0.0.0 / 3192.0.0.0223.255.255.25524 بت8 بت/ 24255.255.255.02,097,152 (2 21 )256 (2 8 )536,870,912 (2 29 )
الفئة د ( بث متعدد )1110224.0.0.0 / 4 [ 7 ]224.0.0.0239.255.255.255غير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفر268,435,456 (2 28 )
الفئة هـ (محجوزة)1111240.0.0.0 / 4240.0.0.0255.255.255.255 [ ب ]غير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفرغير متوفر268,435,456 (2 28 )
التمثيل على مستوى البت

في التمثيل الثنائي التالي،

  • يشير الحرف n إلى بت يستخدم كبادئة للشبكة .
  • يشير الحرف h إلى بت يستخدم لحقل الباقي ، أو معرف المضيف .
  • يشير الحرف x إلى بت بدون غرض محدد.
الفئة أ 0. 0. 0. 0 = 00000000.00000000.00000000.00000000 127.255.255.255 = 01111111.11111111.11111111.11111111 0nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH.HHHHHHHH الفئة ب 128. 0. 0. 0 = 10000000.00000000.00000000.00000000 191.255.255.255 = 10111111.11111111.11111111.11111111 10nnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH.HHHHHHHH الفئة ج 192. 0. 0. 0 = 11000000.00000000.00000000.00000000 223.255.255.255 = 11011111.11111111.11111111.11111111 110nnnnnn.nnnnnnnn.nnnnnnnn.HHHHHHHH الفئة د 224. 0. 0. 0 = 11100000.00000000.00000000.00000000 239.255.255.255 = 11101111.11111111.11111111.11111111 1110xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx الفئة هـ 240. 0. 0. 0 = 11110000.00000000.00000000.00000000 255.255.255.255 = 11111111.11111111.11111111.11111111 1111xxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx.xxxxxxxx

عدد العناوين المتاحة لعنونة مضيفين محددين في كل شبكة هو دائمًا 2 ^n - 2^n ، حيث n هو عدد بتات حقل السكون ، ويتم طرح اثنين لتعديل استخدام قيمة المضيف (جميع البتات أصفار) لتمثيل عنوان الشبكة، وقيمة المضيف (جميع البتات واحد) لاستخدامها كعنوان بث. وبالتالي، بالنسبة لعنوان من الفئة C يحتوي على 8 بتات متاحة في حقل المضيف، فإن الحد الأقصى لعدد المضيفين هو 254.

اليوم، أصبحت أقنعة الشبكات الفرعية صريحة. لم يكن هذا مطلوبًا في نظام التصنيف لأن القناع كان ضمنيًا من العنوان نفسه؛ إذ كان أي جهاز شبكة يفحص البتات القليلة الأولى من عنوان IP لتحديد فئة العنوان وبالتالي قناع الشبكة الفرعية الخاص به.

كانت الكتل الرقمية في بداية ونهاية الفئات A وB وC محجوزة في الأصل لعنونة خاصة أو ميزات مستقبلية، أي أن 0.0.0.0/8 و 127.0.0.0 / 8 محجوزتان في الفئة A السابقة؛ و 128.0.0.0 / 16 و 191.255.0.0 / 16 كانتا محجوزتين في الفئة B السابقة ولكنهما متاحتان الآن للتخصيص؛ و 192.0.0.0 / 24 و 223.255.255.0 / 24 محجوزتان في الفئة C السابقة. بينما تُعد الشبكة 127.0.0.0/8 شبكة من الفئة A، إلا أنها مخصصة للحلقة التكرارية ولا يمكن تخصيصها لشبكة أخرى. [ 8 ]

الفئة D مخصصة للبث المتعدد ولا يمكن استخدامها لحركة البيانات أحادية البث العادية. الفئة E مخصصة ولا يمكن استخدامها على الإنترنت العام. العديد من أجهزة التوجيه القديمة لا تقبل استخدامها في أي سياق.

انظر أيضاً

ملحوظات

  1. ↑ تم حجز النطاقات من 127.0.0.0 إلى 127.255.255.255 لعناوين الاسترجاع . على الرغم من حجزها، إلا أنها لا تزال جزءًا من مجموعة عناوين الفئة A.
  2. ↑ تم حجز 255.255.255.255 كعنوان بث IPv4 .

مراجع

  1. ↑ ج. بوستل ، محرر (يناير 1980). بروتوكول الإنترنت - مواصفات بروتوكول برنامج الإنترنت التابع لداربا . IETF . doi : 10.17487/RFC0760 . RFC 760. IEN 128 .مُلغى. القسم 3.1. تم إلغاؤه بموجب RFC 791. يحل محل IEN 123، 111، 80، 54، 44، 41، 28 و26. تم تحديثه بموجب RFC 777 .  
  2. ↑ كلارك، ديفيد د. (يونيو 1978). اقتراح للعنونة والتوجيه في الإنترنت . IETF . IEN 46. تم الاسترجاع في 8 يناير 2014 .
  3. ١ ٢ ج. بوستل ، محرر. ( سبتمبر ١٩٨١). بروتوكول الإنترنت - مواصفات بروتوكول برنامج الإنترنت التابع لداربا . IETF . doi : 10.17487/RFC0791 . STD 5. RFC 791. IEN 128، 123، 111، 80، 54، 44، 41، 28، 26.المعيار الخامس للإنترنت. يلغي RFC 760. تم تحديثه بواسطة RFC 1349 و 2474 و 6864 .  
  4. ↑ إس إي ديرينغ (يوليو 1986). ملحقات المضيف للبث المتعدد عبر بروتوكول الإنترنت . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC0988 . RFC 988 .قديم. تم إلغاؤه بموجب RFC 1054 و 1112 . 
  5. ↑ ي. ريختر؛ ت. لي، محرران. (سبتمبر 1993). بنية لتخصيص عناوين IP باستخدام CIDR . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC1518 . RFC 1518 .تاريخي.
  6. ↑ ف. فولر؛ ت. لي؛ ج. يو؛ ك. فارادان (سبتمبر 1993). التوجيه بين النطاقات بدون فئات (CIDR): استراتيجية لتخصيص العناوين وتجميعها . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC1519 . RFC 1519 .مُلغى. تم إلغاؤه بموجب RFC 4632. يُلغي RFC 1338 .  
  7. ↑ عنوان IP متعدد البث .حلول جنرال إلكتريك الرقمية. سيمبليسيتي 10.0. في تدوين بادئة الشبكة أو التوجيه بين النطاقات بدون فئات (CIDR)، يتم تلخيص عناوين البث المتعدد لبروتوكول الإنترنت على النحو التالي: 224.0.0.0/4.
  8. ↑ م. كوتون؛ ل. فيغودا (يناير 2010). عناوين IPv4 ذات الاستخدام الخاص . IETF . RFC 5735 . 
  • هيئة IANA، تفويضات IPv4 /8 الحالية
  • نظرة عامة على عناوين IP، سواء كانت بدون فئات أو بفئات (404)
  • ج. بوستل (سبتمبر 1981). الأرقام المخصصة . مجموعة عمل الشبكة. doi : 10.17487/RFC0790 . RFC 790 .قديم. يتضمن قائمة بشبكات الفئة أ اعتبارًا من ذلك التاريخ.