مبادئ أساسيه في علم الشبكات

مبادئ أساسيه في علم الشبكات






سنناقش في هذا الموضع ال TCP/IP و هذا الموضوع هو من اهم المواضيع اللتي يجب على كل من يريد الخوض في مجال الشبكات ان يكون على معرفه كامله لل TCP/IP و نبدأ بوضع عدة نقاط لهذا الموضوع و ارجو لكل من يمكنه وضع اضافات او تصليح اخطاء في الموضوع ان لا يبخل علينا للاستفاده من الموضوع.




1- ما هو ال TCP/IP و الانظمه اللتي يعمل عليها و كيفية عملها
2- طريقة فرز أرقام ال IP ADDRESS بالعالم
3- انواع ال IP و امثله
4- ملاحظات
5- تجزئة الشبكات THE SUBNET MASK
1- ما هو ال SUBNET MASK
2- كيفية تقسيم الشبكه عن طريق ال SUBNET MASK
3- امثله و حلول
4- كيف نستطيع معرفة و تمييز كل الشبكه في حالة وجود اكثر من IP عن طريق حل المسائل



الدرس الاول


أولا: ما هو ال TCP/IP و الانظمه اللتي يعمل عليها و كيفية عملها

TCP/IP :- transmission communication protocol / Internet protocol

و هو يعتبر من أهم البروتوكولات الموجوده من أجل التخاطب على الاطلاق و يعتبر الان لغة التخاطب الوحيده في الانترنت و يوجد العديد من لغات التخاطب ما بين القطع و المعدات في الشبكه الواحده و لكن ال TCP/IP يعتبر ال BOSS
و بذلك لغة التخاطب هذه هي اللغه الافضل بين اللغات TCP/IP :- can run over any ather protocol

*** يكتب ال TCP/IP على صيغة نظام الاعداد العشري DECIMAL SYSTEM و لكن يتم التخاطب به ما بين القطع بداخل الشبكه و خارجها بصيغة نظام الاعداد الثنائي BINARY SYSTEM

*** تم وضع هذا النظام حسب مؤسسة عالميه تدعا ^ أيانا _ EYANA ^ و هي المسؤوله عن الارقام اللتي تدعى الان IP ADDRESS و يوجد الان منه النسخه رقم 4 و هو المتعارف عليه و المستخدم الان و هو مكون من اربع خانات الا ان الشركه تعمل على تطوير النسخه 6 و هي مكونه من 6 خانات و هذا في المستقبل
www.iana.org المؤسسه السؤوله عن ال IP www.whois.com لاستخراج أسماء أصحاب ال IP

*** يعطى الرقم IP للجهاز حسب القاعده التاليه :-
___ . ___ . ___ . ___ و هذه عباره عن 4 خانات و كل خانه تسمى OCTET و كل خانه تضم 8 ارقام على صيغة النظام الثنائي

في النظام العشري أقصى رقم في ال OCTET هو 255 يبدا من 0 _ 255 و العدد هو 256
في النظام الثنائي يكتب الرقم 255 حسب خط الاعداد 11111111 و اذا كانت الخانه 0 فان العدد يكون 00000000 كما بالمثال التال 255.255.0.0 هذا بالنظام العشري اما بالنظام الثنائي
11111111 . 11111111 . 00000000 . 00000000






الدرس الثاني




ثانيا :- طريقة فرز أرقام ال IP ADRESS في العالم

تم نقسيم هذه الارقام بالعالم الى خمسة اقسام كل قسم يسمى CLASS و هي CLASS A / CASS B / CLASS C / CLASS E / CLASS D

أولا : CLASS A :- يستخدم هذا القسم لكبار الشركات العالميه اللتي تحوي اكبر عدد من الاجهزه مثل البنتاجون الامريكي حيث انه يحوي ما يقارب 2000000 جهاز و يمكن لاي مستخدم ان تعمل الشبكه الخاصه به ب CLASS A و لكن كل مستخدم ياخد ما يناسبه و يناسب شبكته و لكل قسم له مدى من الارقام المعطاه من قبل الشركه و CLASS A يأخذ المدى من 1 الى 126 و يكتب في الخانه الاولى من الاربع الخانات الموجوده و يكون بالشكل التالي
1-126.___.___.___ هذا ال IP ADDRESS
0. 0. 0. 255 و من هنا يمكن تحديد CLASS A بحيث ان الرقم 255 ثابت اما باقي الارقام فهي متغيره حسب الشبكه و بشكل منظم و ليس عشوائيا

و يمكن ان يميز CLASS A عن طريق اول خانه بحيث انه اي رقم يقع بين 1_ 126 و تسمى NETWORK ID فهو من ضمن شبكة CLASS A و يمكن للشبكه الواحده في شبكة CLASS A ان تسع 16581375 جهاز تقريبا و 126 شبكه و يوجد متغير و ثابت للتوضيح بالمثال التالي :
255 .0.0.0
متغير ثابت متغير= host id / ثابت = network id بحيث ان الرقم من 255 لا يمكن تغييره و هو موضوع من الشركه و يكون في اول خانه اما باقي الارقام في الخانات الثلاثه الباقيه فهي متغيره حسب تقسيم الشبكه و لا توضع ارقام عشوائيه و تكون الارقام مرتبه حسب الشبكه ...

ثانيا: CLASS B :- و يستخدم هذا القسم لشركات تحوي على عدد اجهزه اقل من 16000000 جهاز بحيث انه يمكن للشبكه الواحده في شبكة CLASS B ان تسع ما يقارب 65025 جهاز
و CLASS B ياخذ المدى 128 الى 191 من الارقام و يتميز من اول خانتين و يكون بالشكل التالي

128-191.___.___.___

255 . 255 . 0 . 0
متغير ثابت

ملاحظه مهمه : لو تلاحظون ان CLASS A ياخذ من الرقم 1 الى 126 و CLASS B ياخذ من الرقم 128 الى 191 اذا هناك رقم بينهم ضائع و هذا الرقم هو 127 و هذا الرقم 127.0.0.0 محجوز لما يسمى LOOPBACK على كرت الشبكه لفحص اي كرت شبكه عن طريق عمل PING بالطريقه التاليه
اذهب الى START >RUN >CMD>ENTER ستظهر لك شاشه سوداء أكتب ping و فراغ و ضع الرقم 127.0.0.0 و اضغط انتر اذا بعث 4 رسائل و استقبل 4 رسائل فهذا يعني ان الكرت لا يوجد به مشاكل

ثالثا : CLASS C :- هذا القسم يستخدم في معظم محلات الكوفي نت و يستخدمه كل من يحوي شبكه صغيره لا يزيد عدد الاجهره عن 255 جهاز و يتميز CLASS C بقلة الاجهزه و كثرة عدد الشبكات اللذي يفوق عدد الشبكات ب CLASS A AND CLASS B و ياخذ CLASS C المدى 192 الى 223 من ارقام ال IP و يوجد 3 OCTET ثابته و OCTET واحد متغير و يتميز من اول 3 خانات و يكون بالشكل التالي
192-223.__.__.___
255.255.255.0


رابعا: CLASS D :- هذا القسم محجوز للاستخدامات العسكريه و يأخذ المدى 224 الى 240 من ارقام ال IP

خامسا: CLASS E :- هذا القسم محجوز للمستقبل و هو غير مستخدم و ياخذ المدى 241 الى 255





الدرس الثالت

أنواع ال IP ADRESS


يأتي ال IP ADRESS بنوعين يوجد منه الخيالي VIRTAL IP و يوجد منه الحقيقي REL IP و هي مأخوذه من كل ال CLASS A . B . C
*** REL IP ADRESS :- يوضع الرقم الحقيقي للشبكه المتصله خارجيا WAN و لا يمكن ان يكون هنالك رقمين متشابهين في الخانات و يمكن رؤيته من اي مكان في العالم و الرقم الحقيقي يكون لشخص واحد يشتري هذا الرقم من شركة ايانا

*** VIRTAL IP :- يوضع الرقم الخيالي للشبكه الداخليه LAN و لا يمكن الاتصال خارجيا الا عن طرق وجود سيرفر يوجد عليه رقم حقيقي و هذه الارقام الخياليه اعطيت من شركة ايانا بدون مقابل للمستخدمين و يمكن ان تكون الارقام متشابهه في الخانات

*** و هذه الارقام الخياليه المعطاه من قبل شركة ايانا
CLASS A : 10.0.0.0 الرقم العشره و كل توابعه كل ما ياتي ورائه هو رقم خيالي
CLASS B: 172.16.0.0 خيالي و يوجد ايضا الرقم 169.254.0.0 هذا الرقم لشركة مايكروسوفت اشترت هذا الرقم و قامت بوضعه في نظام ويندوز 2000 و اكس بي للتسهيل على مستخدمي ويندوز لعمل الشبكه
CLASS C : 192.168.0.0 خياليييي

*** أمثله بسيطه على ال IP ADRESS
1- 172.16.70.192 هذا الرقم من ضمن CLASS B و هو خيالي بسبب الرقم 172
2- 200.20.40.0 CLASS C و هو حقيقي
3- 190.116.116.1 CLASS B و هو حقيقي
4- 192.168.0.0 CLASS C و هو خيالي
5- 250.250.250.250 CLASS E و هو للفحص في المستقبل
6- 1.1.1.1 CLASS A حقيقي يمكن استخدامه
7- 127.0.0.0 CLASS B و هو لفحص كرت النت ويرك
8- 169.254.0.40 CLASS B و هو خيالي لشركة ما يكرو سوفت
9- 10.0.0.138 CLASS A و هو خيالي

4- ملاحظات مهمه :

RECOMMENDATIONS WHEN USING IP ADRESS:-
1- YOU CAN'T START IP WITH ZERO OR END WITH 255
لا يحبذ بدأ أي رقم IP بالرقم صفر و الانتهاء بالرقم 255
192.168.1.0 و 190.50.60.1لا يجوووووز
2- THE RANG 127.0.0.0 CAN'T BE USED IN ANY NETWORK ITS IS RESEREVED FOR LOOP BAK
لا يمكن استخدام الرقم 127.0.0.0 في الشبكه لانه مخصص لعمل فحص لكرت النت ويرك
3- ITS NOT ALLOWED TOUSE THE SAME REAL IP IN ANY WAN AND LAN AND ATS NOT ALLOWED TO USE THE SAME VIRTUAL IP IN ANY LAN
لا يمكن استخدام نفس رقم ال IP مرتين في نفس الشبكه لان ذلك قد يؤدي الى تعارض و عدم عمل الجهاز بشكل سليم و التوهان في الشبكه ...

يمكن و ضع جدول للارقام الخياليه لكل CLASS
CLASS A: 10.0.0.0
CAASS B: 172.16.0.0 & 169.254.0.0
CLASS C: 192.168.0.0






The Subnet Mask
تجزئة الشبكات


* dividing network that use real and virtual ip . by using subnet mask

• Subnet Mask : هو ملحق لل IP و هو IP و هو متعلق بتجزئة الشبكات و توزيع ال IP الى أكثر من شبكه و بالتالي فصل الشبكات عن طريق ال SM (subnet mask)
• لكل CLASS يوجد SM محدد و ثابت يميزها عن باقي ال CLASS و تكون كالتالي :
• The SM for class A 255.0.0.0 بحيث ان الرقم 255 ثابت لا يتغير اما الاصفار الباقيه متغيره
• The SM for class B 255.255.0.0 بحيث ان اول خانتين ثابتتين و الباقي متغيره
• The SM for class C 255.255.255.0 بحيث ان اول ثلاث خانات ثابته و الخانه الاخيره متغيره
• انظر الى المثال التالي على class c و كيف تتم عملية التجزئه على طريقة النظام الثنائي
• Subnet Mask / Subnetting / class c

11111111.11111111.11111111.00000000
11111111.11111111.11111111.10000000 / 128
11111111.11111111.11111111.11000000 / 192
11111111.11111111.11111111.11100000 / 224
11111111.11111111.11111111.11110000 / 240
11111111.11111111.11111111.11111000 / 248
11111111.11111111.11111111.11111100 / 252
11111111.11111111.11111111.11111110 / 254
11111111.11111111.11111111.11111111 / 255
الارقام في النظام الثنائي 11111111 تمثل الرقم 255 اما الارقام المتغيره في النظام الثنائي فان كل رقم يوجد بجانبه الرقم الذي يماثله بالنظام العشري
الارقام 11111111 تمثل عدد الشبكات حسب القاعده التاليه اثنين قوه نون بحيث حرف النون يمثل عدد الواحدات اي الشبكات ناقص اثنان
الارقام 00000000 تمثل عدد الاجهزه و القاعده نفسها

في كل CLASS يوجد 8 حالات للتجزئه لا غير كما هو بالمثال اعلاه
و لا يمكن ان يكون هنالك ارقام عشوائيه في الشبكه المجزئه و الارقام اللتي يجب ان تكون هي الارقام الوجوده في المثال اعلاه
يوجد نظام أمركي لتسمية ال SM يسمى CIDR و هو نظام يعتمد بالقرائه على النظام الثنائي و يتم التمييز بين الاقسام ال CLASS كما يلي
CLASS A / 8
CLASS B / 16
CLASS C / 24

أمثله و حلول :

• قواعد أساسيه للحل :
• الواحدات (رقم 1) تمثل عدد الشبكات حسب القاعده التاليه 2n-2 حيث ان n تمثل عدد الواحدات و تسمى # of subnet
• الاصفار (رقم 0 ) تمثل عدد الاجهزه حسب القاعده اللي في الاعلى و تسمى # of host
• لامكانية الحل يجب تحديد ال IP من اي CLASS و من ثم كتابة ال SM و من ثم تحديد ال SUBNET او ال HOST على خط الاعداد لمعرفة اي شبكه يجب يتم اختيارها و ما هي الشبكه المناسبه
• خط الاعداد هو
• 1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64 – 128 ..الخ
• كل رقم يميز بالشكل التالي
• 1 ---< 2 القوه 0 /// 2 --- 2 القوه 1
• 4 --- 2 القوه 2 /// 8 --- 2 القوه 3
• 16 --- 2 القوه 4 /// 32 --- 2 القوه 5
• 64 --- 2 القوه 6 /// 128 --- 2 القوه 7
• 256 – 2 القوه 8 /// 512 – 2 القوه 9
• 1024 – 2 القوه 10 /// 2040 – 2 القوه 11

امثله و حلول :

1- CALCULATE THE SUBNET MASK AND NUBBER OF HOST . FOR FOLLOWING GIVEN:
هذا سؤال يطلب ان نجد ال SM & SUBNET
المعطى :
a-host = 320 / IP = 150.10.10.2
الان نحل المسأله حسب القواعد المعطاه في الاعلى
IP ADDRESS = 150.10.10.2
بما ان ال IP يبدأ ب 150 فان ال IP هو من CLASS B
DEFAULT SUBNET MASK . D.SM =255.255.0.0
على خط الاعداد نحدد اين ياتي ال HOST

1 – 2 – 4 – 8 – 16 – 32 – 64 – 128- 256 – 512
هنا نجد ان الرقم 320 يقع بين ال 256 و 512
256 > 320 > 512
الان دائما نأخد الرقم الاكبر من الرقم المعطى و بذلك نأخد الرقم 512 و رمزه 2 القوه 9
المطلوب بالسؤال ايجاد ال subnet والمعطى هو الهوست و هو يمثل عدد الاصفار اذا الرقم 9 هو عباره عن 9 أصفار
نأتي الى وضع ال sm و لكن توجد هنالك ملاحظه مهمه
اذا اعطي بالسؤال ال host فان ال sm يكتب من اليمين الى اليسار
و اذا نظرنا الى الاعلى فنجد ان الرقم اللذي نريده هو 512 و يرمز بالرقم 2 القوه 9 و الرقم 9 هو عباره عن 9 أصفار و بذلك يكون ال sm
نكتب ال 9 اصفار من اليمين الى اليسار و باقي الارقام تكتب واحدات طبعا فقط على الارقام المتغيره و class b يوجد به خانتين متغيرتين و يصبح
255.255.0.0 في النظام العشري اما الثنائي
11111111.11111111.00000000.00000000D.SM=
N.SM=11111111.11111111.11111110.00000000
N.SM=255.255.254.0
الان نأتي لاستخراج # of subnet
عند استخراج ال # of subnet نأخذ الواحدات في الخانات المتغيره فقط
و لو عددنا الواحدات في الخانات المتغير و هي خانتين نجد ان الواحدات هي7 واحدات و بذلك حسب القانون 2 القوه n فان 2 القوه 7 و هي عدد الواحدات يساوي على خط الاعداد 128 و بذلك حسب القانون 2 القوه نون ناقص 2 يكون 128-2 = 126
السؤال هنا لماذا ناقص 2 لانه دائما بالشبكه من المستحسن عدم استخدام الرقم الاول و الرقم الاخير من ال الشبكه رقم ال IP
و بذلك قمنا بتقسيم شبكة CLASS B الى 128 شبكه و كل شبكه تحوي 320 جهاز...
السؤال الثاني

B: GIVEN :المعطى : HOST = 8 / IP = 195.195.195.1
16>8>4
القاعده تقول 2 القوه نون ناقص 2 و لدينا 8 اجهزه و بذلك لا يمكن ان نأخذ 8 و لو كان موجودا على خط الاعداد و يجب ان نتذكر دائما انه يجب اخذ الرقم الاكبر و نأخذ الرقم 16 و رمزه 2 القوه 4
IP = 195.195.195.1 CLASS C
D.SM = 255.255.255.0
2 القوه 4 = 0000 the host number
Sm = 255.255.255.11110000
255.255.255.240
بالصدفه فان عدد الواحدات 4 و هو الرقم 16 على خط الاعداد و حسب القانو 2 القوه 4 ناقص 2 فان 16-2=15

السؤال الثالث : calculate the SM and the number of host per subnet???
Given: IP=110.0.0.0 / SUBNET=1000
512>1000>1024
512> 1000 > 1024 / / / 1024 = 2 القوه 10 /// 10 = عدد الواحدات 10 = 1111111111
IP=110.0.0.0
D.SM=255.0.0.0
N.SM=255.11111111.11000000.00000000
N.SM=255.255.192.0
# OF HOST =
2 القوه 14 ناقص 2 =
2 القوه 14 = 16384-2=16382

4- كيف نستطيع معرفة و تمييز كل الشبكه في حالة وجود اكثر من IP عن طريق حل المسائل :

يوجد عدة خطوات للقيام بالتمييز بين الرقمين:
Procedure :-
1- use IP ADDRESS determine which class A.B.C .
2- apply appropriate subnet mask for this class .
3- use ANDING to abtain network id .
4- comper network ID

1- يجب تحديد ال IP في اي CLASS
2- تحديد ال d.sm
3- استخدام عملية الضرب لايجاد الحل و الضرب على طريقة الباينري و يكون الضرب بين ال sm & ip بعد تحويلهما الى النظام الثنائي
4- المقارنه بين الارقام لاستكشاف كل ip الى اي شبكه ينتمي ام انهم في نفس الشبكه ...

مثال :

find . are these ip address in the same subnet
Givin: IP ADDRESS=198.53.147.45 / IP2=198.53.147.98
الحل :
نأخد اول IP
198.53.147.45 CLASS C
D.SM= 255.255.255.0
الان نحول ال IP & SM الى النظام الثنائي طبعا يتم التحويل على خط الاعداد abu zeed abbasi & holy land college &&
1 2 4 8 16 32 64 128 256 512 1024 ... الخ
بعد التحويل يظهر عندا الرقم التالي
IP = 11000110.00110101.10010011.00101101
SM= 11111111.11111111.11111111.00000000
الان نقوم بعملية الضرب و الناتج
11000110.00110101.10010011.00000000N.ID IP =
نأتي الى الرقم الثاني
198.53.147.45 CLASS C
D.SM=255.255.255.0
بعد التحويل
IP = 11000110.00110101.10010011.01100010
SM= 11111111.11111111.11111111.00000000
بعد عملية الضرب و الناتج
11000110.00110101.10010011.00000000N.ID IP=

الناتج : بعد مقارنة الرقمين نستطيع تحديد ان الرقمين من نفس الشبكه
Both of the two ip are in tge same subnet


ارجوا ان ينال الموضوع رضاكم وان تستفيدوا منه..