ما هو عنوان IPv4؟ - TechCult

IPv4 هو الإصدار الأول من بروتوكول الإنترنت الذي أطلقته وزارة الدفاع في الولايات المتحدة على شبكة وكالة مشاريع الأبحاث المتقدمة التابعة لها (ARPANET). إنه قادر على إنتاج المليارات من عناوين IP التي تعد واحدة من الخصائص البارزة لـ IPv4. منذ إطلاق IPv4 في عام 1983 ، نحن على وشك استنفاد عناوين IP مع ظهور المزيد من أجهزة إنترنت الأشياء. في هذه المقالة جنبًا إلى جنب مع التعرف على عنوان IPv4 ، ستقرأ أيضًا عن مزايا وعيوب IPv4.

ما هو عنوان IPv4؟

IPv4 هو الإصدار الأول من بروتوكول الإنترنت. يستخدم ملف مساحة عنوان 32 بت، وهو عنوان IP الأكثر استخدامًا. تمت كتابة هذا العنوان المكون من 32 بت كأربعة أرقام مفصولة برقم عشري. كل مجموعة من الأرقام تسمى ثماني. الأرقام في كل ثماني بتات تتراوح من 0-255. IPv4 قادر على إنشاء 4.3 مليار عنوان IP فريد. مثال على ما هو IPv4 العنوان هو 234.123.42.65. علاوة على ذلك في المقالة ، سنرى أيضًا كيفية تحويل عنوان IPv4 إلى رمز ثنائي باستخدام IPv4 إلى طريقة المحول الثنائي.

أجزاء من IPv4

يتكون عنوان IP من ثلاثة أجزاء:

• شبكة: يحدد هذا الجزء من عنوان IP الشبكة التي ينتمي إليها عنوان IP. يسمى الجانب الأيسر من عنوان IP جزء الشبكة.
• يستضيف: عادةً ما يختلف جزء المضيف من عنوان IP عن بعضه البعض لتعريف الجهاز على الإنترنت بشكل فريد. ومع ذلك ، فإن جزء الشبكة مشابه لكل مضيف على الشبكة.

على سبيل المثال ، أجزاء الشبكة والمضيف لعنوان IP هذا (234.123.42.65.65) نكون:

• رقم الشبكة الفرعية: إنه جزء اختياري من عنوان IP. إنه تقسيم عنوان IP إلى العديد من الأجزاء الأصغر. يساعد على ربط الشبكات ويقلل من حركة المرور.

تحويل عناوين IPv4 إلى رمز ثنائي

بينما نستخدم IPv4 كعنوان رقمي 32 بت ، تعمل أجهزة الكمبيوتر والشبكات مع اللغة الثنائية. دعونا نفهم كيف يتم تحويل عنوان IP إلى لغة ثنائية باستخدام IPv4 إلى طريقة المحول الثنائي. كما قرأنا سابقًا حول ماهية الثماني ، يتم الإشارة إلى البتات في كل ثماني بتات برقم. سنرى الآن كيفية استخدام مخطط ثماني ثماني بتات. يتكون من رقم يمثل قيمة كل بت.

128

64

32

16

8

4

2

1

هذا هو عنوان IP: 234.123.42.65 ، والذي سنقوم بتحويله إلى لغة ثنائية باستخدام مخطط الثمانيات. يتم تمثيل كل بت في الثماني بتات على أنه 1 أو 0. تتكون الثمانية الأولى من الرقم 234. الآن سيتعين علينا معرفة الأرقام من مخطط الثمانيات التي تضيف ما يصل إلى 234. الأرقام التي تجمع ما يصل إلى 234 هي 128 + 64 + 32 + 8 + 2. وبالمثل ، يتم تمثيل جميع الأرقام المجمعة بـ 1 ، بينما يتم تمثيل باقي الأرقام بـ 0.

إذن ، فإن العدد الثنائي لـ 234 يخرج إلى 11101010. وبالمثل ، يتم تنفيذ هذه العملية مع جميع الثماني بتات.

لذلك ، فإن اللغة الثنائية لعنوان IP 234.123.42.65 هي 11101010.01111011.00101010.01000001

اقرأ أيضا:لا يمكن العثور على عنوان IP الخاص بالخادم على نظام التشغيل Windows 10

IPv4 – OSI Model

أعطت منظمة المعايير الدولية نموذج OSI لأنظمة الاتصالات. OSI لتقف على نظام مفتوح مترابط. يتكون هذا النموذج من طبقات تشرح كيفية اتصال النظام بآخر باستخدام بروتوكول مختلف. تلعب كل طبقة دورًا مهمًا في نظام الاتصال. يتكون نموذج OSI من الطبقات التالية:

• التطبيق (الطبقة 7): طبقة التطبيق هي الأقرب إلى المستخدم. تتمثل الوظيفة الأساسية للطبقة في تلقي البيانات وعرضها من المستخدمين وإليهم. تساعد هذه الطبقة في إنشاء اتصال عبر المستويات الأدنى مع التطبيق على الجانب الآخر. على سبيل المثال ، TelNet و FTP.
• العرض التقديمي (الطبقة 6): طبقة العرض التقديمي مخصصة للمعالجة. يتضمن جزء المعالجة إما تحويل البيانات من تنسيق التطبيق إلى تنسيق الشبكة أو من تنسيق الشبكة إلى تنسيق التطبيق. على سبيل المثال ، تشفير البيانات وفك تشفيرها.
• الجلسة (الطبقة 5): يتم تشغيل طبقة الجلسة عندما يحتاج جهازي كمبيوتر إلى الاتصال. يتم إنشاء هذه الجلسات في حالة طلب استجابة من المستخدم. هذه الطبقة مسؤولة عن الإعداد والتنسيق وانتهاء صلاحية الجلسة. على سبيل المثال ، التحقق من كلمة المرور.
• النقل (الطبقة 4): تضمن طبقة النقل جميع جوانب نقل البيانات من شبكة إلى أخرى ، بما في ذلك مقدار البيانات وسرعتها ووجهتها. يعمل TCP / IP و UDP في هذه الطبقة. يتلقى البيانات من الطبقات أعلاه ، ويقسمها إلى أجزاء أصغر تسمى شرائح ويسلمها كذلك إلى طبقة الشبكة.
• الشبكة (الطبقة 3): طبقة الشبكة هي مسؤول عن توجيه حزم البيانات أو شرائح إلى وجهتهم. لكي تكون محددًا ، تختار هذه الطبقة بكفاءة المسار الصحيح للوصول إلى المكان الصحيح.
• ارتباط البيانات (الطبقة 2): تتولى طبقة ارتباط البيانات مسؤولية نقل بيانات المصدر من الطبقة الأولى ، وهي الطبقة المادية ، إلى الطبقات المذكورة أعلاه. هذه الطبقة مسؤولة أيضًا عن إصلاح الأخطاء التي تحدث أثناء النقل.
• المادية (الطبقة 1): الطبقة المادية هي الطبقة الأخيرة من نموذج OSI. تتضمن هذه الطبقة هيكل الاتصالات ومكونات الأجهزة مثل نوع الكبل وطوله وتخطيطات الدبوس والجهد الكهربائي وما إلى ذلك.

بنية حزم IPv4

تتكون حزمة IPv4 من جزأين: العنوان والبيانات. إنه قادر على الحمل 65.535 بايت. يتراوح طول رأس IP من 20 إلى 60 بايت. يتضمن الرأس المضيف وعنوان الوجهة ، بالإضافة إلى حقول المعلومات الأخرى التي تساعد حزمة البيانات في الوصول إلى الوجهة.

رأس حزمة IPv4

يحتوي رأس حزمة IPv4 على 13 حقلاً إلزاميًا. دعونا نفهمهم وأدوارهم:

• إصدار: إنه حقل رأس 4 بت. يوفر معلومات حول الإصدار الحالي من IP قيد الاستخدام.
• طول رأس الإنترنت (IHL): هذا هو طول رأس IP بالكامل.
• نوع الخدمة: يقدم هذا الحقل معلومات حول تسلسل الحزم في الإرسال.
• الطول الاجمالي: يشير هذا الحقل إلى الطول الإجمالي لرأس IP. الحد الأدنى لحجم هذا الحقل هو 20 بايت ، بينما يصل الحجم الأقصى إلى 65.535 بايت.
• تعريف: يساعد حقل التعريف الخاص بجزء الرأس في تحديد الأجزاء المختلفة للحزم التي يتم فصلها أثناء نقل البيانات.
• ECN: ECN تعني إشعار الازدحام الصريح. هذا المجال مسؤول عن فحص اكتظاظ الحزم في مسار الإرسال.
• الأعلام: هذا حقل مكون من 3 بتات يشير إلى ما إذا كان يلزم تجزئة حزمة IP أم لا وفقًا لحجم بياناتها.
• جزء الإزاحة: Fragment Offset هو حقل مكون من 13 بت. إنه يتيح تسلسل البيانات المجزأة وإيجادها في حزمة IP.
• مدة البقاء (TTL): إنها مجموعة من القيم التي يتم إرسالها مع كل حزمة بيانات ، مع الدافع لتجنب تطويق حزمة البيانات. تنخفض قيمة الرقم المرفقة بكل حزمة IP بمقدار واحد بعد المرور عبر كل جهاز توجيه على طريقه. بمجرد أن تصل قيمة TTL إلى واحد ، يتم إلغاء حزمة IP.
• بروتوكول: البروتوكول هو حقل 8 بت مسؤول عن نقل معلومات طبقة الشبكة حول البروتوكول الذي تنتمي إليه حزمة IP.
• المجموع الاختباري للرأس: يتولى هذا المجال مسؤولية اكتشاف أخطاء الاتصال في الرؤوس وحزم البيانات المستلمة.
• عنوان IP المصدر: هذا حقل 32 بت يتكون من عنوان IPv4 للمرسل.
• عنوان IP الوجهة: هذا حقل 32 بت يتكون من عنوان IPv4 لجهاز الاستقبال.
• خيارات: يدخل حقل الخيارات حيز الاستخدام عندما يكون طول القانون الدولي الإنساني أكبر من 5.

الآن ، دعونا نتعرف على خصائص بروتوكول IPv4 ومزايا وعيوب IPv4.

اقرأ أيضا:أفضل 10 خوادم DNS عامة في عام 2022: مقارنة ومراجعة

خصائص IPv4

المدرجة أدناه هي خصائص IPv4:

• يستخدم IPv4 عنوان IP 32 بت.
• الأرقام الموجودة في العنوان هي مفصولة برقم عشري مُسَمًّى فترة.
• إنها تتكون من أحادي ، متعدد و إذاعة أنواع العناوين.
• IPv4 منظم مع اثني عشر رأس مجالات.
• يدعم IPv4 قناع الشبكة الفرعية للطول الظاهري (VLSM).
• يستخدم بروتوكول تحليل العنوان البريدي لتعيين عنوان Mac.
• تم تصميم الشبكات بـ DHCP (برنامج التكوين الديناميكي للمضيف) أو باستخدام الوضع اليدوي.

مزايا وعيوب IPv4

دعونا نلقي نظرة على مزايا وعيوب IPv4:

مزايا IPv4

• شبكة IPv4 التخصيص والتوافق جديرة بالثناء.
• لديها التوجيه المنتج خدمة.
• توفر عناوين IPv4 ترميز مثالي.
• يمكن تعلق بسهولة على أجهزة متعددة عبر الشبكة.
• انها وسائل اتصال محددة، معظمها في منظمة البث المتعدد.

عيوب IPv4

• عناوين IPv4 موجودة في ملف على حافة الإنهاك.
• إدارة نظام IPv4 هي - كثيفة العمالة ومعقدة وبطيئة.
• أنه يوفر غير فعال وغير كاف توجيه الإنترنت.
• إنه أمان اختياري ميزة.

ومن ثم ، كانت هذه مزايا وعيوب بروتوكول IPv4.

مُستَحسَن:

• ما هو عنوان IPv6 في الشبكات؟
• كيفية البحث عن الموقع الدقيق لشخص ما باستخدام عنوان IP
• إصلاح مشكلة فقدان ملف تعريف شبكة Windows 10
• ما هو بروتوكول Microsoft Network Adapter Multiplexor؟

على الرغم من حدوث تحول في نسخة متقدمة من IPv4 وهو IPv6. على الرغم من استنفاد عناوين IPv4 ، إلا أنها لا تزال قيد الاستخدام بسبب توافقها. نأمل أن يكون مستندنا قد أرشدك جيدًا في التعرف على المزيد ما هو عنوان IPv4. اترك استفساراتك أو اقتراحاتك ، إن وجدت ، في قسم التعليقات أدناه.

إيلون ديكر

إيلون كاتب تقني في TechCult. لقد كان يكتب أدلة إرشادية منذ حوالي 6 سنوات حتى الآن وقد غطى العديد من الموضوعات. يحب تغطية الموضوعات المتعلقة بأنظمة Windows و Android وأحدث الحيل والنصائح.