کلاس شبکه چیست؟

آگوست 23, 2024

0 32 خواندن این مطلب 7 دقیقه زمان میبرد

فهرست مطالب

کلاس شبکه چیست؟

به گزارش اپست به نقل از cbtnuggets ، تعریف سریع: کلاس های شبکه دسته های از پیش تعریف شده شبکه های کامپیوتری هستند که با محدوده خاصی از آدرس های IP تعریف می شوند. این کلاس ها، یعنی کلاس A، B و C، به سازماندهی و تخصیص آدرس های IP به صورت سلسله مراتبی کمک می کنند. این امر مسیریابی و مدیریت کارآمد منابع شبکه را فراهم می کند.

کلاس های شبکه از زمان پیدایش در سال 1981 نقش اساسی در شبکه ایفا کرده اند. به طور خلاصه، کلاس شبکه هر گروه بندی آدرس های IP است که نقش خاصی را پر می کند. این کار از طریق مفهومی به نام زیر شبکه پوشاندن انجام می شود که به طور عمیق به آن خواهیم پرداخت.

در ابتدا، کلاس‌های شبکه به کلاس‌های A، B و C تقسیم می‌شدند. بسته به اندازه و پیچیدگی خود کلاس، به یک شبکه یک کلاس اختصاص داده شد. با این حال، مانند همه چیز در شبکه، چیزهای بیشتری در آن وجود دارد.

برای درک کلاس‌های شبکه و کلاس‌های CIDR همتای آن‌ها، ادامه مطلب را بخوانید. اطلاعات زیر برای هر کسی که قصد شرکت در آزمون CCNA، آزمون Network+ یا کار در فاصله یک مایلی اتاق سرور را دارد، بسیار مهم است. بنابراین، اجازه دهید با بحث در مورد آدرس دهی IP، با درک اساسی تر از کلاس ها شروع کنیم.

نقش آدرس دهی IP در کلاس های شبکه

کلاس های شبکه و پروتکل TCP/IP از زمان ظهور شبکه در هم تنیده شده اند. آدرس IPv4 به شکل زیر است:

192.0.12.68

در حالی که این احتمالاً برای شما آشنا به نظر می رسد، اجازه دهید آن را تجزیه کنیم و در مورد چگونگی ارتباط آن با کلاس های شبکه بحث کنیم.

یک آدرس شبکه IPv4 شامل چهار اکتت باینری (32 بیت) است. برای سادگی، آنها در یک سیستم اعداد اعشاری نوشته شده اند تا ما انسان ها به راحتی آنها را بخوانیم. با این حال، یک کامپیوتر این را به صورت باینری می خواند، مانند زیر:

11000000.00000000.00001100.01000100

علاوه بر این، رایانه به معنای واقعی کلمه 1 و 0 را نمی بیند. در عوض، 1 و 0 دیفرانسیل ولتاژی هستند که نشان دهنده روشن یا خاموش بودن بیت هستند.

آدرس‌های IPv4 هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار می‌گیرند، با این حال، به آرامی با آدرس‌های IPv6 جایگزین می‌شوند که به شکل زیر هستند:

2001:0db8:0000:0000:0000:0000:1428:57ab

برای خوانایی، بیت های خالی حذف شده و به این کوتاه می شوند:

2001:0db8::1428:57ab

IPv6 به جای 32 بیت مانند IPv4، 128 بیت را حمل می کند، بنابراین می تواند طیف وسیع تری از دستگاه ها را در دنیایی که تعداد دستگاه های دارای کارت NIC بسیار بیشتر از همیشه وجود دارد، در خود جای دهد.

همانطور که در هر دو IPv4 و IPv6 مشاهده می کنید، تقریباً تعداد بی نهایت آدرس IP را می توان در یک شبکه انتخاب کرد. این می تواند به سرعت به هم ریخته شود و یادآوری اینکه کدام گره ها در یک شبکه با یکدیگر رابطه دارند می تواند گیج کننده باشد.

کلاس‌های شبکه به‌عنوان راهی برای دسته‌بندی آدرس‌های IP بر اساس بزرگی شبکه ایجاد شدند. کلاس های شبکه قانون کشور بودند تا زمانی که توسط کلاس های CIDR جایگزین شدند. بیایید برخی از مزایای آنها را مورد بحث قرار دهیم.

کلاس های شبکه دقیقا چیست؟

کلاس‌های شبکه به یک سیستم طبقه‌بندی اولیه شبکه‌ها اشاره دارد که شبکه‌ها را بر اساس اندازه به کلاس A، کلاس B و کلاس C تقسیم می‌کردند. برای کلاس های شبکه، آدرس های IP به شناسه شبکه و شناسه میزبان تقسیم می شوند.

به عنوان مثال، آدرس IP 192.1.12.70، می توان گفت 192.1.1 شناسه شبکه و 70 شناسه میزبان است. کلید کلاس های شبکه این است که بدانیم شناسه شبکه پایان می یابد و شناسه میزبان شروع می شود. جدول زیر یک مثال آدرس IP برای هر کلاس را نشان می دهد که شناسه شبکه پررنگ است.

نام	IP Range	Purpose	کل آدرس IP	مثال (شناسه شبکه پررنگ)
Class A	1.0.0.0 to 126.255.255.255	Large-Sized Organizations	2^24 (16,777,216)	125.12.12.12
Class B	128.0.0.0 to 191.255.255.255	Medium-Sized Organizations	2^16 (65,536)	128.12.12.12
Class C	192.0.0.0 to 223.255.255.255	Small-Sized Organizations	2^8 (256)	192.18.75.212
Class D	224.0.0.0 to 239.255.255.255	Multicast Groups	N/A	N/A
Class E	240.0.0.0 to 255.255.255.255	Experimental	N/A	N/A

بیایید این جدول را کمی بشکنیم. همانطور که می بینید، کلاس A بیشترین آدرس IP را دارد. به این دلیل که تنها اکتت اول برای شناسه شبکه رزرو شده است – بقیه اکتت ها می توانند به عنوان گره های بالقوه در شبکه رزرو شوند. هر چه شبکه بزرگتر باشد، از گره های بیشتری استفاده می شود. به عنوان مثال، مایکروسافت کامپیوترهای بسیار بیشتری در شبکه خود نسبت به برخی فروشگاه های مادر و پاپ خواهد داشت.

آخرین ستون رزرو بیت در هر کلاس را نشان می دهد. در مثال کلاس C، هر اکتت به جز آخرین مورد رزرو شده است. بنابراین فرض کنید شما پنج کامپیوتر در آن شبکه کلاس C داشتید، آدرس IP شبیه به این خواهد بود.

192.18.75.200
192.18.75.201
192.18.75.202
192.18.75.203
192.18.75.204
Subnet Mask: 255.255.255.0

شبکه همچنان فضایی برای 251 گره دیگر خواهد داشت، اما مشاهده کنید که چگونه هر یک از سه اکتت اول یکسان هستند. این یک هدیه مرده برای یک شبکه کلاس C است. ماسک زیر شبکه نشان می دهد که سه هشت هشت اول رزرو شده اند.

در نهایت، کلاس D و کلاس E. آدرس های IP کلاس D برای عملیات چندپخشی رزرو شده است.

کلاس E فقط برای آزمایش روی پروتکل های جدید است و گره ها نباید این گره ها را در یک محیط تولید اختصاص دهند.

نقش در حال تحول کلاس های شبکه در شبکه های مدرن

مفهوم کلاس‌های شبکه زمانی که آدرس‌های IP زیادی داشتیم راه‌حل عالی بود. با این حال، اکنون ما حجم عظیمی از آدرس های IP را برای مقابله با آن داریم. به همین دلیل است که نشان‌گذاری CIDR (مسیریابی بین دامنه‌ای بدون کلاس) در سال 1993 ایجاد شد و از آن زمان شبکه‌های کلاسیک به تدریج حذف شدند.

نماد CIDR مرزهای سختگیرانه ای را که توسط شبکه های کلاسیک تعیین شده بود حذف کرد و امکان استفاده کارآمدتر از آدرس های IP را فراهم کرد. همراه با علامت گذاری CIDR، زیرشبکه مزایای زیادی برای نقش کلاس های شبکه به ارمغان آورده است. زیرشبکه عملی است که شبکه های بزرگ را با استفاده از پوشش زیر شبکه با طول متغیر (VLSM) به شبکه های کوچکتر تقسیم می کند.

در نهایت، IPv4 به آرامی جایگزین IPv6 می شود. IPv6 طیف وسیع تری از آدرس های ممکن را ارائه می دهد. این یک موهبت خاص در عصر اینترنت اشیا است، زمانی که تقریباً همه چیز از گیتار گرفته تا کفش دارای وای فای است. IPv6، زیرشبکه‌ها و نمادهای CIDR اصول اصلی مسیریابی کلاسیک را در نظر گرفته‌اند و آن‌ها را برای گنجاندن تعداد نامحدودی از دستگاه‌های اینترنتی گسترش داده‌اند.

چگونه زیرشبکه با کلاس های شبکه کار می کند؟

بیایید نگاهی به اصطلاح پوشش زیر شبکه با طول متغیر (VLSM) بیندازیم. “متغیر” پررنگ است زیرا از شبکه طبقه بندی شده با پوشاندن زیرشبکه “ایستا” یا بتن متمایز است. به عنوان مثال، شبکه های کلاس A دارای ماسک زیر شبکه 255.0.0.0 است، به این معنی که اولین اکتت به عنوان شناسه شبکه رزرو شده است.

این ایده توسط CIDR پذیرفته شده است، به جز اینکه CIDR با اجازه دادن به مدیر شبکه برای تعیین اندازه زیرشبکه انعطاف پذیری بیشتری را فراهم می کند. به طور کلی اینگونه نوشته می شود:

192.168.1.0/24

یعنی ماسک زیر شبکه 255.255.255.0 است. سه اکتت اول رزرو شده اند. بنابراین این علامت کوتاه CIDR به زبان ساده به معنای زیر است: “شبکه من می تواند آدرس های IP را در محدوده 192.169.1.0 تا 192.169.1.255 رزرو کند”. هرچه عدد CIDR کوچکتر باشد، شبکه می تواند آدرس های IP بیشتری را در خود جای دهد. برای اطلاعات بیشتر در مورد CIDR Notation، این پست را بررسی کنید.

کلاس های شبکه در صدور گواهینامه و شبکه های پیشرفته

من نمی توانم به اندازه کافی بر اهمیت کلاس های شبکه برای CCNA، Network+ و تقریباً هر گواهینامه شبکه دیگری تأکید کنم. درک چگونگی و زمان تقسیم شبکه‌ها برای پایداری، مقیاس‌پذیری و امنیت محیط حیاتی است.

درک کلاس های شبکه یک پایه تاریخی برای اینکه چرا کارها به شکل امروزی انجام می شود فراهم می کند. علاوه بر این، تقریباً هر آدرس IP در حال حاضر با نماد CIDR نوشته شده است، و خواندن آن باید به طبیعت دوم تبدیل شود.

نکته دیگری که باید در نظر بگیرید این است که همیشه روی فناوری جدید کار نخواهید کرد (مگر اینکه فرد بسیار خوش شانسی باشید!) اغلب، برای درک شبکه فعلی، اسناد قدیمی باید خوانده شوند و درک شوند. این اسناد حاوی مفاهیم شبکه مانند پوشاندن IP ثابت و شبکه های کلاسیک هستند که برای عیب یابی باید درک شوند.

جمع بندی

کلاس های شبکه موضوعی گسترده و متنوع هستند ، اما یک مورد ضروری برای گذراندن شبکه+ امتحان و درک شبکه به طور کلی.

در اینجا مهمترین چیزها است. کلاس A ، B و C مفاهیم تاریخی هستند که برای تقسیم و سازماندهی شبکه ها توسط یک ماسک زیر شبکه استاتیک استفاده می شوند. کلاس A تاکنون بیشترین آدرس IP موجود را دارد ، در حالی که کلاس C کمترین چیز را دارد. به این دلیل است که کلاس A دارای ماسک زیر شبکه 255.0.0.0 است ، در حالی که کلاس C دارای ماسک زیر شبکه 255.255.255.0 است.

نماد CIDR و زیرنویس در سال 1993 برای مقابله با تخصیص آدرس IP و کارآیی اختراع شد زیرا استحکام شبکه های طبقه ای بیش از حد تحمل شده بود. نماد CIDR با اجازه دادن به ماسک زیر شبکه ، به جای بتن ، روش بسیار انعطاف پذیر تقسیم زیر شبکه ها را فراهم می کند.

هر توپولوژی شبکه برای اسناد ، عیب یابی ، اهداف نگهداری و موارد دیگر به سازمان نیاز دارد. درک کلاسهای شبکه و CIDR دانش شما را بالا می برد ، در گذراندن امتحانات کمک می کند و شما را به یک دارایی ارزشمند برای هر سازمان فناوری اطلاعات تبدیل می کند.