ما هو قناع الشبكة الفرعية؟

إذا كنت قد عملت مع الشبكات ، فمن المحتمل أن تصادف المصطلح "قناع الشبكة الفرعية"لكن ما هو بالضبط ، كيف يعمل ، ولماذا هو مهم؟

دعونا نكتشف ...

ما هو قناع الشبكة الفرعية؟

قناع الشبكة الفرعية هو رقم 32 بت يقسم عنوان IP إلى جزأين: جزء الشبكة و ال جزء مضيف.يتم استخدام هذا الفصل لتحديد أي جزء من العنوان يشير إلى الشبكة الكلية وأي جزء يحدد أجهزة محددة داخل تلك الشبكة.

كيف تعمل أقنعة الشبكة الفرعية

يتم استخدام قناع الشبكة الفرعية بالاقتران مع عنوان IP لتحديد حدود شبكتك.على سبيل المثال ، قناع الشبكة الفرعية المشتركة 255.255.255.0 يترجم إلى أول 24 بت من عنوان IP مخصص للشبكة ، في حين أن آخر 8 بتات مخصصة للمضيفين داخل تلك الشبكة.

فكر في الأمر على أنه تقسيم عنوان بريدي إلى رمز zip (الشبكة) وعنوان المنزل (المضيف).يحدد قناع الشبكة الفرعية مقدار عنوان IP المستخدم للشبكة (الرمز البريدي) وكم يتم استخدامه للأجهزة الفردية (أرقام المنازل).

لماذا أقنعة الشبكة الفرعية مهمة في الشبكات

يمكن تقسيم أهمية أقنعة الشبكة الفرعية إلى ثلاث فئات أساسية:

1. إدارة الشبكة الفعالة: إنها تسمح بتقسيم الشبكات الكبيرة إلى شبكات فرعية أصغر يمكن التحكم فيها.هذا يقلل من الازدحام ويحسن الأمن عن طريق الحد من مجال البث.
2. عناوين IP الحفظ: من المهم بشكل خاص لشبكات IPv4 ، تساعد الشبكة الفرعية في الاستفادة بشكل أفضل من مسافات عناوين IP محدودة.من خلال تجزئة الشبكات منطقيا ، هناك حاجة إلى عدد أقل من عناوين IP العامة.
3. الأمان المحسن: يمكن لأقنعة الشبكة الفرعية عزل أجزاء حساسة من الشبكة ، مما يجعل من الصعب على الوصول غير المصرح به أو أنشطة ضارة التأثير على الشبكة بأكملها.

في نهاية المطاف ، تعد أقنعة الشبكة الفرعية ذات قيمة للحفاظ على عناوين IPv4 ، لأنها تتيح الاستخدام الأكثر كفاءة لموارد IP المحدودة.كما أنها مفيدة بشكل خاص لعزل المناطق الحساسة للشبكة ، وإضافة طبقات إضافية من الحماية ضد الوصول غير المصرح به أو التهديدات المحتملة.

أساسيات عناوين IP وأقنعة الشبكة الفرعية

تتكون عناوين IPv4 من أربعة أرقام (تسمى الثمانيات) مفصولة بفترات ، مثل 192.168.1.1.يتكون كل الثماني من 8 بتات ، وبما وجود أربعة الثمانيات ، فإن هذا يعطي ما مجموعه 32 بت للعمل مع عنوان IP.تنقسم هذه البتات بين جزء الشبكة (الذي يحدد الشبكة الكلية) وجزء المضيف (الذي يحدد الأجهزة الفردية على تلك الشبكة).

لجعل هذا التمييز ، نستخدم قناع الشبكة الفرعية.يتكون قناع الشبكة الفرعية أيضًا من أربعة ثمارات ، ولكنه منظم باستخدام 1 و 0.إليك كيف تعمل:

• ال 1 تمثل جزء الشبكة من عنوان IP.

• ال 0 تمثل الجزء المضيف ، الذي يحدد أجهزة محددة داخل الشبكة.

مثال:

• عنوان IP: 192.168.1.1

• قناع الشبكة الفرعية: 255.255.255.0

في هذه الحالة:

• الثمانيات الثلاثة الأولى (192.168.1) تمثل الشبكة.

• يحدد الثماني النهائي ("1") المحدد مضيف أو الجهاز داخل تلك الشبكة.

لذا ، إذا كنت على 192.168.1 الشبكة ، سيكون لكل جهاز رقم فريد في الثماني الأخير ، مثل 192.168.1.2, 192.168.1.3، وهلم جرا.

باستخدام تدوين CIDR

تسمى طريقة شائعة أخرى لتحديد أقنعة الشبكة الفرعية CIDRالذي يرمز إليه توجيه بين المجالين غير الطائفي.يوفر تدوين CIDR طريقة خلقة أبسط لكتابة أقنعة الشبكة الفرعية مقارنة بالتنسيق التقليدي.

بدلاً من كتابة قناع الشبكة الفرعية بأكملها ، يتيح لك تدوين CIDR استخدام تنسيق مضغوط عن طريق إلحاق القطع المائلة (/) متبوعًا برقم على عنوان IP.يمثل هذا الرقم عدد البتات المستخدمة لجزء الشبكة من العنوان.

فمثلا:

• قناع الشبكة الفرعية التقليدية: 255.255.255.0

• تدوين CIDR: 192.168.1.0/24

في هذا المثال ، 192.168.1.0/24 يعني أن الأول 24 بت يتم استخدام عنوان IP لتحديد الشبكة ، وهو نفس قناع الشبكة الفرعية التقليدية 255.255.255.0. ​

فئات مختلفة من أقنعة الشبكة الفرعية

يمكن استخدام أقنعة الشبكة الفرعية عبر 3 من 5 تقليدية فئات IPv4، مع كل فئة مصممة لاستيعاب شبكات مختلفة الحجم.

• الفئة أ: تستخدم لشبكات كبيرة جدًا مع أكثر من 16 مليون عنوان (قناع الشبكة الفرعية: 255.0.0.0).

• الفئة ب: شبكات متوسطة الحجم مع ما يصل إلى 65000 عنوان (قناع الشبكة الفرعية: 255.255.0.0).

• الفئة ج: شبكات أصغر ، شائعة الاستخدام في شبكات الأعمال المنزلية أو الصغيرة ، تدعم ما يصل إلى 254 جهازًا (قناع الشبكة الفرعية: 255.255.255.0).

كيفية حساب قناع الشبكة الفرعية

يمكن إجراء حساب قناع الشبكة الفرعية يدويًا أو بمساعدة حاسبة الشبكة الفرعية.

الحساب اليدوي

بالنسبة للجزء اليدوي ، تحتاج إلى استخدام القليل من الرياضيات الثنائية.إليك انهيار سريع للعملية:

1.تحول إلى ثنائي: أولاً ، يتم تحويل كل من عنوان IP وقناع الشبكة الفرعية إلى شكل ثنائي.هذا يعني فقط تحويل الأرقام إلى سلسلة من 0S و 1S.
فمثلا:

• عنوان IP: 192.168.1.5 يصبح 11000000.10101000.00000001.00000101
• قناع الشبكة الفرعية: 255.255.255.0 يصبح 11111111.1111111111111111.00000000

2.استخدم bitwise والتشغيل: بعد ذلك ، يمكنك أداء Bitwise and Operation.هذا يعني أنك تقارن كل جزء من عنوان IP مع الجزء المقابل من قناع الشبكة الفرعية ، وتطبيق القاعدة:

• 1 و 1 = 1
• 1 و 0 = 0
• 0 و 1 = 0
• 0 و 0 = 0

لذلك ، ستنتهي برقم ثنائي جديد حيث يتم تعيين البتات التي تتطابق فقط (1 و 1) على 1.

3. تحويل مرة أخرى إلى عشرية: أخيرًا ، قم بتحويل النتيجة إلى النموذج العشري للحصول على عنوان الشبكة.
باستخدام مثالنا:

• النتيجة الثنائية لـ bitwise والتشغيل هي 11000000.10101000.00000001.00000000
• هذا يحول العودة إلى عشري 192.168.1.0

عنوان الشبكة: 192.168.1.0

بمجرد أن يكون لديك عنوان الشبكة ، فإنه يساعد في تحديد جميع الأجهزة على نفس الشبكة الفرعية.ستشارك الأجهزة داخل الشبكة الفرعية نفسها جزء الشبكة نفسه من عناوين IP الخاصة بهم.

على سبيل المثال ، إذا كان جهاز آخر يحتوي على عنوان IP 192.168.1.10 ونفس قناع الشبكة الفرعية ، فسيقع أيضًا في الشبكة 192.168.1.0.

الحسابات الآلية

تقوم الآلات الحاسبة قناع الشبكة الفرعية بتبسيط عملية الشبكات الفرعية عن طريق أتمتة الحسابات.يمكنك إدخال عنوان IP وإما عدد الشبكات الفرعية أو المضيفين المطلوبين ، وستقوم الأداة بإنشاء المعلومات اللازمة ، مثل قناع الشبكة الفرعية وعنوان الشبكة وعنوان البث ونطاق IP المتاح.

فيما يلي بعض الآلات الحاسبة الشبكة الفرعية الشهيرة:

• Solarwinds حاسبة الشبكة الفرعية المتقدمة: تدعم هذه الأداة كل من CIDR والشبكة الفرعية المصممة لعناوين IPv4 و IPv6.يقوم بسرعة بحساب قناع الشبكة الفرعية وعنوان IP

• حاسبة الشبكة الفرعية SpiceWorks: أداة أخرى مجانية وسهلة الاستخدام يمكنها حساب أقنعة الشبكة الفرعية ونطاقات العناوين ، وتقديم معلومات مفصلة عن تخصيص IP

• آلة حاسبة IP بواسطة الشبكة الفرعية: توفر هذه الأداة ميزات متقدمة مثل حساب أقنعة البرية وتوفير نتائج شبكية فرعية مفصلة.إنه مفيد لكل من عناوين IPv4 و IPv6.

الشبكة الفرعية مقابل قناع الشبكة الفرعية

ترتبط الشبكات الفرعية وأقنعة الشبكة الفرعية ارتباطًا وثيقًا ولكنها تخدم أغراضًا مميزة.

أ الشبكة الفرعية يشبه قسم أصغر داخل شبكة أكبر.إنه يشارك عنوان IP الشبكة الأكبر ولكن لديه عنوان الشبكة الفرعية الخاصة به ويستخدم عادةً للأجهزة المتعلقة بالتجميع.

أ قناع الشبكة الفرعيةمن ناحية أخرى ، يحدد حدود هذه الأقسام من خلال الإشارة إلى جزء من عنوان IP المستخدم للشبكة وأي جزء هو للأجهزة.

باختصار ، تحطم الشبكة الفرعية الشبكة إلى أجزاء أصغر ، بينما يحدد قناع الشبكة الفرعية كيفية تقسيم هذه الأجزاء.

أقنعة الشبكة الفرعية IPv4 مقابل IPv6

كلاهما IPv4 و IPv6 استخدم أقنعة الشبكة الفرعية لتقسيم الشبكات ، ولكن الطرق تختلف بسبب حجم وبنية كل بروتوكول.

• أقنعة الشبكة الفرعية IPv4: يبلغ طول عناوين IPv4 32 بت واستخدام أقنعة الشبكة الفرعية مثل 255.255.255.0 (أو/24 في تدوين CIDR) لفصل أجزاء الشبكة والمضيف.يسمح هذا بحوالي 4.3 مليار عنوان ، والتي تنفد الآن بسبب النمو السريع للإنترنت.

• أقنعة الشبكة الفرعية IPv6: عناوين IPv6 ، من ناحية أخرى ، يبلغ طولها 128 بت ، وتوسع مساحة العنوان المتاحة بشكل كبير.بدلاً من أقنعة الشبكة الفرعية التقليدية ، يستخدم IPv6 أطوال البادئة ، مثل/64 ، والذي يستخدم عادة في معظم تكوينات الشبكة.يقوم تجمع العناوين الأكبر بإلغاء الحاجة إلى NAT (ترجمة عنوان الشبكة) ، مما يسمح بتواصل IP مباشر بين الأجهزة.