باشگاه شبکه و امنیت تهران
Search
Generic filters

پروتکل آی پی (IP) چیست؟ بررسی IP Header

مدرس : امیر ساتکین
دوره +Network فصل5 درس1
نام درس : پروتکل آی پی (IP) چیست؟ بررسی IP Header
نام فصل : پروتکل IP و مسیریابی
پیشنیاز :
دسته بندی : +Network
معرفی این ویدیو آموزشی به دوستان

دوره های آموزشی

پروتکل آی پی (IP) چیست؟

 

پروتکل IP اختصار عبارت Internet Protocol است و همانطور که از اسم آن پیداست برای مسیریابی و انتقال ترافیک در شبکه اینترنت استفاده میشود. این پروتکل در لایه شبکه (لایه3) از مدل OSI کار میکند. هر کامپیوتر برای اتصال به شبکه اینترنت به یک IP احتیاج دارد. شبکه اینترنت به زبان ساده یعنی هزاران دستگاه روتر (Router) که به یکدیگر متصل هستند. روترها دستگاههایی هستند که ارتباط بین کامپیوترها در شبکه ها را برقرار میکنند. روتر یا همان مسیریاب برای ارسال ترافیک باید آدرس آی پی کامپیوتر یا شبکه مقصد را داشته باشد. بنابراین مسیریابهای شبکه به کمک آدرسهای IP میتوانند ترافیک را به سمت مقصد ارسال کنند.

نسخه های پروتکل آی پی (IPv4 & IPv6)

  • آی پی نسخه 4 (IPv4)

IP version 4 که به اختصار IPv4 خوانده میشود در سال 1983 میلادی توسط موسسه IEEE (انجمن مهندسین برق و الکترونیک) و شخص Bob  Kahn  و Vint Cerf  معرفی شد.

  • آی پی نسخه 6 (IPv6)

IP version 6  که به اختصار IPv6 خوانده میشود و در سال 1998 میلادی توسط موسسه (IETF (Internet Engineering Task Force به دنیا معرفی شد.

ما در این مقاله به بررسی IPv4 می پردازیم:

IPv4 یک آدرس 32 بیتی است. هر هشت بیت (معادل یک بایت) با علامت نقطه (.) از سایر قسمتهای هشت بیتی جدا میشود . هرکدام از این قسمتها یک Octet گفته میشود. هر Octet به صورت سیستم عددی دهدهی از 0 تا 255 مقداردهی میشود.

به طور کلی IPv4 از دو بخش Net ID و Host ID تشکیل میشود. Net ID را شناسه شبکه و Host ID را شناسه کامپیوتر در نظر می گیریم. آدرس IP هایی که در یک شبکه هستند باید طوری تنظیم شوند که دارای شناسه شبکه یکسان و شناسه کامپیوتر متفاوت باشند. آدرسهای IPv4 از دو بخش Net ID و Host ID تشکیل می شوند. Net ID را شناسه شبکه و Host ID را شناسه کامپیوتر در نظر می گیریم. برای مثال اگر بخواهیم 100 دستگاه کامپیوتر دسکتاپ را در یک شبکه LAN قرار دهیم باید سه Octet اول در آدرس آیپی تمام کامپیوترها را یکسان تنظیم کنیم. برای مثال:   .192.168.1

Octet چهارم در آدرس آیپی بالا را برای هر کامپیوتر، یک عدد از 1 تا 254 درنظر می گیریم. به این ترتیب شناسه شبکه برابر است با 192.168.1 و شناسه کامپیوترها میتواند از 1 تا 254 باشد.

انواع آدرس IP در یک شبکه

  • Network IP

به کوچکترین آدرس IP یک شبکه گفته میشود که برای اشاره به تمامی IP های شبکه بکار میرود. دقیقا مانند زمانی که میخواهیم به همه شهرهای یک استان اشاره کنیم. بجای نام بردن از اسامی تک تک شهرها، نام آن استان را صدا میکنیم. در شبکه نیز هر وقت میخواهیم به تمامی آدرسهای آیپی یک شبکه اشاره کنیم بجای نوشتن تمام آی پی های شبکه از آدرس IP شبکه استفاده میکنیم. بنابراین مقدار باینری بخش Host ID از Network IP برابر با صفر است.

  • Broadcast IP

به بزرگترین آدرس IP یک شبکه گفته میشود و زمانی کاربرد دارد که قرار باشد اطلاعاتی برای تمام آدرسهای IP شبکه ارسال شود. در اینصورت بجای قرار دادن تک تک آدرسهای IP در هدر بسته، از IP Broadcast شبکه استفاده میکنیم. بنابراین مقادیر باینری تمام بیتهای Host ID در Broadcast IP یک میباشد.

  • Host IP

به آدرسهای IP گفته میشود که بین کوچکترین و بزرگترین آدرس شبکه یعنی بین Network IP و Broadcast IP قرار میگیرند. همانطور که از اسم Host IP مشخص است هر کامپیوتر برای ارتباط با شبکه نیاز به یک Host IP دارد.

با توجه به مثال بخش قبل Network IP برابر با 192.168.1.0 و Broadcast IP برابر با 192.168.1.255 و یکی از Host IPها برابر با 192.168.1.1  میباشد.

بررسی هدر پروتکل آی پی (IP Header)

اندازه هدر پروتکل آیپی 20 بایت است. پروتکل آی پی اطلاعات بسته را در قسمت سرآیند یا همان هدر بسته ثبت میکند. بعضی از فیلدهای هدر آی پی را توضیح میدهیم:

  • نسخه (Version)

اولین فیلد از هدر آی پی و تعیین کننده نسخه پروتکل IP است. IPv4 یا IPv6. اندازه این فیلد از IP Header معادل 4 بیت است.

  • (Time to Live) TTL

TTL یکی از فیلدهای هدر آیپی است که سایز آن 8 بیت (یک بایت) است و از 0 تا 255 مقداردهی میشود. پروتکل IP هنگام ارسال بسته در سیستم عامل ویندوز، مقدار TTL در هدر را عدد 128 تنظیم میکند ولی این مقدار در سیستم عاملهای لینوکس برابر با 64 و در سیستم عاملهای یونیکس برابر با 255 است. هدف از تعریف TTL در هدر آیپی، جلوگیری از بوجود آمدن Loop و دست به دست شدن ترافیک بین روترها به شکل حلقه است. روترها قبل از اینکه بسته را به سمت مقصد ارسال کنند ابتدا مقدار TTL آن را بررسی و یک واحد از TTL کم میکنند. اگر مقدار TTL صفر شود، روتر بسته را عبور نمیدهد و به فرستنده بسته پیامی ارسال میکند مبنی بر اینکه بسته به علت صفر شدن مقدار TTL نمیتواند از روتر عبور کند.  

  • پروتکل (Protocol)

سایز این فیلد از هدر آی پی برابر با یک بایت است و نشان میدهد که پروتکل آی پی در کامپیوتر مقصد باید دیتا را تحویل کدام پروتکل دهد. برای مثال اگر مقدار فیلد پروتکل در IP Header برابر با شماره 6 باشد دیتا در کامپیوتر مقصد باید به پروتکل TCP تحویل داده شود. اگر مقدار فیلد پروتکل در هدر پروتکل آی پی شماره 17 باشد در کامپیوتر مقصد دیتا باید به پروتکل UDP تحویل داده شود. اگر مقدار فیلد پروتکل در سرآیند پروتکل آی پی شماره 1 باشد، دیتا باید به پروتکل ICMP در کامپیوتر گیرنده بسته تحویل داده شود.

  • آدرس مبدا (Source IP)

به آدرس ip کامپیوتر فرستنده بسته اشاره میکند. سایز فیلد آدرس IP مبدا معادل 32 بیت (4 بایت) است.

  • آدرس مقصد (Destination IP)

به آدرس ip کامپیوتر گیرنده بسته اشاره میکند. اندازه فیلد آدرس IP مقصد معادل 32 بیت (4 بایت) است.

5 3 votes
رأی دهی به مقاله
سوال های آزمون از ویدیو آموزشی و مطالب نوشته شده در صفحه طرح می شوند.
هر پاسخ درست یک امتیاز مثبت
هر پاسخ اشتباه یک امتیاز منفی
آزمون درس پروتکل آی پی (IP) چیست؟ بررسی IP Header

برای دسترسی به تمرین، وارد حساب کاربری شوید.

خبر نامه
اطلاع از
guest
0 نظرات
Inline Feedbacks
View all comments
وركشاپ
وبينار

تمام حقوق مادی و معنوی برای باشگاه شبکه و امنیت تهران محفوظ است ، هرگونه کپی برداری از آن پیگرد قانونی خواهد داشت.