IPv4 وتقسيم الشبكات: حساب الشبكات باستخدام CIDR

عناوين IPv4 والأقنعة

تحتوي عناوين IPv4 على 32 بت، معروضة في أربعة بايتات عشرية من ثمانية بتات. مثلاً، يُكتب 192.168.10.1 ثنائياً بالشكل 11000000.10101000.00001010.00000001. يحتوي قناع الشبكة الفرعية على آحاد للشبكة تتبعها أصفار للمضيف؛ ويسجل CIDR عدد بتات الشبكة.

في شبكة LAN عادية تعمل بـIPv4، يتيح /8 ‏(255.0.0.0) عدد 16,777,214 عنوان مضيف قابل للاستخدام؛ و/16 ‏(255.255.0.0) عدد 65,534؛ و/24 ‏(255.255.255.0) عدد 254؛ و/30 ‏(255.255.255.252) عنوانين. تحجز هذه الأعداد عنواني الشبكة والبث.

• RFC 1918: ‏10.0.0.0–10.255.255.255 ‏(/8)، ويُستخدم في شبكات شركات كثيرة.
• RFC 1918: ‏172.16.0.0–172.31.255.255 ‏(/12)، ويوجد أيضاً في شبكات الحاويات والسحابة.
• RFC 1918: ‏192.168.0.0–192.168.255.255 ‏(/16)، وهو شائع في المنازل والمكاتب الصغيرة. لا تُوجّه هذه الكتل الخاصة عالمياً.

تفصل البادئة بتات الشبكة عن بتات المضيف

في 192.0.2.130/26، تحدد 26 بتاً الشبكة وتبقى ستة للمضيفين. قيمة بايت القناع المعني هي 192، أو 11000000 ثنائياً، ما يعطي حجم كتلة 64. الحدود هي 0 و64 و128 و192. يقع العنوان ضمن 192.0.2.128/26، وعنوان البث 192.0.2.191، ونطاق المضيفين العادي .129–.190.

يعطي العدد اثنان مرفوعاً إلى قوة عدد بتات المضيف عدد العناوين. يستبعد التخطيط المعتاد للشبكة المحلية عنواني الشبكة والبث من تخصيصات المضيفين. تتطلب الحالات الخاصة، مثل وصلات /31 من نقطة إلى نقطة، دعماً مقصوداً من البروتوكول والمنصة. تستخدم طريقة «الرقم السحري» آخر بت مضبوط في القناع لتحديد حجم الكتلة.

يبدأ VLSM بالاحتياج الأكبر

يقسّم قناع الشبكة الفرعية متغير الطول فضاء العناوين إلى بادئات مختلفة الأحجام. رتّبوا المتطلبات حسب الحجم وخصصوا الكتل الأكبر أولاً عند حدود صحيحة، ثم الأصغر. يساعد جدول الغرض والبادئة والشبكة ونطاق المضيفين والبث والاحتياطي على منع التداخل.

راعوا النمو والتلخيص والحدود التشغيلية. قد تهدر تخصيصات /24 الشاملة المساحة، بينما تجبر الشبكات الأصغر من الحاجة على ترحيل مبكر. تحتاج شبكات البنية التحتية والإدارة والعبور إلى مساحة أيضاً.

احسبوا ثم تحققوا

تشمل الأخطاء المتكررة حداً غير صالح للكتلة، أو الخلط بين عدد العناوين وعدد المضيفين القابلين للاستخدام. اعرضوا البايت المعني ثنائياً، ثم استخدموا طريقة حساب ثانية أو حاسبة IP للتحقق، لا بديلاً عن الفهم.

أثناء التشغيل، يجب أن يتوافق العنوان والقناع والبوابة. قد يختلف مضيفون بعناوين تبدو متشابهة لكن بأقنعة مختلفة حول ما إذا كان الآخر محلياً، مما ينشئ أعطالاً غير متماثلة وصعبة التشخيص.