ما هو IP؟ [دليل المبتدئين]

تخيل أنك تريد إرسال رسالة إلى صديق يعيش في الخارج. ستحتاج إلى عنوانه حتى تتمكن الخدمة البريدية من توصيله.

وبالمثل ، يحتاج جهاز الكمبيوتر الخاص بك إلى معرفة موقع موقع ويب على الإنترنت أو جهاز كمبيوتر على شبكة للاتصال به.

هذا هو المكان الذي يظهر فيه عنوان IP (غالبًا ما يسمى IP فقط).

إذن ما هو IP بالضبط؟

إنه معرّف رقمي فريد للأجهزة في الشبكة.

في اللغة الإنجليزية البسيطة ، يعني هذا أن عنوان IP يخبرنا بالموقع الدقيق لموقع الويب على الإنترنت أو الكمبيوتر في الشبكة.

ومع ذلك ، فهو مجرد واحد من العديد من الأشياء التي تحتاجها الأجهزة للتحدث مع بعضها البعض.

فكر في الأمر بهذه الطريقة:

حتى لو كنت تعرف عنوان صديقك ، فلن تتمكن من الوصول إليه إذا لم تكن هناك خدمة بريدية بينكما.

وبالمثل ، بدون آلية موحدة وقوية ، لا يمكن لجهاز الكمبيوتر الخاص بك التحدث إلى موقع ويب على الإنترنت.

إذن ما هي هذه الآلية؟

حسنًا ، يتم تسميته باسم TCP / IP (المعروف أيضًا باسم Internet Protocol Suite).

دعنا نكتشف ما يدور حوله الأمر.

TCP / IP - شرح موجز

TCP / IP هو بروتوكول اتصال يعمل على تشغيل الإنترنت. بكلمات بسيطة ، يسمح لأجهزة الكمبيوتر بالتحدث مع بعضها البعض عبر الإنترنت.

كما يوحي الاسم ، يتكون TCP / IP من جزأين أو طبقتين - TCP و IP .

ما هو برنامج التعاون الفني؟

TCP ، الذي يرمز إلى بروتوكول التحكم في الإرسال ، هو الطبقة العليا.

لها وظيفتان رئيسيتان :

أولاً ، يقوم بتقسيم المعلومات إلى أجزاء أصغر ، تسمى حزم البيانات أو مجرد حزم.

ثانيًا ، يرسل حزم البيانات في طريقهم.

إلى أين؟

إلى مجموعة بروتوكولات TCP / IP أخرى مماثلة في الموقع الوجهة.

لا يتم إرسال حزم البيانات بأي ترتيب معين أو عبر مسار معين. بدلاً من ذلك ، يتم توجيهها عبر أسرع قنوات الشبكة بشكل عشوائي.

لذلك ، بمجرد وصول حزم البيانات إلى وجهتها ، فإن مهمة مجموعة بروتوكولات TCP / IP المستقبلة هي تجميع البيانات بشكل صحيح.

الآن بعد أن عرفنا ما يفعله TCP ، دعنا نتعرف على كيفية مساعدة IP.

ما هو IP ؟

يشكل IP ، المعروف أيضًا باسم بروتوكول الإنترنت ، الطبقة السفلية من مجموعة بروتوكول الإنترنت.

إنها مهمة للغاية تتمثل في وضع علامات على كل حزمة بيانات بمعلومات تتعلق بمصدرها ووجهتها.

هذا مهم. إذا كان عنوان الإنترنت الخاص بالوجهة مفقودًا ، فلن يتم تسليم حزمة البيانات.

كما ترى ، لا تنتقل حزمة البيانات مباشرة إلى وجهتها. بدلاً من ذلك ، فإنه يمر عبر عدة محطات بينية تسمى بوابات . (يشكلون عُقد الشبكة التي تنشئ الويب العالمي ، لكن هذه قصة لوقت آخر.)

في كل بوابة ، يتحقق جهاز الشبكة من عنوان الشحن ثم يعيد توجيه الحزمة إلى الاتجاه الصحيح.

باختصار ، يعتني TCP بكيفية حزم البيانات - بينما يضمن IP وصول هذه الحزم إلى وجهتها الصحيحة.

طبقات نموذج TCP / IP

يحتوي TCP / IP على الطبقات الأربع التالية.

طبقة التطبيق

يضمن الاتصال بين التطبيقات المتصلة بالشبكة. أحد هذه التطبيقات هو متصفح الويب الذي تقرأ من خلاله المقالة الحالية.

تشمل بروتوكولاتها ما يلي:

• بروتوكول نقل النص التشعبي (HTTP) - هو البروتوكول الأساسي الذي تستخدمه شبكة الويب العالمية. يحدد كيفية نقل الملفات على الإنترنت.
• بروتوكول نقل الملفات (FTP) - بروتوكول شبكة قياسي ، يستخدم FTP لنقل الملفات بين مضيف وخادم على الشبكة.
• Post Office Protocol 3 (POP3) - هو البروتوكول القياسي المستخدم لاسترداد رسائل البريد الإلكتروني من خادم البريد.
• بروتوكول نقل البريد البسيط (SMTP) - تستخدم خوادم البريد هذا البروتوكول لنقل البريد الإلكتروني عبر الإنترنت.

طبقة النقل

وتتمثل مهمتها الرئيسية في حل جميع الاتصالات بين مضيف ومضيف. تشمل بروتوكولاتها TCP (بروتوكول التحكم في الإرسال) و UDP (بروتوكول مخطط بيانات المستخدم). يحمل هذان البروتوكولان عمليا كل حركة المرور على الإنترنت.

ومع ذلك ، يعمل الاثنان بطريقة مختلفة. TCP هو أبطأ من الاثنين لأنه يضمن أن الاتصال بين الأطراف مستقر وموثوق ، وأن جميع حزم البيانات يتم تسليمها. تستخدم خوادم الويب TCP لتلبية طلب المستخدم وتحميل الموقع.

UDP - بروتوكول مخطط بيانات المستخدم - ليس موثوقًا به مثل TCP ، ولكن له استخداماته أيضًا. تقوم خدمات دفق الفيديو بنشرها بكثافة ، وكذلك الحال بالنسبة للمهاتفة الصوتية عبر بروتوكول الإنترنت حيث يكون الانخفاض الطفيف في نتائج الاتصال (نأمل) طفيفًا في الرؤية أو الصوت ولكنه لا يفسد التجربة حقًا.

طبقة الإنترنت

يُطلق عليها أيضًا اسم طبقة الشبكة ، وتنقل بشكل منطقي حزم البيانات عبر الإنترنت. بعض بروتوكولات طبقة الإنترنت هي IP (بروتوكول الإنترنت) و ICMP ( بروتوكول رسائل التحكم في الإنترنت).

يفي IP بمهمته من خلال تغليف حزم البيانات المرسلة بمعلومات منظمة منطقيًا تسمح لأجهزة الشبكة بتحديد مصدر الحزمة والمكان المفترض أن تذهب إليه. بفضل IP ، يمكن لجهاز الاستقبال أيضًا وضع حزم البيانات المستلمة بالترتيب الصحيح.

الطبقة المادية

لا يوجد لغز هنا ، الاسم يقول كل شيء: الطبقة المادية تنقل البيانات في أبسط الأشكال ، وهي النبضات الكهربائية. بشكل أساسي ، الجهاز هو الذي يحمل إشارات الشبكة. يتضمن ذلك بطاقات الشبكة والكابلات وأجهزة التوجيه وما إلى ذلك.

الآن ، دعنا نتحقق من نسختين من IP - IPv4 و IPv6 .

IPv4 و IPv6 بكلمات بسيطة

جاء IPv4 قبل IPv6 بكثير ولا يزال يحمل حوالي 75٪ من حركة المرور ، دعنا أولاً نلقي نظرة على ذلك.

فهم IPv4 وعيوبه

تم إصدار IPv4 في عام 1981 ، وهو نظام العنونة الأصلي للإنترنت.

يتبع 32 بتًا ، لذا فإن تنسيق عنوان IP ، في هذه الحالة ، هو أربعة أرقام ، تتراوح من 0 إلى 255 ومفصولة بنقطة.

هذا مثال: 192. 12. 30.1

في المجموع ، هناك ما يقرب من 4.3 مليار عنوان IP4.

ومع ذلك ، يتم حجز العديد من عناوين IP لأغراض خاصة.

لذلك ، فإن العدد الفعلي لعناوين IPv4 التي يمكن استخدامها على الإنترنت أقل بكثير - حوالي 3.7 مليار.

وهنا تكمن المشكلة.

بدا 3.7 مليار عنوان IP أكثر من كافٍ في عام 1981 - ولكن ، خمن ماذا ، سارت الأمور بشكل مختلف.

هربنا من عناوين IP4 في عام 2018، وفقا للتقرير.

في حال كنت تفكر الآن ، "يا إلهي! ماذا سنفعل؟ "، سيكون الأمر على ما يرام.

IPv6 موجود هنا ، وهو عمليًا بلا حدود (ولكن المزيد عن ذلك لاحقًا).

إلى جانب كونه غير كافٍ ، فإن IP4 له عيب رئيسي آخر - الأمان .

لم يتم تصميم IPv4 أبدًا للأمان ، لأنه في ذلك الوقت لم يكن أحد يتوقع تهديدات أمان الشبكة الحالية.

اليوم ، الإطار القياسي المستخدم للاتصالات الآمنة بين نقطتين هو أمان بروتوكول الإنترنت أو IPSec. إنه يعمل عن طريق مصادقة وتشفير البيانات المرسلة عبر شبكة IP.

تكمن مشكلة IPv4 في أن IPSec لا يأتي مدمجًا - ولكنه اختياري .

نظرًا للارتفاع الأخير في جرائم الإنترنت ، فإن الافتقار إلى الأمان المدمج يجعل من الصعب التعامل مع بيئة معادية بشكل متزايد على الإنترنت.

هناك مشكلة أخرى في IPv4 تتعلق بتكوينه. يجب تكوينه يدويًا أو من خلال بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف (DHCP).

أيضًا ، رؤوسها معقدة نسبيًا وبطيئة في فك التشفير ، مما يُترجم إلى معالجة حزم أقل كفاءة.

فهم IPv6 ومزاياها

IPv6 - المعروف أيضًا باسم بروتوكول الإنترنت الإصدار 6 - هو الطفل الجديد في الكتلة. وهي هنا لتبقى لفترة طويلة .

على عكس IPv4 ، فإنه يستخدم عناوين إنترنت 128 بت.

بلغة إنجليزية بسيطة ، هذا يعني أنه يمكن أن يدعم 340 تريليون تريليون عنوان IP. هذا 12 صفراً بعد 340!

ومع ذلك ، فإن الكمية ليست الميزة الوحيدة التي يتمتع بها IPv6 على سابقتها. كما أنه أكثر أمانًا ، حيث يأتي IPSec مدمجًا.

أيضًا ، يتم تضمين التكوين التلقائي للعنوان فيه ، مما يعني أن الجهاز يقوم بتخصيص العنوان بنفسه.

أخيرًا ، يعتبر رأس IPv6 أبسط بكثير وبالتالي يسهل معالجته.

بالعودة إلى IPv4 ، هل تعلم أن هناك خمس فئات من عناوين IP؟ أم أن ثلاث فئات فقط هي للاستخدام العام؟

حسنًا ، دعنا نتعرف على المزيد حول هذا الأمر.

فئات عناوين IP

عناوين IPv4 خمسة فصول من عناوين IP: A، B، C، D، E و.

ومع ذلك ، يمكن فقط لعناوين IP من الفئات A و B و C استضافة عناوين IP مفيدة بالفعل.

هذا بسبب:

الفئة D محجوزة للإرسال المتعدد والفئة E للأغراض التجريبية.

تم تقديم نظام فئات عناوين IP هذا لتبسيط تعيين عناوين IP للإنترنت ، واستندت الفئات إلى حجم الشبكة.

على سبيل المثال ، تم إنشاء الفئة أ لعدد صغير من الشبكات التي تحتوي على العديد من المضيفين.

في المقابل ، تم تطوير الفئة C لعدد كبير من الشبكات مع عدد قليل من الأجهزة المضيفة.

تسمح كل فئة من فئات عناوين IP هذه بمجموعة من عناوين IP الصالحة.

وقيمة الثمانية الأولى (أول رقم عشري) هي التي تحدد الفئة - كما يوضح الجدول التالي.

ملاحظة: في الواقع ، يتم تمييز بعض عناوين IP هذه كعناوين خاصة.

فهم الشبكة وجزء المضيف لعنوان IP

ويتألف كل رقم IP من جزأين: جزء الشبكة وجزء المضيف.

كما هو الحال مع معظم الأشياء التكنولوجية ، فإن الأسماء وصفية تمامًا. يحدد جزء الشبكة الشبكات ، بينما يحدد الجزء المضيف عدد الأجهزة المضيفة المدعومة.

في عنوان الفئة أ ، يكون الرقم العشري الأول هو جزء الشبكة ، بينما يمثل الجزء المتبقي جزء المضيف. ضع في اعتبارك هذين العنوانين: 10.30.110.1 و 10.2.11.9. من خلال النظر إليها ، يمكننا بسهولة معرفة أنها تشترك في نفس فئة IP ، حيث أن الرقم العشري الأول متطابق.

في عنوان الفئة ب ، أول ثماني بتات هما جزء الشبكة والاثنان المتبقيان مخصصان للمضيفين.

في عنوان الفئة C ، تكون الأرقام العشرية الثلاثة الأولى للشبكة ، بينما تُظهر الثمانية الأخيرة المضيفين.

كما يمكنك أن تتخيل ، كلما كان جزء المضيفين أصغر ، قل عدد المضيفين المحتملين (أي الأجهزة الموجودة على الشبكة). هذا هو السبب في أن شبكات الفئة أ هي الأكبر إلى حد بعيد.

الآن دعنا نكتشف:

ما هو DHCP؟

كما رأينا ، لا يمكن أن يمتلك جهازي كمبيوتر نفس عنوان IP.

هذا يعني أنه إذا قام مسؤولو الشبكة بتعيين عناوين IP يدويًا ، فسيتعين عليهم القيام بالكثير من التدقيق الشامل لتجنب الازدواجية.

هذا هو المكان الذي يثبت فيه خادم DHCP أنه سهل الاستخدام.

يقوم تلقائيًا بإصدار عناوين IP الفريدة وتكوين معلومات الشبكة الأخرى.

يرمز DHCP إلى بروتوكول التكوين الديناميكي للمضيف ، ويتم تشغيله في طبقة تطبيق TCP / IP.

في الشبكات الكبيرة ، يمكن لخادم شبكة Linux أو Windows واحد أداء دور خادم DHCP.

في معظم المنازل والمكاتب الصغيرة ، يؤدي جهاز التوجيه هذا الدور.

كيف يعمل DHCP؟

يتبع DHCP عملية DORA لتعيين عناوين IP ديناميكيًا.

D لتقف على الاكتشاف، O لعرض، R للطلب، وألف لالاعتراف بها.

تسير العملية على النحو التالي:

المرحلة 1 - الاكتشاف

عندما يتصل جهاز الكمبيوتر الخاص بك بشبكة ، فإنه يُصدر رسالة بث:

"مرحبًا ، خادم DHCP! هل يمكنك إعطائي عنوان IP؟ "

المرحلة 2 - العرض

عند استلام الطلب ، يبدأ جهاز التوجيه أو خادم DHCP في العمل.

يقوم بفك الحقيبة التي تحتوي على عناوين غير مستخدمة ، ويختار واحدة ، ويرد:

"مرحبًا ، هذا - 192.110.1.3 - يمكن أن يكون لك لمدة ثلاث ساعات قادمة إذا كنت تريد ذلك."

لذلك في المرحلة الثانية ، يقدم DHCP عنوان IP ويقول إلى متى سيكون متاحًا.

الخطوة 3 - طلب

جهاز الكمبيوتر الخاص بك يأخذ IP. بعد ذلك ، يرد برسالة لقبول العرض.

قد يكون رده على هذا النحو:

"أوه ، شكرا يا رجل! لذا سأستخدم 192.110.1.3 من الآن فصاعدًا ".

الخطوة 4 - الإقرار

يقوم خادم DHCP الآن بتحديث خادم الشبكة بعنوان IP ومعلومات الشبكة الأخرى المتعلقة بجهاز الكمبيوتر الخاص بك.

ثم يرسل رسالة إقرار:

"على الرحب والسعة. عد بعد 3 ساعات وسأصدر لك واحدة أخرى. حتى ذلك الحين ، حتى وقت طويل! "

أخيرًا ، يقبل جهاز الكمبيوتر الخاص بك عنوان IP ويلعب به حتى يحين الوقت.

إذا كنت ترغب في ذلك ، يمكنك إجبار خادم DHCP على منحك عنوان IP جديدًا.

تريد معرفة كيف؟

حسنًا ، هذا الأمر التالي.

Renew IP - كيفية تجديد عناوين IP على أنظمة Mac و Windows و Linux

في بعض الأحيان ، قد تضطر إلى تجديد عنوان IP الخاص بك يدويًا ، مثلما يحدث عند تغيير عنوان IP لجهاز التوجيه الخاص بك.

تجديد عنوان IP هو عملية من خطوتين .

أولاً ، تقوم بإجبار خادم DHCP على تحرير عنوان IP الحالي الخاص بك .

ثانيًا ، تطلب من خادم DHCP إصدار IP جديد لك.

كيفية تجديد عنوان IP على نظام Win 10

فيما يلي الخطوات التي يجب اتباعها:

1) اضغط على مفتاح Windows ومفتاح X في نفس الوقت

2) الآن ، انقر فوق موجه الأوامر

3) في نافذة موجه الأوامر ، اكتب ipconfig / release واضغط على Enter. سيؤدي هذا إلى تحرير تكوين IP الحالي الخاص بك.

4) بعد ذلك ، اكتب ipconfig / تجديد ثم اضغط على مفتاح Enter . سيقوم خادم DHCP بتسليم عنوان IP جديد لك.

كيفية تجديد عنوان IP على نظام التشغيل Mac OS

فيما يلي الخطوات التي يجب اتباعها:

1) انقر فوق الزر APPLE ثم انقر فوق تفضيلات النظام.

2) بعد ذلك ، انقر فوق الشبكة.

3) إذا كنت تستخدم Wi-Fi ، فاختر خيار Wi-Fi في الجزء الأيمن ؛ خلاف ذلك ، حدد إيثرنت . بعد ذلك ، انقر فوق الزر " خيارات متقدمة" في اللوحة اليمنى.

4) انقر فوق علامة التبويب TCP / IP ، ثم انقر فوق الزر Renew DHCP Lease .

كيفية تجديد عنوان IP على نظام Linux

فيما يلي الخطوات التي يجب اتباعها:

1. قم بتشغيل الأمر التالي لفرض تحرير عنوان IP الخاص بك: $ sudo dhclient -r
   
2. الآن قم بتشغيل هذا الأمر لطلب عنوان IP جديد: $ sudo dhclient
   

تغليف

إذن ما الذي تعلمناه اليوم يا رفاق؟

اكتشفنا الإجابة على سؤال " ما هو IP ".

أن كل كمبيوتر على شبكة أو موقع ويب على الإنترنت (الأكبر من بين جميع الشبكات) له عنوان فريد - يسمى عنوان IP أو IP ببساطة.

اكتشفنا أيضًا ما يمد الإنترنت بالطاقة: مكدس TCP / IP.

إنه مزيج من بروتوكولين - TCP و IP - يعملان جنبًا إلى جنب لضمان النقل السلس للبيانات عبر الإنترنت أو الشبكة.

أخيرًا ، علمنا أن هناك نوعين مختلفين من عناوين IP (IPv4 و IPv6) ، بالإضافة إلى كيفية تجديد عنوان IP الخاص بك.

وبذلك ، وصلنا إلى نهاية استكشافنا لما هو IP.

أراك المرة القادمة.