دورة شبكات – الجزء الخامس والأخير

بسم الله الرحمن الرحيم

دورة شبكات – الجزء الاول
دورة شبكات – الجزء الثاني
دورة شبكات – الجزء الثالث
دورة شبكات – الجزء الرابع

نكمل معكم الجزء الخامس والاخير من دورة الشبكات للمبتدئين
درسنا اليوم هو عن تقسيم الشبكات والموجهات

Subnetting تقسيم الشبكات

مقدمة

سنتعلم سويا كيفية تقسيم شبكة كبيرة الى شبكات أصغر ، و لكن قبل ذلك لنتعرف على الفوائد التي سنجنيها من عملية التقسيم :
1- التقليل من حركة المرور و الازدحام على الشبكة ، حيث كلما قل عدد الأجهزة على الشبكة قل الازدحام
         فيها و يمكن تحقيق ذلك بتقسيم الشبكة الكبيرة الى شبكة أصغر تحتوي على عدد أقل من الأجهزة .
2- تحسين أداء الشبكة.
3- تسهيل إدارة الشبكة و حل مشاكلها .

فكرة التقسيم تتلخص في حجز بعض البتات من جزء عنوان الجهاز في عنوان  IP
لتخصيصها كعنوان للشبكة الفرعية مما يعني تقليل عدد العناوين المتاحة للاستخدام من قبل الأجهزة.

تقسيم الشبكات
بشكل عام يجب على مدير الشبكة قبل التفكير في تقسيمها أن يحدد بعض
الأمور كما يلي :
1- عدد الشبكات الفرعية التي يريد الحصول عليها .
2- عدد الأجهزة التي يريد من كل شبكة فرعية أن تحتويها .

أقنعة الشبكة الفرعية Subnet Masks

 قناع الشبكة الفرعية هو قيمة من 32 بت تسمح لمتلقي عناوين IP أن يحدد
الشبكة الفرعية التي ينتمي إليها الجهاز المرسل وفقا لعنوانه .
يتكون القناع من القيم 1 و 0 حيث تشير قيم 1 في القناع الى الجزء الذي
يمثل عنوان الشبكة الأم أو عنوان الشبكة الفرعية .

لا تحتاج كل الشبكات الى تقسيم مما يعني أنها تستخدم قناع الشبكة الفرعية
الافتراضي و الذي يعني أنه لا يوجد شبكات فرعية في هذه الشبكة .

فيما يلي جدول بأقنعة الشبكات الفرعية الافتراضية لكل مدى و الذي يستخدم في حال الرغبة في عدم تقسيم الشبكة :

عند الرغبة في تقسيم الشبكة باستخدام subnet mask يجب عدم المساس في الأجزاء من القناع التي تحمل
القيمة 255 بل يتم التقسيم بتغيير الأجزاء التي تحمل القيمة صفر من القناع كما سنشرح لاحقا .

تقسيم عناوين المدى C

هناك عدة طرق لتقسيم الشبكة سنبدأ بتعلم الطريقة الأصعب و هي الطريقة الثنائية ثم ننتقل الى طريقة أسهل .

كما تعرفون فإن عناوين المدى C تحتوي على 8 بت فقط لتعريف الأجهزة
بينما يحجز الباقي لعنوان الشبكة و حيث أننا قلنا أن مفهوم التقسيم يقتضي
بأخذ بعض البتات من جزء عنوان الجهاز في عنوان IP  فهذا يعني أن  subnet masks
التي يمكن استخدامها في شبكات المدى  C هي كما يلي : 

تنص قواعد مصممي الشبكات على عدم إمكانية استخدام بت واحد للتقسيم لهذا فإن
قيمة التقسيم 128 غير معترف بها مع أنه يمكن استخدامها عمليا كما سنشرح لاحقا .
كما أن القيمة 254 غير صالحة لأننا نحتاج على الأقل 2 بت لتعريف عناوين الأجهزة .

الطريقة الثنائية في التقسيم :
سنبدأ بالتقسيم باستخدام أول قناع متاح وهو
255.255.255.192
192 = 11000000
في هذا القناع نستخدم بتين للتقسيم كما هو واضح.
 الآن علينا أن نعلم بتات التقسيم لا يمكن أن تكون كلها تحمل القيمة 1 أو القيمة صفر ،
إذن فإن الشبكات الفرعية المتوفرة لدينا هي كما يلي :
01000000 = 64
10000000 = 128

أذن لدينا شبكتان فرعيتان الأولى عنوانها 64 و الثانية عنوانها 128 ، أما
عناوين الأجهزة المتاحة في كل شبكة فرعية فهي العناوين بين 64 و 128
للشبكة الفرعية الأولى و العناوين بين 128 و 192 للشبكة الفرعية الثانية
مع استثناء عنوان الشبكة الفرعية ( جميع البتات صفر) و عنوان البث broadcast address
(جميع البتات 1) و يستخدم لإرسال الرسائل الى  جميع الأجهزة في الشبكة الفرعية، كما في الجدولين التاليين :

نحن تناولنا تقسيم الشبكة باستخدام بتين فقط و لكن كيف سيكون الأمر عند
استخدام عدد أكبر من البتات ، اذا استخدمنا نفس الطريقة الثنائية فسيكون
أمرا مرهقا و سيستغرق التقسيم وقتا طويلا لهذا لابد من استخدام طريقة
أسهل و أسرع .

الطريقة السريعة للتقسيم :
عند الرغبة في التقسيم نحتاج لمعرفة بعض الأمور كما يلي :

-عدد الشبكات الفرعية التي سنحصل عليها باستخدام القناع المختار، و لمعرفة ذلك نستخدم المعادلة البسيطة التالية :
عدد الشبكات الفرعية =
subnets= 2^x -2
حيث x هو عدد البتات التي تحمل القيمة 1 في القناع  مثلا القناع 1100000 يعطينا
2^2-2=4-2=2

أي شبكتان فرعيتان
 
عدد الأجهزة التي يمكن توفرها في كل شبكة فرعية، و لمعرفة ذلك نستخدم المعادلة
البسيطة التالية :
عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية :
hosts = 2^x – 2
حيث x هو عدد البتات التي تحمل القيمة صفر في القناع ، مثلا 11000000 يعطينا :
2^6 – 2 = 64 – 2 = 62
أي أن كل شبكة فرعية تحتوي على 62 جهاز .

عناوين الشبكات الفرعية التي سنحصل عليها، و لمعرفة ذلك نستخدم المعادلة التالية :
قناع الشبكة الفرعية مثلا 256 إذن 256-192=64 حيث سيكون 64
 هو عنوان الشبكة الفرعية الأولى ، ثم نضيف نفس الرقم الى نفسه
لنحصل على 128 و هو عنوان الشبكة الفرعية الثانية و كقاعدة علينا
الاستمرار في الإضافة للحصول على الشبكة الفرعية التالية الى أن نصل الى
قيمة القناع حيث نتوقف حيث لا تصلح قيمة القناع لتكون شبكة فرعية لأن
بتات التقسيم ستكون كلها تحمل القيمة 1 إذن في مثال القناع 192 نحصل على شبكتين فرعيتين هما 64 و 128

عنوان البث broadcast address لكل شبكة فرعية و هو العنوان الذي
يكون فيه جميع البتات في جزء الجهاز من عنوان  IPيحمل القيمة 1 و يكون 
الرقم الذي يسبق عنوان الشبكة الفرعية التالية مباشرة ، ففي مثال القناع
192  يكون عنوان البث للشبكة الفرعية الأولى هو 127 بينما يكون عنوان البث للشبكة الفرعية الثانية هو 191
عناوين الأجهزة المتاحة للاستخدام في كل شبكة فرعية و هي الأرقام بين
الشبكات الفرعية مع استثناء عنوان الشبكة الفرعية و عنوان البث .

إذن في مثال القناع 192 سيكون لدينا ما يلي :
في الشبكة الفرعية الأولى نكتب أولا عنوان الشبكة الفرعية ثم نكتب عنوان البث وستكون عناوين الأجهزة المتاحة للاستخدام هي الأرقام بينهما كما يلي :
عنوان الشبكة ( نكتبه أولا) 64
عناوين الأجهزة المتاحة ( نكتبه آخرا ) من 65 الى 126
عنوان البث ( نكتبه ثانيا) 127

لنأخذ أمثلة أخرى ( في هذه اللحظة قد تقولوا لي أن الطريقة الأسهل تبين أنها
أصعب و أطول ، و أقول لكم لا تستعجلوا ، فعما قريب ستجدونها سهلة سلسة مع قليل من التمرين .)
 مثال للتمرين:استخدام القناع 255.255.255.224 (27/:)
لنفترض أن لدينا الشبكة 192.168.10.0 و نريد تقسيمها باستخدام قناع الشبكة
الفرعية 255.255.255.224 ، و لعمل ذلك سنطبق الخطوات التي درسناها كمايلي :

1 – عدد الشبكات الفرعية : بما أن القناع 224 هو نفسه 11100000 إذن فإن عدد الشبكات الفرعية سيكون
2^3-2 = 6 شبكات فرعية

2- عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية  5^2-2=30 جهازا .

3-  عناوين الشبكات الفرعية سيكون 256-254=32 إذن عنوان الشبكة الفرعية الأولى هو 32
 ثم عنوان الشبكة التالية 32+32=64 ثم التالية 32+64=96 ثم التالية 96+32=128
ثم التالية 128+32=160 ثم التالية 160+32=192 ثم التالية 192+32=224 وهو عنوان غير صالح
لأن جميع بتات التقسيم  تحمل القمية 1 إذن عناوين الشبكات الفرعية لدينا هي كما يلي:
32,64,96,128,160,192

4- عنوان البث لكل شبكة فرعية هو الرقم الذي يسبق عنوان الشبكة الفرعية التالية مباشرة .

5- عناوين الأجهزة المتاحة في كل شبكة فرعية هي الأرقام بين عناوين
        الشبكات الفرعية باستثناء عنوان الشبكة الفرعية و عنوان البث .

بالنسبة للخطوة 4 و 5 فنكتب أولا لعناوين الشبكات
الفرعية ثم نكتب في الأسفل عناوين البث و أخيرا العناوين المتاحة للأجهزة
حيث نكتب أول و آخر عنوان متاح في كل شبكة فرعية كما في الجدول التالي :

مثال للتمرين: استخدام القناع 255.255.255.240 (/28)
سنستخدم نفس الشبكة 192.168.10.0 مع القناع 255.255.255.240 كمايلي :

1- بما أن القناع  240 هو 11110000 إذن عدد الشبكات الفرعية = 2^4-2=14 شبكة فرعية .
2- عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية = 2^4-2=14 جهازا .

3- عناوين الشبكات الفرعية : 256-240= 16 عنوان الشبكة الفرعية الأولى
ثم 16+16=32  ثم  32+16=48  ثم  48+16=64  ثم  64+16=80 ثم  80+16=96
ثم  96+16= 112  ثم  112+16= 128  ثم 128+16=144  ثم  144+16=160
160+16=176  ثم  176+16=192  ثم  192+16=208  ثم  208+16=224
ثم  224+16=240 . نتوقف لانه 240 غير صالح . إذن عناوين الشبكات الفرعية :
16, 32, 48, 64, 80, 96, 112, 128, 144, 160, 176, 192, 208, 224

4- عنوان البث لكل شبكة فرعية هو الرقم الذي يسبق عنوان الشبكة الفرعية التالية مباشرة .
5- عناوين الأجهزة المتاحة في كل شبكة فرعية هي الأرقام بين عناوين الشبكات الفرعية باستثناء عنوان الشبكة الفرعية و عنوان البث .

بالنسبة للخطوة 4 و 5 فنكتب أولا عناوين الشبكات الفرعية ثم نكتب في
الأسفل عناوين البث و أخيرا العناوين المتاحة للأجهزة حيث نكتب أول و آخر عنوان متاح في كل شبكة فرعية كما في الجدول التالي :

مثال للتمرين:استخدام القناع   (29/)255.255.255.248

سنستخدم نفس الشبكة 192.168.10.0 مع القناع 255.255.255.248 كما يلي :

1- بما أن القناع 248 هو 11111000 إذن عدد الشبكات الفرعية = 2^5-2=30 شبكة فرعية

2- عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية =2^3-2=6 جهاز .

3- عناوين الشبكات الفرعية : 256-8=248 إذن العناوين التي سنحصل عليها هي :

8, 16, 24, 32, 40, 48, 56, 64, 72, 80, 88, 96, 104, 112, 120, 128, 136,
144,152, 160, 168, 176, 184, 192, 200, 208, 216, 224, 232, 240.

4- عنوان البث لكل شبكة فرعية هو الرقم الذي يسبق عنوان الشبكة الفرعية التالية مباشرة .
5- عناوين الأجهزة المتاحة في كل شبكة فرعية هي الأرقام بين عناوين الشبكات الفرعية باستثناء عنوان الشبكة الفرعية و عنوان البث .
بالنسبة للخطوة 4 و 5 فنكتب أولا عناوين الشبكات الفرعية ثم نكتب في الأسفل عناوين البث و أخيرا العناوين المتاحة للأجهزة حيث نكتب أول و آخر عنوان متاح
في كل شبكة فرعية كما في الجدول التالي :

مثال للتمرين:
  استخدام القناع (/30) 255.255.255.252
سنستخدم نفس الشبكة 192.168.10.0 مع القناع 255.255.255.252 كما يلي :
1عدد الشبكات الفرعية = 62
2عدد الأجهزة في كل شبكة فرعية = 2
3عناوين الشبكات الفرعية :12.8.4 وصولا الى 248

4- عنوان البث لكل شبكة فرعية هو الرقم الذي يسبق عنوان الشبكة الفرعية التالية مباشرة .
5- عناوين الأجهزة المتاحة في كل شبكة فرعية هي الأرقام بين عناوين الشبكات
الفرعية باستثناء عنوان الشبكة الفرعية و عنوان البث .
بالنسبة للخطوة 4 و 5 فنكتب أولا عناوين الشبكات الفرعية ثم نكتب في الأسفل
عناوين البث و أخيرا العناوين المتاحة للأجهزة حيث نكتب أول و آخر عنوان متاح
في كل شبكة فرعية كما في الجدول التالي :

الموجّهات

يمكن ضبط الموجه من عدة واجهات
* من المحطة الطرفية لوحدة التحكم (كمبيوتر موصول بالموجّه من خلال منفذ وحدة تحكم) خلال تثبيته

* من المحطات الطرفية الوهمية 0-4  بعد أن يكون قد تم تثبيته على الشبكة

* من ملقم  TFTP على الشبكة      

مكوّنات تكوين الموجّه الداخلية
الهندسة الداخلية لموجّه سيسكو تدعم مكوّنات تلعب دوراً مهماًا في عملية التشغيل .

مكوّنات تكوين الموجّه الداخلية هي كالتالي:

RAM/DRAM :
مهتها تخزّن جداول التوجيه، ومخبأ ARP ، والمخبأ السريع التبديل، ودرء الرزم (الذاكرة المشتركة)
، وطوابير تخزين الرزم  ، تزوّد الذاكرة RAM أيضاً ذاكرة مؤقتة واوامر مشتغلة لملف تكوين الموجّه أثناء قيامك بتشغيل الموجّه
يزول محتوى الذاكرة RAM عندما تقطع الطاقة عن الموجّه أو تعيد تشغيله.

RAM :
ذاكرة غير متطايرة تخزّن ملف تكوين النسخة الاحتياطية/بدء التشغيل للموجّه؛
يبقى المحتوى عندما تقطع الطاقة أو تعيد التشغيل.

FLASH :

ذاكرة  ROM قابلة لإعادة البرمجة وقابلة للمحو؛ تخزّن
صورة نظام التشغيل؛ تتيح لك تحديث البرنامج من دون إزالة واستبدال رقائق
على المعالج؛ يبقى المحتوى عندما تقطع الطاقة أو تعيد التشغيل؛ عدة إصدارات
من البرنامج IOS يمكن تخزينها في ذاكرة وامضة 

ROM :

تحتوي على الاختبارات التشخيصية التي تجري عند وصل الطاقة، وبرنامج استنهاض، ونظام تشغيل
ترقيات البرامج في الذاكرة ROM تتطلب استبدال رقائق قابلة للقبس على وحدة المعالجة المركزية

اكتساب وصول إلى الموجّهات الأخرى باستعمال البروتوكول CDP

بروتوكول CDP  اختصار  Cisco Discovery Protocol
( البروتوكول اكتشاف سيسكو) يمكّن مسؤولي الشبكة من الوصول إلى تلخيص عما تبدو عليه التكاوين على الموجّهات الأخرى الموصولة مباشرة.
 يعمل CDPعلى طبقة وصلة بيانات تربط بروتوآولات الوسائط المادية السفلى وطبقة الشبكة العليا .

أنواع Mode  التي يمر فيها المبرمج عند برمجة الراوتر:

1. user mode
2. Privileged Mode
3. Global Configuration Mode

تنقسم إلى :

* Interface Configuration 
* Router Configuration
* Line Configuration

User Mode:
عند الدخول الى جهاز الراوتر بتنفيد الامر  telnet + ip  فانه اول ما يواجهنا
مرحلة البداية وهي مرحلة لا تحوي اي اوامر وانما بتطبيق الضغط على مفتاح انتر Enter
 للانتقال الى المرحلة الاولى  User Mode.

خلال تواجدك في مرحلة User Mode اكتب امر  Enable للدخول الى المرحلة الثانية.

Privileged Mode:
وهي المرحلة الثانية من مراحل برمجة اجهزة الراوتر والتي تم الدخول اليها باستخدام امر Enable
 
خلال تواجد في المرحلة الثانية يكون المؤشر كمايلي:-

#RouterA
ايضا خلال تواجدك في المرحلة الثانية يجب تنفيد امر  Config T للدخول الى
المرحلة الثالثة وهي Global Configuration Mode

يستخدم مع مرحلة Privileged Mode وهي المرحلة الثانية عدة اوامر
تختص عملها في عرض واظهار نتائج تنفيد الاوامر التي قمت بها، كذلك
امكانية عمل حفظ للعمل الذي قمت به من تنفيد لاوامر معينة في جميع مراحل البرمجة.

Global Configuration Mode:

وهي من اهم مراحل برمجة اجهزة الراوتر وبها يتم تنفيد الاوامر الخاصة
بالبرمجة وتجهيز جهاز الراوتر حتى يعمل بشكل صحيح.
خلال تواجدك في المرحلة الثالثة فان المؤشر يكون كمايلي:-
#(RouterA(config

كيفية اعادة الاوامر دون اعادة كتابتها:-
1. بواسطة االاسهم الموجودة على الكيبورد.
2. بواسطة بعض الاوامر مثل:
للرجوع الى بداية السطر  Ctrl+A
للرجوع الى آخر السطر  Ctrl+E
للرجوع حرف واحد  Ctrl+B
للتقدم حرف واحد الى الأمام  Ctrl+F
لحذف حرف واحد  Ctrl+D
اعادة اظهار الاوامر(تكرار) Ctrl+R
للرجوع الى الكلمة الاول اذا احتى السطر على كلمتين  Esc+b
للتقدم كلمة واحدة   Esc+f
لاظهار كافة الاوامر والبرمجيات على الراوتر  Show

مثال

Router>enable
Router#configure terminal
Router(config-router)#router rip
Router(config-router)#exit
Router(config)#interface serial 0
Router(confi-if)#exit
Router(config)#hostname name
Name(config)#exit

بعض الاوامر

Show runningconf
Show startup-confip g
Show flash
Show arp
Show interface
Show protocol
Show clock
Show host
Show version
Sh Show flowcontrol
Show users
Show history

Router(config)#interface name-interface
Router(config-if)#ip address 144.22.43.34 255.255.0.0
Router(config-if)# Copy runningconfig startup-config

Router>enable
Router#show startup-config
Router#erase startup-config
Router#reload

******
كان هذا هو الجزء الخامس والأخير
اتمنى ان يكون حاز على رضاكم واستحسانكم
فما كان به من صواب فمن الله وما كان به من خطاء فمن نفسي والشيطان ..

لا تنسونا من صالح دعواتكم  وبالشفاء لوالدي .. أخوكم أبو محمد

§¤°~®~°¤§سبحان الله وبحمده سبحان الله العظيم§¤°~®~°¤§