ماذا تعرف عن Subnetmask

لديك عزيزي القاريء عشر ثوان لحل السؤال التالي في عنونة الشبكات:

هذا مقطع من إحدى الشبكات والذي يمثل ربطاً بين جهازي راوتر. المطلوب هو معرفة عنوان IP و Subnetmask للجهاز B…

1-2-3-4-5-6-7-8-9-10  انتهت المهلة. هل توصلت إلى النتيجة؟

دعني أجمل لك حل السؤال في ثلاث خطوات بسيطة:

1. ما يعنينا أولاً هو الجزء الأخير في subnetmask أي 252 فهو سيدلنا على عدد عناوين IP التي تتضمنها هذه الشبكة. لذلك نطرحه من الرقم 256 فيكون الناتج 4.
2. الآن سنستخدم الرقم الناتج 4 في معرفة الفترة التي تبدأ بها عناوين شبكتنا وتنتهي… لذلك سنقسم المجال من 0 إلى 255 إلى فترات كل منها تتضمن 4 عناوين:
192.168.1.0-192.168.1.3
192.168.1.4-192.168.1.7
192.168.1.8-192.168.1.11
192.168.1.12-192.168.1.15
.
.
192.168.1.248-192.168.1.251
192.168.1.252-192.168.1.255
3. لاحظ أن العنوان 192.168.1.10 يقع ضمن الفترة 192.168.1.11-192.168.1.8. وبما أننا نعلم أن أول عنوان في أي شبكة محجوز كعنوان لهذه الشبكة Network Address وأن آخر عنوان محجوز كـَ Broadcast Address. إذن نتوصل إلى النتيجة التالية:
192.168.1.8
192.168.1.9
192.168.1.10 
192.168.1.11
أي أن عنوان الراوتر B سيكون حتماً  192.168.1.9.

.

سؤال آخر…

سأسرد حلّه دون شرح (حاول حلّه أولاً متتبعاً الخطوات الثلاث السابقة قبل قراءة الحل لاحقاً)

جهاز حاسوب له IP 212.64.11.159 و mask 255.255.255.192. جد مجال الشبكة الخاص به بالإضافة إلى network add. و broadcast add. ؟؟

1. 256-192=64
2. 212.64.11.0-212.64.11.63
   212.64.11.64-212.64.11.127
   212.64.11.128-212.64.11.191
   212.64.11.192-212.64.11.255
3. net add. = 212.64.11.128
   broad. add. = 212.64.11.191
   مجال العناوين الصالحة للإستخدام يبدأ من 212.64.11.129 وينتهي بـِ212.64.11.190
   
   

قد يبدو غريباً إذا قلت أنني أتبع هذا الأسلوب العكسي في تدريس موضوع Subnetting خلال دورات CCNA. أي البدء بحل بعض الأسئلة البسيطة قبل القيام بشرح الموضوع، بعد أن ثبت لي أن الكثير من الطلاب لديهم قناعة مسبقة بصعوبته. وأن هذه الطريقة تمتص الصدمة الأولى لديهم  هل توافقني الرأي؟؟ طبعاً هذا يتم بعد شرح أولي لمفاهيم بروتوكول IPv4 التي لا بد منها والتي ينبغي على كل دارس الإلمام بها. وأعني ip classes, مفهوم الشبكة الواحدة،network address, broadcast address,  توجيه البيانات بين الشبكات المختلفة routing، نظام العد الثنائي إلخ….

في هذه التدوينة أناقش subnetting الشبكات الصغيرة أي التي لا يتجاوز عدد عناوينها 256. أي أننا سنتعامل فقط مع الخانة الرابعة من Subnetmask.

ما أذكره في الأيام الأولى لدراستي CCNA وخصوصاً Subnetting هو أنه للوهلة الأولى كان يبدو موضوعاً صعباً.. فيما كان مدرس الدورة يصر على العكس وأنه بالإمكان أثناء تقديم الإمتحان إجابة أي سؤال Subnetting في وقت أقل من نصف دقيقة، وأنه ينبغي  استغلال باقي الوقت المخصص لهذه الأسئلة في إجابة الأسئلة الأخرى الأصعب. حسناً… أصبحت هذه قناعتي أنا أيضاً.

عموماً، يوصف Subnetting بأنه الموضوع السهل الممتنع… لأنه لا يتطلب سوى فهمك لبعض المفاتيح الأساسية عندها يصبح كل شيء سهل.

لنأخذ العنوان التالي كمثال:

IP : 212.64.11.159

Mask : 255.255.255.192

المفتاح الرئيسي لهذا الموضوع هو أن عنوان IP Address يعطينا دلالة عن عنوان الجهاز وهويته…لا أكثر… أما Subnetmask فهو ما يحدد بداية ونهاية الشبكة التي ينتمي إليها هذا الجهاز وبالتالي العدد الفعلي للعناوين المتاحة ضمن هذه الشبكة والتي يمكن لجهازنا الحديث معها دون الحاجة إلى إعادة توجيه باستخدام الراوتر مثلاً.

المفتاح الثاني هو أن Subnetmask عبارة عن سلسلة متواصلة (من اليسار إلى اليمين) من الرقم الثنائي 1 تقابل عنوان الشبكة. تليها سلسلة متواصلة من الرقم الثنائي 0 تمثل عدد عناوين IP في الشبكة.

11111111	.	11111111	.	11111111	.	1	1	0	0	0	0	0	0
255	.	255	.	255	.	192		64

المفتاح الثالث لهذا الموضوع هو الرقم 2 (مرفوعاً للقوة س، بحيث س رقم يتراوح بين 0 و 7)…ذلك  لأن كل خانة octet في أي عنوان IP أو subnetmask  مكونة من ثماني ثنائيات 8 bits.

وهذا يرتبط مباشرة بالمفتاح الرابع وهو أن القيم في أي subnetmask لن تتجاوز واحدة من ثماني قيم هي 128-192-224-240-248-252-254 بالإضافة إلى الصفر. وهذا يعني بالمقابل أن إحتمالات تقسيم الشبكة إلى شبكات أصغر محدودة فقط بثماني احتمالات. والجدول التالي يوضح هذه القيم مع عدد العناوين المتاحة التي تقابلها… لاحظ أن العمود الأخير يوضح عدد العناوين النهائية المسموح بها بعد أن تم خصم 2 يمثلان  network add. و broadcast add.

subnet mask	256 – (2^x)	no. of IPs	no. of valid IPs
255.255.255.0	class c default subnetmask	256	254
255.255.255.128	256 – (2^7)=128	128	126
255.255.255.192	256 – (2^6)=192	64	62
255.255.255.224	256 – (2^5)=224	32	30
255.255.255.240	256 – (2^4)=240	16	14
255.255.255.248	256 – (2^3)=248	8	6
255.255.255.252	256 – (2^2)=252	4	2
255.255.255.254	256 – (2^1)=254	2	0

أما المفتاح الأخير فأعتقد أنه تحصيل حاصل لما سبقه. فعندما تحتاج إلى تصميم شبكة بعدد معين من الأجهزة ليكن 11 مثلاً. فإنك لن تبحث عن Subnetmask يوفر لك هذا العدد بالضبط، بل يجب عليك البحث عن أقرب عدد صحيح أكبر من عدد الأجهزة المطلوبة وهو في حالتنا 14 أي 255.255.255.240

الآن دعنا نحلّ سؤالنا السابق بالطريقة التقليدية:

Subnet Mask	11111111	.	11111111	.	11111111	.	1	1	0	0	0	0	0	0
	255	.	255	.	255	.	192
IP Address	11010100	.	10000000	.	00001011	.	1	0	0	1	1	1	1	1
	212	.	64	.	11	.	159
ما يقابله الرقم 1 في Subnetmask يبقى كما هو وما يقابله صفر يتحول إلى صفر
Network Address	11010100	.	10000000	.	00001011	.	1	0	0	0	0	0	0	0
	212	.	64	.	11	.	128

أرجو أن أكون قد وفقت في توضيح هذا الموضوع بطريقة سهلة ومفيدة… أتابع إن شاء الله في تدوينة قادمة subnetting للشبكات الأكبر من 256 عنوان (class b, class a).