جلسه ۰۹ : نحوه ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4

• جزئیات
• نوع محتواآموزشی

مقدمه

وقت بخیر همراهان وب سایت آموزشی پی وی لرن و علاقمندان به آموزش پروتکل اینترنت نسخه ۴( Internet Protocol version 4) یا به اختصار IPv4 . در این بخش نحوه ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4 یا پروتکل اینترنت نسخه ۴ توضیح داده شده است.

ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4

ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4 رو با جریان بسته آغاز می کنیم.

جریان بسته در شبکه

به تمام هاست های محیط IPv4 آدرس های IP منطقی اختصاصی، اختصاص داده می شود. هنگامی که هاست می خواهد برخی از داده ها را به هاست دیگر در شبکه ارسال کند ، به آدرس فیزیکی (MAC) هاست مقصد نیاز دارد. برای به دست آوردن آدرس MAC ، میزبان یک پیام ARP را پخش می کند و می خواهد به آدرس MAC هر کسی که صاحب آدرس IP مقصد باشد ، داده شود. همه میزبان های آن بخش بسته ARP را دریافت می کنند ، اما فقط میزبانی که IP خود را مطابق با شماره موجود در پیام ARP دارد ، با آدرس MAC خود پاسخ می دهد. هنگامی که فرستنده آدرس MAC ایستگاه دریافت کننده را دریافت می کند ، داده ها در رسانه فیزیکی ارسال می شود.

در صورتی که IP متعلق به زیر شبکه محلی نباشد ، داده ها از طریق Gateway زیر شبکه به مقصد ارسال می شوند. برای درک جریان بسته ، ابتدا باید با مؤلفه های زیر آشنا باشیم.

MAC Address

Media Access Control Address آدرس فیزیکی کد گذاری شده ۴۸ بیتی دستگاه شبکه است که می تواند به صورت منحصر به فرد شناسایی شود. این آدرس توسط تولید کنندگان دستگاه اختصاص می یابد.

Address Resolution Protocol

Address Resolution Protocol برای به دست آوردن آدرس MAC میزبان که آدرس IP آن شناخته شده است استفاده می شود. ARP یک بسته Broadcast است که توسط همه میزبان ها در بخش شبکه دریافت می شود. اما فقط میزبانی که IP آن در ARP ذکر شده است ، با ارائه آدرس MAC خود پاسخ می دهد.

Proxy Server

برای دسترسی به اینترنت ، شبکه ها از Proxy Server استفاده می کنند که دارای یک IP عمومی است. همه رایانه های شخصی از Proxy Server برای یک سرور در اینترنت درخواست می كنند. Proxy Server از طرف PCS درخواست را به سرور ارسال می کند و هنگامی که پاسخی را از سرور دریافت می کنید ، Proxy Server آن را به PC مشتری ارسال می کند. این روشی برای کنترل دسترسی به اینترنت در شبکه های رایانه ای است و به اجرای سیاست های مبتنی بر وب کمک می کند.

پروتکل کنترل میزبان پویا (Dynamic Host Control Protocol)

DHCP سرویسی است که میزبان آدرس IP را از یک مجموعه آدرس از پیش تعریف شده اختصاص می دهد. سرور DHCP همچنین اطلاعات لازم مانند Gateway IP ، آدرس سرور DNS و غیره را فراهم می کند با استفاده از خدمات DHCP ، یک مدیر شبکه می تواند تکلیف آدرس های IP را با سهولت مدیریت کند.

Domain Name System

بسیار محتمل است که کاربر آدرس IP سرور راه دور را که می خواهد به آن متصل شود ، نداند. اما او نام اختصاص داده شده به آن را می داند ، به عنوان مثال ، tutorialpoints.com هنگامی که کاربر نام سرور راه دوری را که می خواهد به آن متصل شود ، تایپ می کند ، لوکال هاستی که در پشت اسکرین وجود دارد ، یک DNS کوئری ارسال می کند. Domain Name System روشی است برای به دست آوردن آدرس IP میزبان که نام دامنه (Domain Name) آن شناخته شده است.

Network Address Translation

تقریباً به کلیه رایانه های شخصی در یک شبکه رایانه ای آدرس های IP خصوصی اختصاص داده شده اند که در اینترنت قابل رویت نیستند. به محض این که یک روتر، IP بسته  را با یک آدرس IP خصوصی دریافت می کند، ان را رها می کند. برای دسترسی به سرور ها در آدرس خصوصی عمومی ، شبکه های رایانه ای از یک سرویس ترجمه آدرس استفاده می کنند ، که بین آدرس های عمومی و خصوصی به نام Network Address Translation شناخته می شود. هنگامی که رایانه شخصی بسته IP را از یک شبکه خصوصی ارسال می کند ، NAT آدرس IP خصوصی را با آدرس IP عمومی و برعکس تغییر می دهد.

اکنون می توانیم جریان بسته را توصیف کنیم. فرض کنید کاربر می خواهد از رایانه شخصی خود به www.TutorialsPoint.com دسترسی پیدا کند. او از طریق ISP خود ارتباط اینترنتی برقرار می کند. مراحل زیر توسط سیستم برای کمک به وی در رسیدن به وب سایت مقصد انجام خواهد شد.

مرحله ۱ – دستیابی به آدرس (IP (DHCP

هنگامی که رایانه شخصی کاربر بوت شد ، برای دستیابی به آدرس IP ، سرور DHCP را جستجو می کند. برای همین ، کامپیوتر DHCPDISCOVER پخشی را ارسال می کند که توسط یک یا چند سرور DHCP روی زیر شبکه دریافت می شود و همه آن ها با DHCPOFFER پاسخ می دهند که شامل تمام جزئیات لازم مانند P, subnet, Gateway, DNS و غیره می باشد. PC به منظور درخواست آدرس IP ارائه شده ، بسته DHCPREQUEST را ارسال می کند. سرانجام ، DHCP بسته DHCPACK را ارسال می کند تا به PC بگوید که می تواند IP را برای مدت معینی که به عنوان IP lease شناخته می شود ، نگه دارد.

از طرف دیگر ، یک رایانه شخصی می تواند یک آدرس IP را به صورت دستی و بدون کمک از سرور DHCP اختصاص دهد. هنگامی که یک کامپیوتر به خوبی با جزئیات آدرس IP پیکربندی شده است ، می تواند با رایانه های دیگر در سراسر شبکه IP فعال شده ارتباط برقرار کند.

مرحله ۲ – DNS Query

هنگامی که کاربر مرورگر وب را باز می کند و www.tutorialpoints.com را تایپ می کند که یک نام دامنه است و یک کامپیوتر نمی تواند نحوه ارتباط با سرور را با استفاده از نام های دامنه درک کند ، سپس PC برای به دست آوردن آدرس IP مربوط به نام دامنه ، یک DNS Query را از طریق شبکه ارسال می کند. سرور DNS از پیش تنظیم شده به query با آدرس IP نام دامنه مشخص شده پاسخ می دهد.

مرحله ۳ – درخواست ARP

رایانه شخصی می فهمد که آدرس IP مقصد متعلق به محدوده آدرس IP خودش نیست و باید درخواست را به Gateway ارسال کند. Gateway در این سناریو می تواند روتر یا Proxy Server باشد. اگرچه آدرس IP Gateway برای دستگاه مشتری شناخته شده است ، اما رایانه ها داده ها را در آدرس های IP تبادل نمی کنند ، بلکه به آدرس سخت افزاری دستگاه که آدرس MAC کدگذاری شده کارخانه Layer-2 است ، نیاز دارند. برای به دست آوردن آدرس MAC از Gateway ، رایانه شخصی مشتری درخواست ARP را پخش می کند و می گوید “چه کسی مالک این آدرس IP است؟” Gateway در پاسخ به درخواست ARP آدرس MAC خود را ارسال می کند. پس از دریافت آدرس MAC ، پی سی بسته ها را به Gateway ارسال می کند.

یک بسته IP دارای آدرس و منبع و مقصد است و میزبان را به صورت منطقی با یک میزبان از راه دور متصل می کند ، در حالی که MAC برای انتقال داده های واقعی به سیستم های یک بخش شبکه کمک می کند. این مهم است بدانید که آدرس های MAC مبدا و مقصد در هنگام سفر در اینترنت تغییر می کنند (قطعه براساس بخش) اما آدرس های IP مبدا و مقصد هرگز تغییر نمی کنند.

به این ترتیب مبحث ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4 به پایان می رسد.

کلام پایانی

دوستان در این بخش ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4 رو داشتیم و متشکریم از این که با آموزش IPV4 و مبحث ایجاد ارتباط واقعی در شبکه با استفاده از IPv4 همراه بودید.