TCP/IP ქსელი
TCP/IP ქსელში მისამართება არის პროცესი, რომლის საშუალებითაც ხდება მონაცემების გადაცემა სხვადასხვა მოწყობილობებს შორის. TCP/IP მოდელი მოიცავს რამდენიმე ფენას, რომელთაგან თითოეული ასრულებს თავის კონკრეტულ როლს. IP მისამართები და ქსელის ნიღბები მნიშვნელოვან როლს თამაშობენ ამ პროცესში.
IP მისამართები
IP მისამართი არის უნიკალური იდენტიფიკატორი, რომელიც გამოიყენება ქსელში არსებული მოწყობილობების იდენტიფიკაციისთვის. IP მისამართი შეიძლება იყოს ვერსია 4 (IPv4) ან ვერსია 6 (IPv6).
IPv4
IPv4 მისამართები შედგება 32 ბიტისგან და გამოხატულია ოთხი ათობითი რიცხვით, რომლებიც გაყოფილია წერტილებით (მაგალითად, 192.168.1.1). ყოველი რიცხვი 0-დან 255-მდე დიაპაზონშია.
IPv6
IPv6 მისამართები შედგება 128 ბიტისგან და გამოხატულია რვა ჰექსადეციმალური რიცხვით, რომლებიც გაყოფილია ორწერტილებით (მაგალითად, 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334).
ქსელის ნიღაბი
ქსელის ნიღაბი (subnet mask) გამოიყენება იმისთვის, რომ განსაზღვროს რომელ ნაწილს IP მისამართი წარმოადგენს ქსელს და რომელი ნაწილს მოწყობილობას (host).
IPv4 ნიღაბი
IPv4 ქსელის ნიღაბი ასევე 32 ბიტიანია და გამოხატულია ათობითი რიცხვებით. მაგალითად, 255.255.255.0 ნიღაბი.
- 255 ნიშნავს, რომ შესაბამისი ბიტი ქსელის ნაწილია.
- 0 ნიშნავს, რომ შესაბამისი ბიტი მოწყობილობის ნაწილია.
IP მისამართების დამისამართების პროცესი
- IP მისამართის განსაზღვრა: ქსელში არსებული ყველა მოწყობილობა უნდა ჰქონდეს უნიკალური IP მისამართი.
- ნიღბის გამოყენება: ქსელის ნიღაბი გამოიყენება, რომ განსაზღვროს ქსელის ნაწილი და მოწყობილობის ნაწილი IP მისამართში.
- მარშრუტიზაცია (Routing): მარშრუტიზატორები იყენებენ IP მისამართებსა და ნიღბებს, რომ განსაზღვრონ რომელი მიმართულებით გაგზავნონ მონაცემები. ისინი ამოწმებენ მისამართის ქსელურ ნაწილს და იღებენ გადაწყვეტილებას შემდეგი ნაბიჯის შესახებ.
- მიზნის მისამართის მიღება: მონაცემები მიაღწევს იმ მოწყობილობას, რომლის IP მისამართიც ემთხვევა მისამართის შესაბამის ნაწილს.
მაგალითი
მოდით განვიხილოთ მაგალითი:
- IP მისამართი: 192.168.1.10
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.255.0
ნიღაბის ნულიანი ნაწილი
IP მისამართან AND ოპერაციის
შემდეგ ანულებს შერაბამის ბაიტს, ამ შემთხვევაში დარჩება 192.168.1.0, ეს იმიტომ რომ დანარჩენი ბიტები არის სულ ერთიანები 255.255.255 და AND ოპერაცია ერიანის შემთხვევაში არაფერს არ შეცვლის, ხოლო ნულიანის შემხვევაში ნულდება. ეს უფრე დაწვრილებით მაგალითებზე ახსნილია ქვემოთ.
ამ შემთხვევაში, 192.168.1.0 არის ქსელი და 10 არის მოწყობილობა ამ ქსელში. თუ მარშრუტიზატორს უწევს მონაცემების გაგზავნა ამ IP მისამართზე, იგი განსაზღვრავს რომ მონაცემები უნდა გაგზავნოს ქსელზე 192.168.1.0 და შემდეგ შიდა ქსელში მოძებნოს მოწყობილობა 10.
ამ ყველაფრის შედეგად TCP/IP ქსელში მისამართება ხდება ეფექტურად და მოწყობილობები კომუნიკაციას აძლევენ ერთმანეთთან უნიკალური მისამართების გამოყენებით.
ქსელის ნიღაბის (subnet mask) გამოყენება ხდება იმისთვის, რომ განსაზღვროს რომელი ნაწილი IP მისამართისა წარმოადგენს ქსელს და რომელი ნაწილი წარმოადგენს მოწყობილობას. ნიღაბის საშუალებით ქსელები იყოფა სხვადასხვა ზომის სეგმენტებად, რაც საშუალებას აძლევს მარშრუტიზატორებს და სხვა ქსელის მოწყობილობებს სწორად დაამუშავონ და გადაცენ მონაცემები.
პროცესის აღწერა
- IP მისამართი და ნიღაბი: IP მისამართი და ნიღაბი ციფრულად წარმოსახულია როგორც ბინარული რიცხვები.
- AND ოპერაცია: IP მისამართსა და ნიღაბს შორის ხდება ბინარული AND ოპერაცია, რომლის შედეგიც განსაზღვრავს ქსელის მისამართს.
მაგალითი 1: 24-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 192.168.1.10
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.255.0
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 192.168.1.10 -> 11000000.10101000.00000001.00001010
- ნიღაბი: 255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
AND ოპერაცია:
11000000.10101000.00000001.00001010 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
11000000.10101000.00000001.00000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 192.168.1.0
მაგალითი 2: 16-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 172.16.10.5
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.0.0
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 172.16.10.5 -> 10101100.00010000.00001010.00000101
- ნიღაბი: 255.255.0.0 -> 11111111.11111111.00000000.00000000
AND ოპერაცია:
10101100.00010000.00001010.00000101 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.00000000.00000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
10101100.00010000.00000000.00000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 172.16.0.0
მაგალითი 3: 26-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 192.168.1.130
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.255.192
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 192.168.1.130 -> 11000000.10101000.00000001.10000010
- ნიღაბი: 255.255.255.192 -> 11111111.11111111.11111111.11000000
AND ოპერაცია:
11000000.10101000.00000001.10000010 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.11111111.11000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
11000000.10101000.00000001.10000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 192.168.1.128
ნიღბის როლი მარშრუტიზაციაში
მარშრუტიზატორები და სხვა ქსელის მოწყობილობები ნიღბის გამოყენებით განსაზღვრავენ ქსელის და მოწყობილობის ნაწილებს IP მისამართებში. მაგალითად, როდესაც მონაცემთა პაკეტი იგზავნება ქსელში, მარშრუტიზატორი ამოწმებს პაკეტის IP მისამართს და ნიღაბს, ახდენს ბინარულ AND ოპერაციას, და განსაზღვრავს რომელი ქსელის ნაწილი უნდა გაუგზავნოს შემდეგ ნაბიჯს.
რეზიუმე
ქსელის ნიღაბი მნიშვნელოვანია ქსელის მისამართების სწორად გამორჩევაში და მარშრუტიზაციაში. მისი საშუალებით IP მისამართის ქსელის და მოწყობილობის ნაწილები ბიქსელის ნიღაბის (subnet mask) გამოყენება ხდება იმისთვის, რომ განსაზღვროს რომელი ნაწილი IP მისამართისა წარმოადგენს ქსელს და რომელი ნაწილი წარმოადგენს მოწყობილობას. ნიღაბის საშუალებით ქსელები იყოფა სხვადასხვა ზომის სეგმენტებად, რაც საშუალებას აძლევს მარშრუტიზატორებს და სხვა ქსელის მოწყობილობებს სწორად დაამუშავონ და გადაცენ მონაცემები.
პროცესის აღწერა
- IP მისამართი და ნიღაბი: IP მისამართი და ნიღაბი ციფრულად წარმოსახულია როგორც ბინარული რიცხვები.
- AND ოპერაცია: IP მისამართსა და ნიღაბს შორის ხდება ბინარული AND ოპერაცია, რომლის შედეგიც განსაზღვრავს ქსელის მისამართს.
მაგალითი 1: 24-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 192.168.1.10
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.255.0
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 192.168.1.10 -> 11000000.10101000.00000001.00001010
- ნიღაბი: 255.255.255.0 -> 11111111.11111111.11111111.00000000
AND ოპერაცია:
11000000.10101000.00000001.00001010 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.11111111.00000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
11000000.10101000.00000001.00000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 192.168.1.0
მაგალითი 2: 16-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 172.16.10.5
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.0.0
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 172.16.10.5 -> 10101100.00010000.00001010.00000101
- ნიღაბი: 255.255.0.0 -> 11111111.11111111.00000000.00000000
AND ოპერაცია:
10101100.00010000.00001010.00000101 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.00000000.00000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
10101100.00010000.00000000.00000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 172.16.0.0
მაგალითი 3: 26-ბიტიანი ნიღაბი
- IP მისამართი: 192.168.1.130
- ქსელის ნიღაბი: 255.255.255.192
ბინარული ფორმა:
- IP მისამართი: 192.168.1.130 -> 11000000.10101000.00000001.10000010
- ნიღაბი: 255.255.255.192 -> 11111111.11111111.11111111.11000000
AND ოპერაცია:
11000000.10101000.00000001.10000010 (IP მისამართი)
AND
11111111.11111111.11111111.11000000 (ნიღაბი)
-----------------------------------
11000000.10101000.00000001.10000000 (ქსელის მისამართი)
ქსელის მისამართი: 192.168.1.128
ნიღბის როლი მარშრუტიზაციაში
მარშრუტიზატორები და სხვა ქსელის მოწყობილობები ნიღბის გამოყენებით განსაზღვრავენ ქსელის და მოწყობილობის ნაწილებს IP მისამართებში. მაგალითად, როდესაც მონაცემთა პაკეტი იგზავნება ქსელში, მარშრუტიზატორი ამოწმებს პაკეტის IP მისამართს და ნიღაბს, ახდენს ბინარულ AND ოპერაციას, და განსაზღვრავს რომელი ქსელის ნაწილი უნდა გაუგზავნოს შემდეგ ნაბიჯს.
რეზიუმე
ქსელის ნიღაბი მნიშვნელოვანია ქსელის მისამართების სწორად გამორჩევაში და მარშრუტიზაციაში. მისი საშუალებით IP მისამართის ქსელის და მოწყობილობის ნაწილები ბინარულ ოპერაციებში გამოიყენება, რაც საშუალებას აძლევს მარშრუტიზატორებს და სხვა ქსელის მოწყობილობებს მონაცემთა პაკეტები სწორად გადაცენ და მიიღონ.ნარულ ოპერაციებში გამოიყენება, რაც საშუალებას აძლევს მარშრუტიზატორებს და სხვა ქსელის მოწყობილობებს მონაცემთა პაკეტები სწორად გადაცენ და მიიღონ.