1. مقدمة إلى التوجيه دون فئات
Eng.Abdulatif zeno
Riyadh Teachers College

2. إدارة عناوين IP المتقدمة

3. فئات عناوين IPv4
Abdulatif zeno

4. فئات عناوين IPv4 هذا التقسيم لا يوفر شبكات بأعداد أجهزة متوسطة.
في بدايات شبكة الإنترنت كانت العناوين تخصص حسب الطلب وليس بحسب الاحتياج.
Abdulatif zeno

5. فئات عناوين IPv4 Class D Addresses
تبدأ الثمانية الأولى First octet بـ 1110
وهذا يعطي مجالاً للعناوين بين 224 و 239.
يستخدم هذه الفئة من العناوين للإرسال إلى مجموعة أجهزة في نفس الوقت Multicast.
Class E Addresses
تبدأ الثمانية الأولى First octet بـ 1111
وهذه الفئة من العناوين محجوزة لإجراء التجارب ولا يجوز استخدامها في عنونة الأجهزة .
Abdulatif zeno

6. أزمات عناوين IPv4 نضوب العناوين.
تضخم حجوم جداول التحويل Routing tables لشبكة الانترنت.
Abdulatif zeno

7. أسلوب عنونة IPv4 Subnet Mask
قدم قناع الشبكة الفرعية حلاً لمشكلات العنونة.
حيث أتاح تقسيم فئات الشبكات A,B,C إلى فئات أصغر 1985 (RFC 950).
Abdulatif zeno

8. مثال عن قناع الشبكة الفرعية Subnet Mask
Class B address
Class B
Network
Network
Host
Host
باستخدام القناع /24
يمكن أن تصبح لدينا الشبكات الفرعية
Network
Subnet
Host
لكن بقيت موجهات الانترنت Internet ترى جميع هذه الشبكات الفرعية على انها الشبكة
في حين أن الموجهات الداخلية المحلية تميز هذه الشبكات على انها شبكات منفصلة.
Abdulatif zeno

9. مثال عن قناع الشبكة الفرعية Subnet Mask
Network
Subnet
Host
Using the 3rd octet, was divided into:
and so on ...
Abdulatif zeno

10. مثال عن قناع الشبكة الفرعية Subnet Mask
Network address /16 network mask
Using Subnets: subnet mask or /24
Network
Subnet
Host
Subnets
190 52
Host
190 52 1
Host
190 52 2
Host
255 Subnets
28 - 1
190 52 3
Host
190 52
Etc.
Host
190 52
254
Host
تذكر أنه لا يمكن استخدام الشبكة الأخيرة لأنها عنوان بث كلي Broadcast x
190 52
255
Host
Abdulatif zeno

11. العنونة باستخدام IPv6 (سيستخدم قريباً)
يستخدم 128bit. وهذا يعطي عدد عناوين يصل إلى : ,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211,456
يحتاج لبرامج جديدة لتتعامل معه بشكل سليم.
سيبقى استخدام IPv4 مع IPv6 لفترة لا بأس بها من الزمن.
يتوقع الخبراء أن يظل استخدام IPv4 للعشر سنوات القادمة.
Abdulatif zeno

12. التحسينات التي أدخلت على عنونة IPv4
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) – RFCs 1517, 1518, 1519, 1520
VLSM (Variable Length Subnet Mask) – RFC 1009
Private Addressing - RFC 1918
NAT/PAT (Network Address Translation / Port Address Translation) – RFC
Abdulatif zeno

13. CIDR (Classless Inter-Domain Routing)
نظراً لاستخدام أقنعة شبكات مختلفة عن أقنعة الفئات الأساسية فلم تعد البتات الأولى من الثمانية الأولى هي التي تحدد قسم الشبكة وقسم المضيف في عنوان الشبكة.
بل أصبح يعتمد على قناع الشبكة /16 أو /18 أو /24.
أتاحت هذه التقنية تقليل حجم جداول التوجيه routing tables عن طريق ما يسمى الاختصار summarization أو superneting.
وبهذا أصبح عنوان وحيد وقناع شبكة وحيد يمكنه التعبير عن مجموعة من الشبكات ضمن جدول التوجيه.
إن عملية superneting هي عكس subneting.
توفر في وقت المعالجة لجداول التوجيه, وتقلل من حجم الذاكرة المطلوب للمعالجة.
المثال التالي سيوضح ذلك:
Abdulatif zeno

14. بدون CIDR باستخدام CIDR
على الموجه أن يحتفظ بكل عناوين هذه الشبكات من الفئة B ضمن جدول التوجيه
باستخدام CIDR
يستطيع جهاز التوجيه أن يعبر عن جميع هذه الشبكات بادخال وحيد هو
/13
Steps:
1. Count the number of left-most matching bits, /13 ( )
2. Add all zeros after the last matching bit: =
Abdulatif zeno

15. ISP/NAP Hierarchy - “The Internet: Still hierarchical after all these years.” Jeff Doyle (Tries to be anyways!)
Abdulatif zeno

16. مثال Supernetting 23 bits in common
إحدى الشركات تريد عنونة 400 جهاز لديها.
مزود الخدمة ISP أعطاها عناوين متجاورة من الفئة C موضحة بالآتي
/24
/24
باستطاعة الشركة أن تستخدم تقنية التجميع Supernetting للتعبير عن هاتين الشبكتين بشبكة واحدة تتيح 510 جهاز : /23
/23
23 bits in common
Abdulatif zeno

17. مثال Supernetting
لاحظ أن جميع الشبكات التابعة لـ ISP يمكن التعبير عنها باستخدام تجميع العناوين supernetting بحيث تظهر كشبكة واحدة.
Abdulatif zeno

18. مثال عن تجميع المسارات عبر مزودي الخدمة من خلال CIDR
/25
Summarization from the customer networks to their provider.
/23
Even Better: / / / /
(As long as there are no other routes elsewhere within this range, well…) / / /
Abdulatif zeno

19. مثال عن تجميع المسارات عبر مزودي الخدمة من خلال CIDR
/25
/25
Further summarization happens with the next upstream provider.
/23 / / / /
20 bits in common
Abdulatif zeno

20. قيود استخدام CIDR
يجب على بوتوكولات التوجيه الديناميكية أن ترسل عنوان الشبكة بالإضافة إلى قناع الشبكة عندما تقوم بارسال تحديثات جدول التوجيه الخاص بها.
بعبارة أخرى على بروتوكولات التوجيه أن تدعم تقنية classless.
Abdulatif zeno

21. التجميع ومسارات التوجيه : يستخدم أولاً أطول بتات متطابقة Longest bit match
Merida
Summarized Update
Specific Route Update
/16
/24
/24
/24
Quito
Cartago
/24
/24
سيتلقى جهاز التوجيه Merida التحديث من Quito باستخدام /16 في حين سيتلقى تحديثاً أكثر تفصيلاً من Cartago باستخدام /24.
جهاز التوجيه Merida سيضع كلا الشبكتين في جدول توجيهه.
سيقوم Merida بتوجيه جميع الحزم التي تتطابق عناوينها مع أول 24 bits من الشبكة إلى جهاز التوجيه Cartago في حين سيرسل بقية الحزم إلى Quito.
Abdulatif zeno

22. كيفية تجميع العناوين (يجب معرفة آلية التجميع أو التلخيص)
Abdulatif zeno

23. كيفية تجميع العناوين (يجب معرفة آلية التجميع أو التلخيص)
Abdulatif zeno

24. التحسينات التي أدخلت على عنونة IPv4
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) – RFCs 1517, 1518, 1519, 1520
VLSM (Variable Length Subnet Mask) – RFC 1009
Private Addressing - RFC 1918
NAT/PAT (Network Address Translation / Port Address Translation) – RFC
Abdulatif zeno

25. قناع الشبكة المتغير الطول VLSM
هو تقنية نستطيع من خلالها تقسيم الشبكة الفرعية المخصصة لنا إلى مجموعة من الشبكات الفرعية الأخرى.
قام هذا المعيار 1987, RFC 1009 بتحديد كيفية عمل ذلك .
بعبارة أخرى VLSM = Subnetting a Subnet
اذا استطعت فهم آلية الشبكات الفرعية سيكون من السهل عليك فهم VLSM.
Abdulatif zeno

26. مثال عن VLSM 10.0.0.0/8 10 Host Host Host 10.0.0.0/16 10 Subnet Host
1st octet
2nd octet
3rd octet
4th octet /8 10
Host
Host
Host
/16 10
Subnet
Host
Host
/16 10
Host
Host
/16 10 1
Host
Host
/16 10 2
Host
Host
10.n.0.0/16 10 …
Host
Host
/16 10
255
Host
Host
باستخدام الشبكة الفرعية بقناع 16bit على عنوان شبكة /8من الفئة A يمكننا الحصول على 255 شبكة فرعية لكل منها جهاز مضيف Host.
لنأخذ الآن إحدى هذه الشبكات الفرعية ولتكن /16 ونقسمها إلى شبكات فرعية
Abdulatif zeno

27. مثال عن VLSM 10.2.0.0/16 10 2 Host Host 10.2.0.0/24 10 2 Subnet Host
Network
Subnet
Host
Host
/16 10 2
Host
Host
/24 10 2
Subnet
Host
/24 10 2
Host
/24 10 2 1
Host
10.2.n.0/24 10 2 …
Host
/24 10 2
255
Host
باستخدام الشبكة الفرعية بقناع 24bit على عنوان الشبكة الفرعية /16يمكننا الحصول على 256 شبكة فرعية لكل منها 254 جهاز مضيف Host.
Abdulatif zeno

28. مثال تفصيلي بسيط VLSM 10.0.0.0/8 “subnetted using /16”
Subnet st host Last host Broadcast / /
/16 “sub-subnetted using /24”
Subnet st host Last host Broadcast / / /
Etc. / / /
Abdulatif zeno

29. مثال أخر عن استخدام VLSM
Subnets
/16
/16
/16
/24
/24
/24
Etc.
/24
/16
/16
/24
/16
/16
/24
/16
/24
/24
/16
/16
/16
/24
/24
/24
/16
في الشبكة الموضحة في الشكل لدينا 255 شبكة فرعية بقناع /16 وتدعم عدد أجهزة لكل شبكة إضافة إلى 256 شبكة فرعية بقناع /24 تدعم كل منها 254 جهاز .
كل ما علينا فعله لتعمل أجهزة التوجيه بشكل سليم هو ان نستخدم بروتوكولات توجيه تدعم تقنية classless مثل RIPv2, EIGRP, OSPF, IS-IS, BGPv4.
Abdulatif zeno

30. مثال حول استخدام VLSM بقناع شبكة /30.
/24 network subnetted into eight /27 ( ) subnets
/27 subnet, subnetted into eight /30 ( ) subnets
هذه الشبكة تضم 8 شبكات بقناع /27 ولكل شبكة فرعية 30 جهاز مضيف إضافة إلى 8 شبكات بقناع /30 ولكل شبكة منها 2 مضيف.
بماذا نستفيد من الشبكة الفرعية التي لها مضيفين فقط؟
Abdulatif zeno

31. /
/ Hosts Bcast Hosts
/ & .194
/ & .198
/ & .202
/ & .206
/ & .210
/ & .214
/ & .218
/ & .222
Abdulatif zeno

32. /30
/30
/30
/27
/27
/27
/30
/30
/30
/30
/27
/27
/27
/27
إن استخدام الشبكات الفرعية بقناع /30 يوفر في هدر العناوين التي يمكن الاستفادة منها في مناطق أخرى من الشبكة.
Abdulatif zeno

33. VLSM وجدول التوجيه Routing table
يظهر قناع شبكة واحد لجميع الشبكات المتفرعة عن الشبكة الأم
ويتم افتراض قناع الشبكة الأساسي للشبكة الأم
Routing Table without VLSM
RouterX#show ip route
/27 is subnetted, 4 subnets
C is directly connected, Serial0 
C is directly connected, Serial1
C is directly connected, Serial2
C is directly connected, FastEthernet0
Routing Table with VLSM
/24 is variably subnetted, 4 subnets, 2 masks
C /30 is directly connected, Serial0 
C /30 is directly connected, Serial1
C /30 is directly connected, Serial2
C /27 is directly connected, FastEthernet0
يظهر لكل شبكة فرعية قناعها الخاص ويتم تضمين الشبكة الأم القناع الأساسي لها
Parent Route shows classful mask instead of subnet mask of the child routes.
Each Child Routes includes its subnet mask.
Abdulatif zeno

34. ملاحظات أخيرة تخص VLSM
من المفضل (إن أمكن) وضع العناوين المتسلسلة بجوار بعضها البعض حتى نتيح لجهاز التوجيه العمل على تجميعها summarize مع بعضها البعض لتقليل حجم جدول التوجيه ما أمكن.
ولكن حتى لو لم نتمكن من وضع الشبكات المتسلسلة بشكل متجاور فإنه نعلم أن جهاز التوجيه يستخدم المطابقة مع أطول قناع longest bit match قبل المطابقة مع القناع المجمع.
يمكننا استخدام VLSM بالعمق الذي نريده, أي تقسيم الشبكة إلى شبكة فرعية والفرعية إلى فرعية.
باستخدام VLSM يمكن أن يكون قناع الشبكة مختلف الطول ضمن عناوين الشبكة التي تم تقسيمها إلى شبكات فرعية.
Abdulatif zeno

35. مشكلة التغير السريع في حالة واجهة جهاز التوجيه
تسمى هذه المشكلة route flapping أو الخفقان.
تحدث عندما تتغير حالة أحدى الواجهات لجهاز التوجيه بين الحالة up والحالة down وبشكل سريع ومتكرر.
وهذا قد يؤدي إلى شلل في عمل جهاز التوجيه نتيجة عمليات التحديث والاحتساب للمسارات عند كل تغير.
ولكن عملية التلخيص (التجميع) التي تحدثنا عنها تمنع تأثير مثل هذه الحالة عن بقية أجهزة التوجيه المتصلة.
لأن خسارة إحدى الشبكات الفرعية المكونة للمسار الملخص لا يؤثر على المسار.
في حال انشغال RTC بمشكلة الخفقان التي تحدث عنده , فإن باقي أجهزة التوجيه لا تهتم بما يجري لديه ولا تتأثر بالمشكلة, وبالتالي عملية التلخيص تعزل باقي أجهزة التوجيه عن مشكلة الخفقان التي يمكن أن تحدث.
Abdulatif zeno

36. التحسينات التي أدخلت على عنونة IPv4
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) – RFCs 1517, 1518, 1519, 1520
VLSM (Variable Length Subnet Mask) – RFC 1009
Private Addressing - RFC 1918
NAT/PAT (Network Address Translation / Port Address Translation) – RFC
Abdulatif zeno

37. العناوين الخاصة Private IP addresses (RFC 1918)
يمكن استخدام العناوين الخاصة private IP دون استخدام العناوين العامة real IP في الشبكات الآتية :
شبكة انترانت غير عامة.
مخبر للتجارب.
شبكة منزلية.
وتذكر أن العناوين العامة يجب أن يتم الحصول عليها من مزود الخدمة ولقاء أجر معين.
Abdulatif zeno

38. الشبكات الفرعية غير المتجاورة discontiguous
الشبكات الفرعية غير المتجاورة هي الشبكات التي تنتمي إلى نفس الشبكة الأم ولكنها مفصولة عن بعضها بشبكة أخرى لا تنتمي إلى الشبكة الأم أو حتى إلى الشبكات المتفرعة عنها.
سؤال: اذا استخدمنا بروتوكول توجيه يعتمد على الفئات Classfull مثل RIP ver 1 أو IGRP فكيف سيتم نقل التحديثات بين جهازي التوجيه Aو B.
Abdulatif zeno

39. الشبكات الفرعية غير المتجاورة discontiguous
لاحظ أن بروتوكولات التوجيه التي تعتمد على الفئة Classfull لا ترسل قناع الشبكة الفرعية أثناء تبادل التحديثات, لذلك فهي لا تدعم التعامل مع الشبكات الفرعية غير المتجاورة.
إن RIPv1 و IGRP يعتمد على قناع الشبكة الأساسي وبالتالي:
كلا جهازي التوجيه سيرسل في تحديثاته أنه متصل بالشبكة /24.
لذا فنحن بحاجة لبروتوكولات توجيه لا تعتمد على الفئة Classless مثل RIPv2 و EIGRP.
لأنها لا تلخص الشبكات وفق قناع الشبكة الرئيسي .
لأنها ترسل في تحديثاتها قناع الشبكة الفرعي الخاص بكل شبكة.
Abdulatif zeno

40. الشبكات الفرعية غير المتجاورة discontiguous
إن كلا البروتوكولين RIPv2 و EIGRP يستخدمان التلخيص وفق قناع الشبكة الأساسي لذا يجب ايقاف هذه الميزة في كلا جهازي التوجيه لتتمكن من تبادل التحديثات الصحيحة.
Router(config-router)#no auto-summary
SiteB now receives /27
SiteB now receives /27
Abdulatif zeno

41. التحسينات التي أدخلت على عنونة IPv4
CIDR (Classless Inter-Domain Routing) – RFCs 1517, 1518, 1519, 1520
VLSM (Variable Length Subnet Mask) – RFC 1009
Private Addressing - RFC 1918
NAT/PAT (Network Address Translation / Port Address Translation) – RFC
Abdulatif zeno

42. ترجمة عناوين الشبكة Network Address Translation (NAT)
NAT: Network Address Translation RFC 1631
الترجمة هي عملية تحويل عنوان إلى عنوان آخر ضمن رأس الحزمة packet header
وعادة ما تستخدم هذه الطريقة من أجل جعل أجهزة أي شبكة لها عناوين خاصة Private تتصل بالإنترنت.
Abdulatif zeno

43. ترجمة عناوين الشبكة Network Address Translation (NAT)
TCP Source Port 1026
TCP Source Port 1923
TCP Source Port 1026
TCP Source Port 1924
يمكن ترجمة العناوين إما بشكل ثابت أو بشكل ديناميكي.
إن الميزة المهمة لترجمة العناوين هي استخدامها للمنافذ أو Port وهذا ما يسمى PAT والتي تتيح مجموعة عناوين الشبكة الخاصة أن تترجم لعنوان شبكة عامة وحيد.
وهذا ما يسمى أحياناً ترجمة مجموعة عناوين إلى عنوان واحد Many-to-one
Abdulatif zeno

44. Classless Routing Protocols RIPv2 بروتوكولات التوجيه التي لا تعتمد على الفئات

45. Classless routing protocols
إن الميزة الأساسية لمثل هذه البروتوكولات هي قدرتها على إرسال قناع الشبكة مع تحديثاتها .
ولعل الميزة السابقة أتاحت لنا استخدام الشبكات الصفرية All-zero أو الشبكات الواحدية All-ones.
اجهزة توجيه سيسكو تتيح استخدام هذه الشبكات حتى مع بروتوكولات التوجيه ذات الفئات classful.
Abdulatif zeno

46. Classless Routing Protocols
مزايا بروتوكولات التوجيه غير المعتمدة على الفئات :
All-zeros and all-ones subnets
ليس فقط سيسكو تتيح استخدام هذه الشبكات ولكن العديد من المصنعين الآخرين
VLSM
يمكنها التعامل مع عناوين الشبكات الفرعية غير المتجاورة.
تحسين تخصيص العناوين ومنع هدرها.
CIDR
تحكم أفضل بالتلخيص summarization.
Abdulatif zeno

47. RIP version 1
بروتوكول يعتمد على الفئات Classful يرسل بياناته عبر UDP والمنفذ 520
لا يرسل قناع الشبكة أثناء إرسال التحديثات.
يعتمد التلخيص الأتوماتيكي summarization بناء على قناع الشبكة الأساسي.
يستخدم البث الكلي broadcast لإرسال التحديثات.
| command (1) | version (1) | must be zero (2) |
| address family identifier (2) | must be zero (2) |
| IP address (4) |
| must be zero (4) |
| metric (4) |
Abdulatif zeno

48. RIP version 2
بروتوكول لايعتمد على الفئات Classless يرسل بياناته عبر UDP والمنفذ 520
يرسل قناع الشبكة أثناء إرسال التحديثات.
يمكن الغاء تمكين disable عملية التلخيص الأتوماتيكي بالإعتماد على قناع الشبكة الأساسي.
يستخدم البث الجزئي multicast لإرسال التحديثات.
| command (1) | version (1) | must be zero (2) |
| Address Family Identifier (2) | Route Tag (2) |
| IP Address (4) |
| Subnet Mask (4) |
| Next Hop (4) |
| Metric (4) |
Abdulatif zeno

49. RIP v2 operation
لا يختلف RIPv1 عن RIPv2 من حيث الوظيفة وآلية العمل, فيما عدا إرسال التحديثات.
يستخدم RIPv2 البث الجزئي على العنوان بدلا من البث الكلي اللذي يعتمده RIPv1
Abdulatif zeno

50. المزايا الجديدة في RIPv2
التحقق من الهوية أو المصادقة Authentication بين أجهزة التوجيه التي تتبادل التحديثات فيما بينها.
إضافة حقل مكون من 4 ثمانيات لتضمين قناع الشبكة Subnet Mask للشبكات المرسلة في التحديثات.
تضمين عنوان IP الخاص بمسار الخطوة التالية Next-hop IP Address في تحديث التوجيه .
ارسال التحديثات باستخدام رسائل البث الجزئي Multicasting RIP v2 messages .
Abdulatif zeno

51. نفس المحدودية لـ RIPv1 و RIPv2
بطئ التقارب في حال حدوث تعديل على بنية الشبكة.
الحاجة لمؤقتات Hold time Timers(180 sec) , لمنع التعرض لحلقات التوجيه.
استخدام مقياس الخطوة Hop , واعتبار أكبر مسافة يمكن الوصول لها هي 16hop.
Abdulatif zeno

52. إعدادات RIPv2 الأساسية تذكير بإعدادات أخرى:
الأمر passive interface المستخدم مع RIP and IGRP
يوقف ارسال التحديثات عبر منفذ معين ولكن يمكن استلام التحديثات منه.
Router(config-router)# passive-interface interface
لاسترجاع العمل مع RIPv1 نستخدم الأمر :
Router(config-router)# no version
Abdulatif zeno

53. تعامل التوجيه بدون فئات Classless مع الشبكات غير المتجاورة
router rip version 2 no auto-summary
لاحظ أن RIPv1 دائماً يستخدم التلخيص الأوتوماتيكي.
كما أن RIPv2 يستخدم التلخيص الأوتوماتيكي بشكل افتراضي مع إمكانية إيقاف هذه الميزة بواسطة الأمر no auto-summary.
Abdulatif zeno

54. تفحص إعدادات RIPv2 باستخدام Show
Abdulatif zeno

55. تفحص إعدادات RIPv2 باستخدام Show
Abdulatif zeno

56. نهاية مقدمة إلى التوجيه دون فئات
Eng.Abdulatif Zeno
Riyadh Teachers College