آشنایی با کلاس‌های آی پی؛ انواع کلاس‌بندی آدرس‌های IP را بشناسید

هر دستگاهی که به اینترنت یا یک شبکه محلی متصل می‌شود، برای برقراری ارتباط و تبادل داده به یک شناسه منحصربه‌فرد به نام آدرس IP نیاز دارد. اما آیا تا به حال به این فکر کرده‌اید که این میلیاردها آدرس چگونه توزیع و مدیریت می‌شوند تا هیچ تداخلی در شبکه جهانی ایجاد نشود؟ پاسخ این نظم مهندسی‌شده، در مفهومی ساختاری به نام «کلاس‌بندی IP» نهفته است. آشنایی با این ساختار به‌ویژه در زمان راه اندازی شبکه اهمیت زیادی دارد، زیرا انتخاب صحیح محدوده آدرس‌ها می‌تواند در مدیریت بهتر منابع شبکه و جلوگیری از مشکلات آدرس‌دهی نقش مهمی داشته باشد. در این مقاله قصد داریم با زبانی ساده به بررسی معماری این آدرس‌ها بپردازیم و شما را با انواع کلاس های IP از کلاس A تا E، تفاوت‌ها و کاربرد دقیق هرکدام در شبکه‌های کوچک و بزرگ آشنا کنیم تا درک عمیق‌تری از سازوکار پشت‌پرده شبکه‌های کامپیوتری به دست آورید؛ پس تا انتها با ما همراه باشید.

کلاس‌بندی IP چیست؟

هر دستگاهی که به یک شبکه متصل می‌شود، به یک شناسه منحصربه‌فرد به نام آدرس آی‌پی (IP) نیاز دارد تا بتواند در دنیای دیجیتال داده‌ها را ارسال و دریافت کند. در واقع آدرس IP مسیر درست اطلاعات را در شبکه‌های کامپیوتری مشخص می‌کند. اما تصور کنید میلیاردها دستگاه در سراسر جهان به این آدرس‌ها نیاز دارند؛ اگر هیچ نظم مشخصی برای تخصیص این آدرس‌ها وجود نداشت، مدیریت شبکه و مسیریابی اطلاعات به یک هرج‌ومرج مطلق تبدیل می‌شد.

کلاس‌بندی IP یک استاندارد سازمان‌یافته است که آدرس‌های اینترنتی (IPv4) را بر اساس ابعاد شبکه و ظرفیت دستگاه‌های متصل، به پنج گروه اصلی (از کلاس A تا E) تقسیم می‌کند. در علوم شبکه به این ساختار  Classful Addressing گفته می‌شود که هدف اصلی آن، توزیع بهینه آدرس‌ها میان سازمان‌های بزرگ، متوسط و کوچک است. این طبقه‌بندی به طور واضح ‌مشخص می‌کند که هر شبکه از چه تعداد میزبان (Host)  می‌تواند پشتیبانی کند؛ در نتیجه، تجهیزات مسیریابی مانند روترها با بررسی کلاس هر آدرس، حجم و ساختار شبکه را به‌ سرعت تشخیص داده و داده‌ها را با دقت و سرعت بالاتری هدایت می‌کنند.

مطالب مرتبط: ip چیست

آدرس IPv4 چه ساختاری دارد؟

آدرس‌های IPv4 در واقع رشته‌های عددی ۳۲ بیتی هستند که زبان مشترک سیستم‌ها برای برقراری ارتباط در شبکه را تشکیل می‌دهند. از آنجایی که خواندن و به‌ خاطر سپردن ۳۲ صفر و یک پشت‌سرهم برای انسان‌ها بسیار دشوار و گیج‌کننده است، متخصصان این آدرس‌ها را به چهار بخش ۸ بیتی (معروف به Octet یا هشت‌تایی) تقسیم کرده‌اند. این چهار بخش با استفاده از نقطه از یکدیگر جدا شده و در قالب اعداد اعشاری ملموس (از ۰ تا ۲۵۵) نمایش داده می‌شوند. در دنیای شبکه به این ساختار خوانا، فرمت Dotted-Decimal می‌گویند؛ دقیقا مانند آدرس آشنای 192.168.1.1 که بارها در تنظیمات مودم یا سیستم خود دیده‌اید.

از نظر منطقی، هر آدرس IPv4 از دو بخش اصلی تشکیل می‌شود: شناسه شبکه (Network ID) و شناسه میزبان (Host ID).

شناسه شبکه مشخص می‌کند که دستگاه مورد نظر به کدام شبکه یا ساب‌نت متصل است و عملکردی شبیه به نام خیابان در یک آدرس پستی دارد. اما شناسه میزبان دستگاه یا کامپیوتر خاص درون آن شبکه را هدف می‌گیرد، درست مانند پلاک یک ساختمان. اینکه چه مقدار از این ۳۲ بیت موجود به شناسه شبکه و چه مقدار به شناسه میزبان اختصاص پیدا کند، ثابت نیست و کاملا به کلاس آن آدرس IP بستگی دارد.

بیشتر بخوانید: IPv4 چیست؟

معرفی کلاس‌های IP

فضای آدرس‌دهی IPv4 برای مدیریت بهتر و توزیع عادلانه میان شبکه‌هایی با ابعاد مختلف، به پنج کلاس استاندارد A) تا E) تقسیم شده است. هر یک از این کلاس‌ها معماری متفاوتی در تخصیص بیت‌های شبکه و میزبان دارند که در ادامه، کاربرد و ویژگی‌های فنی هرکدام را به صورت جداگانه بررسی می‌کنیم.

کلاس A در IP چیست؟

کلاس A برای شبکه‌های بسیار عظیم با تعداد بی‌شماری دستگاه متصل طراحی شده است. در این کلاس، تنها بخش (Octet) اول به شناسه شبکه(Network ID)  اختصاص دارد و سه بخش باقی‌مانده برای شناسه میزبان (Host ID) رزرو شده‌اند؛ این یعنی یک شبکه کلاس A می‌تواند بیش از ۱۶ میلیون دستگاه را به‌ راحتی در خود جای دهد. آدرس‌های این کلاس در مبنای باینری همیشه با بیتی که ارزش آن صفر است شروع می‌شوند و بازه اعشاری آن‌ها از ۱.۰.۰.۰ تا ۱۲۶.۰.۰.۰ متغیر است (آدرس محدوده ۱۲۷ فقط برای تست شبکه یا Loopback رزرو شده است).

کلاس B در IP چیست؟

شبکه‌های متوسط رو به بالا، مانند سازمان‌های بزرگ، نهادهای دولتی یا دانشگاه‌ها، مخاطبان اصلی آدرس‌های کلاس B هستند. در این ساختار، دو بخش اول برای شبکه و دو بخش دوم برای میزبان در نظر گرفته شده است که تعادل بسیار خوبی را ایجاد می‌کند و هر شبکه می‌تواند تا ۶۵,۵۳۴ دستگاه را پشتیبانی کند. بیت‌های شروع‌کننده در کلاس B همیشه «۱۰» هستند و محدوده آدرس‌دهی آن‌ها از ۱۲۸.۰.۰.۰ آغاز شده و تا ۱۹۱.۲۵۵.۰.۰ ادامه پیدا می‌کند.

کلاس C در IP چیست؟

آشناترین و پرکاربردترین کلاس برای شبکه‌های کوچک، کسب‌وکارهای نوپا و مصارف خانگی، کلاس C است. در این کلاس، سه بخش اول به شناسه شبکه اختصاص یافته و تنها بخش آخر برای میزبان باقی می‌ماند؛ در نتیجه هر شبکه می‌تواند نهایتا ۲۵۴ دستگاه را به هم متصل کند. آدرس‌های کلاس C با بیت‌های «۱۱۰» شروع می‌شوند و بازه عددی ۱۹۲.۰.۰.۰ تا ۲۲۳.۲۵۵.۲۵۵.۰ را در بر می‌گیرند. به همین دلیل است که آدرس مودم‌ها و روترهای خانگی اغلب با 192.168 آغاز می‌شود.

کلاس D در IP چیست؟

بر خلاف سه کلاس قبلی که برای آدرس‌دهی مستقیم به شبکه‌ها و دستگاه‌های مشخص (ارتباط Unicast) استفاده می‌شوند، کلاس D هدف کاملا متفاوتی دارد و صرفا برای ارتباطات چندپخشی یا Multicast رزرو شده است. این یعنی از آدرس‌های کلاس D برای ارسال همزمان یک بسته داده به گروهی از گیرندگان (مثلا در استریم‌های ویدیویی، تلویزیون‌های اینترنتی یا کنفرانس‌های آنلاین) استفاده می‌شود. این آدرس‌ها با بیت‌های «۱۱۱۰» آغاز شده و بازه ۲۲۴.۰.۰.۰ تا ۲۳۹.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ را شامل می‌شوند و نکته مهم این است که در آن‌ها هیچ تفکیکی بین شناسه شبکه و میزبان وجود ندارد.

کلاس E در IP چیست؟

کلاس E مرموزترین بخش از فضای آدرس‌های IPv4 است که هیچ‌گاه برای استفاده عمومی، تجاری یا خانگی در شبکه‌ها تخصیص داده نشده است. این دسته از آدرس‌ها توسط کارگروه مهندسی اینترنت (IETF) صرفا برای اهداف تحقیقاتی، آزمایشگاهی و توسعه‌های آینده رزرو شده‌اند. آدرس‌های کلاس E در مبنای باینری با بیت‌های «۱۱۱۱۰» شروع می‌شوند و محدوده ۲۴۰.۰.۰.۰ تا ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ را در بر می‌گیرند (که البته آدرس پایانی آن یعنی ۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵.۲۵۵ برای ارسال همگانی یا Broadcast در کل شبکه کاربرد دارد).

مطالب مرتبط: IPv6 چیست

جدول کامل معرفی کلاس های IP

برای مقایسه راحت‌تر، تمامی ویژگی‌های اصلی کلاس‌های مختلف آدرس‌دهی IPv4 را در جدول زیر خلاصه کرده‌ایم. این جدول به شما کمک می‌کند تا در یک نگاه، تفاوت ظرفیت و بازه آدرس‌ها را در هر کلاس مشاهده کنید:

تفاوت کلاس‌های A، B و Cدر چیست؟

اصلی‌ترین تفاوت میان کلاس‌های A، B و C در نحوه تخصیص و تقسیم‌بندی ۳۲ بیت آدرس IPv4 بین شناسه شبکه (Network ID) و شناسه میزبان (Host ID) خلاصه می‌شود. در واقع، این کلاس‌بندی یک معماری مهندسی‌شده است تا تعادل مناسبی بین تعداد شبکه‌ها و گنجایش هر شبکه ایجاد کند. در کلاس A، کفه ترازو به سمت ظرفیت دستگاه‌ها سنگینی می‌کند؛ به همین دلیل تنها یک بخش (Octet) به شبکه و سه بخش به میزبان اختصاص یافته تا بتواند بالغ بر ۱۶ میلیون دستگاه را در یک شبکه واحد جای دهد. اما در کلاس C، این معادله کاملا برعکس می‌شود؛ سه بخش به شبکه و تنها یک بخش به میزبان اختصاص پیدا می‌کند که نتیجه آن، امکان ایجاد میلیون‌ها شبکه مجزا، اما با ظرفیت بسیار محدود (تنها ۲۵۴ دستگاه) است.

کلاس B نقش نقطه تعادل را بازی می‌کند و با اختصاص سهم برابر (دو بخش برای شبکه و دو بخش برای میزبان)، نیاز سازمان‌هایی با ابعاد متوسط را برطرف می‌سازد. این تفاوت‌های ساختاری، مستقیما جایگاه و کاربرد هر کلاس را در دنیای واقعی مشخص می‌کند؛ به طوریکه آدرس‌های کلاس A  اغلب در انحصار شرکت‌های مخابراتی، غول‌های فناوری و ارائه‌دهندگان بزرگ اینترنت ISP)ها) قرار دارند. کلاس B بیشتر در پیکربندی شبکه‌های دانشگاهی، بیمارستان‌های بزرگ و نهادهای دولتی استفاده می‌شود و در نهایت، کلاس C به استاندارد کسب‌وکارهای نوپا، ادارات کوچک و روترهای خانگی تبدیل شده است تا از هدررفت بی‌مورد آدرس‌های ارزشمند IP به ‌شدت جلوگیری شود.

آنچه درباره کلاس های IP آموختیم

شناخت کلاس ‌های IP یکی از بنیادی‌ترین موارد در طراحی و مدیریت شبکه‌های کامپیوتری است. معماری آدرس‌دهی راهکاری مهندسی‌شده برای توزیع منطقی آدرس‌های ۳۲ بیتی IPv4 میان شبکه‌هایی با ابعاد مختلف است تا از هدررفت منابع ارزشمند شبکه جلوگیری شود. درک تفاوت میان کلاس‌های A، B و C به ادمین‌های IT این امکان را می‌دهد تا ظرفیت زیرساخت خود را به ‌درستی تحلیل کرده و پایدارترین ساختار را پیاده‌سازی کنند. با این حال، طراحی، پیکربندی و نگهداری اصولی از شبکه، همواره چالش‌های فنی پیچیده‌ای به همراه دارد. اگر برای توسعه، بهینه‌سازی یا عیب‌یابی زیرساخت شبکه سازمان خود به حضور یک متخصص نیاز دارید، می‌توانید از کارشناسان فالنیک کمک بگیرید. کافیست با شماره 0218363 تماس بگیرید.

طراحی شبکه استاندارد متناسب با نیازهای شما

متخصصان فالنیک خدمات طراحی شبکه را با توجه به بودجه شما، تعداد کاربران، نوع استفاده و مکان شبکه انجام می‌دهند. روی لینک کلیک کنید و شبکه‌ای بسازید که کسب و کارتان را متحول می‌کند.

خدمات طراحی شبکهمشاوره رایگان

خلاصه این مقاله

مدیریت و سازمان‌دهی آدرس‌های IP در شبکه از طریق تقسیم‌بندی آن‌ها به کلاس‌های مختلف انجام می‌شود. این روش به مدیران شبکه کمک می‌کند تا بسته به اندازه شبکه و تعداد دستگاه‌های مورد نیاز، آدرس‌دهی بهینه‌ای داشته باشند. مفهوم «رنج IP» محدوده آدرس‌های معتبر را مشخص می‌کند که در IPv4 از 0.0.0.0 تا 255.255.255.255 است. آدرس‌های IPv4 به پنج کلاس A تا E تقسیم شده‌اند که سه کلاس اول برای تخصیص آدرس‌های هاست کاربرد دارند: * **کلاس A** برای شبکه‌های بسیار بزرگ، با دامنه 0.0.0.0 تا 127.255.255.255، امکان تخصیص حدود ۱۶.۷ میلیون آدرس IP به ازای هر شبکه را فراهم می‌کند. * **کلاس B** برای شبکه‌های متوسط، با دامنه 128.0.0.0 تا 191.255.255.255، حداکثر ۶۵.۵۳۶ آدرس IP به ازای هر شبکه ارائه می‌دهد. * **کلاس C** برای شبکه‌های کوچک، با دامنه 192.0.0.0 تا 223.255.255.255، تنها ۲۵۶ آدرس IP به ازای هر شبکه در دسترس قرار می‌دهد. کلاس‌های D و E نیز به ترتیب برای کاربردهای مولتی‌کست و رزرو شده‌اند. آشنایی با این کلاس‌بندی برای درک و مدیریت حرفه‌ای شبکه ضروری است.