ما هو Netmask؟

في شبكات الكمبيوتر، يعد فهم كيفية إدارة عناوين IP أمرًا بالغ الأهمية للاتصال الفعال بين الأجهزة. أحد المفاهيم الأساسية التي تساعد في تنظيم وإدارة شبكات IP هو قناع الشبكة. ولكن ما هو قناع الشبكة بالضبط، ولماذا هو مهم؟ في هذه المدونة، سنشرح بالتفصيل ما هو قناع الشبكة، وكيف يعمل، ودوره في الشبكة الفرعية واتصال بروتوكول الإنترنت. سنشرح أيضًا كيفية استكشاف المشكلات ذات الصلة وإصلاحها والإجابة على الأسئلة الشائعة حول قناع الشبكة.

ما هو Netmask؟

A قناع الشبكة هو رقم مكون من 32 بت يُستخدم في شبكات IP لتحديد أي جزء من عنوان IP يشير إلى الشبكة وأي جزء يشير إلى المضيف. يتم تمثيله عادةً في شكل عشري بأربع ثماني بتات مفصولة بنقاط (على سبيل المثال, 255.255.255.0) .

لا يساعد قناع الشبكة فقط في تحديد حجم الشبكة وعدد الأجهزة (المضيفين) التي يمكن تعيين عناوين IP لها داخل تلك الشبكة. علاوة على ذلك، فهو يعمل إلى جانب عنوان IP لفصل جزء الشبكة عن جزء المضيف.

كيف يعمل قناع الشبكة؟

لفهم كيف أن قناع الشبكة يعمل، أولاً، من المهم معرفة علاقته بعناوين IP. في نظام عناوين IPv4

• إن جزء الشبكة يحدد الشبكة المحددة.
• إن الجزء المضيف يحدد الأجهزة الفردية داخل تلك الشبكة.

يُستخدم قناع الشبكة "لإخفاء" أو إخفاء جزء المضيف من عنوان IP من خلال تحديد البتات التي تنتمي إلى الشبكة. على سبيل المثال:

• عنوان IP: 192.168.1.10
• قناع الشبكة: 255.255.255.0

هنا، أول 24 بت (255.255.255) تحدد الشبكة، وال 8 بتات المتبقية (.0) محجوزة للمضيفين. لذا فإن جميع الأجهزة داخل نفس الشبكة (على سبيل المثال, 192.168.1.x) يشتركان في نفس جزء الشبكة.

كيفية قراءة قناع الشبكة

يمكن التعبير عن قناع الشبكة بتنسيقين شائعين:

1. الترميز العشري المنقط: هذه هي الطريقة الأكثر شيوعًا لتمثيل قناع الشبكة، حيث تتم كتابة كل ثمانية بت (مجموعة 8 بت) كرقم عشري مفصولة بنقاط. مثل 255.255.255.0
2. تدوين CIDR: يستخدم هذا الترميز شرطة مائلة متبوعة برقم لتمثيل قناع الشبكة. بينما يشير الرقم إلى عدد البتات في جزء الشبكة من عنوان IP. مثال على ذلك /24

في ترميز CIDR، يمثل الرقم بعد الشرطة المائلة (/) العدد الإجمالي لبتات الشبكة. على سبيل المثال:

• /24 يعني أن ال 24 بت الأولى هي الجزء الخاص بالشبكة، وال 8 بتات المتبقية هي الجزء الخاص بالمضيف وفقًا لذلك.
• /16 يعني أن ال 16 بت الأولى هي جزء الشبكة، وال 16 بت المتبقية هي جزء المضيف وفقًا لذلك.

لتفسير قناع الشبكة:

• 255 بالترميز العشري المنقط يمثل 8 بتات مضبوطة على 1 في النظام الثنائي (بتات الشبكة).
• 0 بالترميز العشري المنقط يمثل 8 بتات مضبوطة على 0 في النظام الثنائي (بتات المضيف).

على سبيل المثال:

• 255.255.255.0 في الثنائية هي 11111111.11111111.11111111.00000000
• أول 24 بت هي بتات الشبكة، وآخر 8 بتات هي بتات المضيف.

لذا، يشير قناع الشبكة 255.255.255.0 أو /24 إلى أن أول 24 بت من عنوان IPv4 يستخدم لجزء الشبكة، وتستخدم ال 8 بتات المتبقية لجزء المضيف. يسمح ذلك باستخدام ما يصل إلى 256 عنوان مضيف ممكن (من .1 إلى .254، مع حجز 0 لعنوان الشبكة و .255 لعنوان البث) على شبكة واحدة.

كيفية حساب عدد المضيفين في الشبكة باستخدام قناع الشبكة

لحساب إجمالي عدد المضيفين في الشبكة، استخدم الصيغة التالية:

عدد المضيفين = 2^(2^(عدد المضيفين البتات) – 2

يمثل الطرح من 2:

1. إن عنوان الشبكة (جميع بتات المضيف مضبوطة على 0).
2. إن عنوان البث (جميع بتات المضيف مضبوطة على 1).

مثال على ذلك

بالنسبة لقناع الشبكة 255.255.255.0 (والذي يُعرف أيضًا باسم /24 في ترميز CIDR):

• إجمالي بتات المضيف = 32 (إجمالي البتات) - 24 (بتات الشبكة) = 8
• عدد المضيفين = 2 ^ 8 - 2 = 254

هذا يعني أنه يمكن تعيين عناوين IP لـ 254 جهازاً في هذه الشبكة. عنوان الشبكة (على سبيل المثال، 192.168.1.0) وعنوان البث (على سبيل المثال، 192.168.1.255) محجوزان ولا يمكن استخدامهما لأي الأجهزة.

ما الفرق بين قناع الشبكة وقناع الشبكة الفرعية؟

غالبًا ما يتم استخدام مصطلحي قناع الشبكة وقناع الشبكة الفرعية بالتبادل، وفي الشبكات الحديثة، يشيران إلى نفس الشيء: قناع بت يُستخدم لتقسيم عنوان IP إلى أجزاء الشبكة وأجزاء المضيف.

ومع ذلك، فإن التمييز بين قناع الشبكة وقناع الشبكة الفرعية متجذر في مصطلحات وممارسات الشبكات القديمة.

في الماضي، كانت عناوين IP مقسمة إلى فئات (A و B و C) بناءً على الثمانيات الأولى. وكان لكل فئة قناع شبكة افتراضي:

• الفئة A: 255.0.0.0.0.0
• الفئة ب: 255.255.255.0.0.0
• الفئة C: 255.255.255.255.0

تم استخدام هذه الشبكات الافتراضية لتحديد حجم الشبكة وعدد المضيفين الذين يمكن تعيين عناوين IP لهم داخل تلك الشبكة.

ومع ذلك، مع ظهور CIDR (التوجيه بين النطاقات بدون فئات)، أصبح مفهوم فئات عناوين IP قديمًا. يسمح CIDR بشبكات فرعية أكثر مرونة، حيث يمكن تقسيم الشبكات إلى شبكات فرعية أصغر (شبكات فرعية) باستخدام أي قيمة قناع صافٍ، وليس فقط القيم الافتراضية لكل فئة.

في الشبكات الحديثة، غالبًا ما يستخدم مصطلح "قناع الشبكة الفرعية" بالتبادل مع "قناع الشبكة" للإشارة إلى قناع البتات الذي يحدد الحدود بين أجزاء الشبكة والمضيف من عنوان IP. بالإضافة إلى ذلك، يتم استخدام قناع الشبكة الفرعية لإنشاء شبكات فرعية عن طريق استعارة بتات من جزء المضيف من عنوان IP لإنشاء بتات شبكة إضافية.

على سبيل المثال، فكر في شبكة ذات قناع شبكة افتراضي 255.255.255.0 (شبكة من الفئة C). إذا كنت ترغب في تقسيم هذه الشبكة إلى شبكتين فرعيتين، يمكنك تغيير قناع الشبكة الفرعية إلى 255.255.255.255.128. يستعير قناع الشبكة الفرعية هذا بتًا واحدًا من جزء المضيف من عنوان IP، ثم إنشاء بت شبكة إضافي. وبالتالي، هناك شبكتان أصغر حجماً، لكل منهما عنوان شبكة خاص بها ونطاق عناوين المضيف.

كيف يمكنني استكشاف المشكلات المتعلقة بقناع الشبكة وإصلاحها؟

يمكن أن تتسبب المشكلات المتعلقة ب Netmask في حدوث مشاكل في الاتصال بالشبكة، مثل عدم قدرة الأجهزة على الاتصال بالشبكة أو الاتصال بشكل صحيح.

أخطاء التكوين الشائعة

1. تعيين قناع الشبكة غير صحيح: يجب أن يكون للأجهزة الموجودة على نفس الشبكة نفس قناع الشبكة. إذا تم تكوين قناع الشبكة بشكل خاطئ، سيفشل الاتصال.
2. الشبكات الفرعية المتداخلة: يمكن أن يتسبب استخدام الشبكات التي تتسبب في تداخل عناوين IP بين الشبكات في حدوث تعارض في التوجيه.
3. أقنعة الشبكة الفرعية غير المتطابقة: يمكن أن تؤدي تعيينات قناع الشبكة غير المتسقة بين الأجهزة في نفس الشبكة إلى تعطيل الاتصال.
4. التخصيص غير المناسب للمضيف: تعيين جميع عناوين IP في نطاق ما، بما في ذلك عناوين الشبكة وعناوين البث، ومن ثم إنشاء تعارضات.

أدوات استكشاف الأخطاء وإصلاحها

1. بينج الأمر: استخدام بينغ للتحقق من الاتصال بين الأجهزة.
2. IPconfig/IFconfig: تحقق من تكوينات عنوان IP و netmask على الأجهزة.
3. تتبع التتبع: التحقق من المسار الذي سلكته حزم البيانات.
4. حاسبات الشبكة الفرعية: استخدم حاسبات الشبكة الفرعية على الإنترنت للتحقق من صحة تكوينات قناع الشبكة والشبكة الفرعية.
5. أدوات مسح الشبكة: يمكن أن تساعد أدوات مثل Nmap في اكتشاف مشكلات التكوين في الشبكة.

كيفية استكشاف مشكلات قناع الشبكة وإصلاحها

1. التحقق من التكوين: تحقق من أن جميع الأجهزة في نفس الشبكة لديها عنوان IP وقناع الشبكة الصحيحين.
2. التحقق من جداول التوجيه: التحقق من أن جداول التوجيه لا تحتوي على مسارات متداخلة أو متعارضة.
3. عزل الأجهزة: افصل مؤقتًا الأجهزة التي تم تكوينها بشكل خاطئ netmasks لتحديد المشكلة.
4. إعادة التهيئة بروتوكول الإنترنت العناوين: قم بتصحيح أي أخطاء في تعيينات عناوين IP و netmask.
5. اختبار الاتصال: استخدم أوامر ping و traceroute لتأكيد إمكانية اتصال الأجهزة بشكل صحيح.

الأسئلة الشائعة (FAQs)