[Technician king]

السلام عليكم يا اعضاء المنتدي الكرام ، في هذا الموضوع المتجدد باذن الله تعالي ، سوف نتناول كل ما يخص ال Subnetting ، وكما ذكرت اخوتي ان هذا الموضوع متجدد ، وسوف يتم تقسيم موضوع ال Subnetting الي اكثر من درس (اكثر من عشر دروس تقريبا) ، لنستطيع باذن الله ان ندرس الموضوع بدقة واحترافية عاليه جدا، وبعد ان انتهي من شرح كل درس ، سوف اقوم برفعة علي هذا الصرح العظيم ، فتابعوا الردود دائما لتتابعوا الدروس كلها ان شاء الله تعالي، لان كل درس جديد ستجدوة في الردود بالاسفل،

اسأل الله ان ينفعنا وينفعكم بهذا العلم.

[Technician king]

الدرس الاول

Binary and Decimal Basics

اساسيات العد الثنائي و العد العشري

* ما هو ال binary ؟؟؟؟؟؟؟؟

(نظام العد الثنائي ) : هو نظام عد ذو رقم أساس 2، يستخدم لتمثيل قيم عددية باستخدام رمزين ،عادة ما يكونان، 0 و 1. كما يمكن استخدام أي رمزين أو حالتين مثل 0 و1 أو صح و خطأ أو تشغيل و إطفاء، بسبب سهولة تنفيذه مباشرةً في البوابات المنطقية والإلكترونيات الرقمية فإن نظام العد الثنائي مستخدم عملياً في كل الحواسب الحديثة.

0 = Off
1 = On


* ما هو ال decimal ؟؟؟؟؟؟؟

(نظام العد العشري) :هو نظام عد له رقم أساس 10. وهو من أوسع الأنظمة استخداماً.
وسمي النظام العشري بذلك لأنه يستخدم الرقم (10) أساساً له أو لأنه يملك عشر أشكال (أرقام) يمثّل به الأعداد مهما زادت.

* ملاحظة: نظام العد العشري حالياً يبدأ من الصفر أي (0و1و2و3و4و5و6و7و8و9) وبالتالي رقم 10 يعتبر رقم مركب على حين في عُرفنا نحن البشر أنه بالإمكان العد بعشرة أصابع إلى الرقم 10 وذلك أننا نبدأ العد بالرقم 1 والذي هو أول الأعداد الطبيعية.

* اعتدنا دائما ان نستخدم ال decimal numbers والتي نعد فيها من 0 الي 9 ، اي0 و 1 و 2 و 3 و 4 و 5 و 6 و 7 و 8 و 9 ، ولكن في ال binary ، سوف نتعامل مع 0 و 1 فقط ، وهي اللغة التي تفهمها الآلة


* قبل ان نتحدث عن حساب مدي الشبكات (Subnetting ) و ال IP addressing ، لنتعرف اولا علي بعض الاساسيات مثل حساب ال binary و ال decimal والتحويل بينهم





* سيكون هذا الجدول مهم جدا في شرح كل الاجزاء القادمة ، نجد بعض الاشخاص يسألون من اين جاءت هذة الارقام 1 و 2 و 4 و 8 و 16 و 32 و 64 و 128 ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* نحن لدينا كام احتمال في كل خانة من خانات الجدول ، اما 0 او اما 1 ، اذا لدينا احتمالين في كل خانة ، يعني بيساوي (2) ، وكل خانة بيتم حسابها علي اساس قانون (عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)

و بيبدأ العد في الخانات عموما من 0 وليس 1 ، اي الحسابات ستكون كالتالي


(عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)
الخانة الاولي = 2 ^ 0 = 1
الخانة الثانية = 2 ^ 1 = 2
الخانة الثالثة = 2 ^ 2 = 4
الخانة الرابعة = 2 ^ 3 = 8
الخانة الخامسة = 2 ^ 4 = 16
الخانة السادسة = 2 ^ 5 = 32
الخانة السابعة = 2 ^ 6 = 64
الخانة الثامنة = 2 ^ 7 = 128

ومن هنا جاءت هذة الارقام


* ويأتي هنا سؤال اخر، لماذا قسمنا الخانات الي 8 خانات فقط ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

لان ال IPV4 بيساوي 32 بت
و ال IPV4 بيكون فية 4 octets
اذا كل octet مساحته 8 بت ، ومن هنا جاءت ال 8 خانات

* طب ما هو ال octet ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* ال octet هو القسم الذي يتم كتابة رقم فية في ال IP ، مثلا الاي بي الخاص غالبا بال gateway وليكن 192.168.1.1 ، كل رقم من هذة الارقام بيعتبر مكتوب في octet



* فال bit (128) التي علي اقصي اليسار ، بتدعي (most significant bit (MSB وذلك لانها لديها اعلي قيمة، وال bit (0) التي علي اقصي اليمين ، بتدعي least significant bit (LSB وذلك لانها لديها اقل قيمة

* لنري مثال علي التحويل من ارقام ال decimal الي ال binary





* لو اردنا ان الرقم ال decimal يصبح (0) ، فهذا معناة ان يجب ان نترك كل ال bits علي وضع ال off اي (0) ايضا ، وهذا يظهر بالجدول ، فكل الخانات بها رقم (0) ، وليكن المجموع بيساوي (0) بالنهايه







* مثلا لنحول الرقم 178 الي binary ، سنقوم بتفحص الارقام من اليسار لنري ما هي الارقام الذي سيكون مجموعها بيساوي الرقم المطلوب (178)

* سنجد اذا جمعنا ال 128 و ال 32 و ال 16 وال 2 سوف يعطونا الرقم المطلوب مضبوطا وهو (178)

* كل رقم من الارقام السابقة التي جمعناها واعطت لنا الرقم المطلوب ، سنضع اسفلها رقم 1

وبالتالي نكون قد حولنا ال 178 الي binary والذي اصبح 10110010

* وللتأكد من ان التحويل صحيح ، ممكن ان نتستخدم الاله الحاسبة التي في ال computer الخاص بك



1- قم بفتح ال calculator



2- قم بتحويل الحاسبة الي programmer كما بالصورة



3- قم بكتابة الرقم المطلوب ال decimal والمراد تحويلة الي binary ، وليكن كما بالمثال بالاعلي 178



4- بعد كتابة القيمة نختار Bin التي علي اليسار



5- نجد ان الحاسبة قامت بتحويل ال decimal الي binary كما بالخطوات بالاعلي



* مثلا اذا اردنا ان نحول 255 الي binary ، ستكون كالتالي :

* مجموع القيم التي تعطينا 255 من اليسار الي اليمين كالتالي 128 و 64 و 32 و 16 و 8 و 4 و 2 و 1 ، لقد تم استخدام جميع القيم للحصول علي 255

* اذا سيكون اسفل كل خانة رقم 1 ، ليصبح الرقم ال binary لل 255 بيساوي 11111111


* ولنتأكد بالحاسبة :



1- نقوم بكتابة 255 بالحاسبة



2- نضغط Bin علي اليسار ، يظهر لنا القيمة ال binary لرقم 255 وهو 11111111


*كما نري ان رقم 255 هو اعلي رقم decimal ممكن ان تحصل علية باستخدام 8 بت

*سؤال قد يدور في ذهن البعض ، هل 255 هو اعلي رقم و لا يوجد بعد هذا الرقم ؟؟؟؟؟؟؟

* لقد وضحت ان رقم 255 هو اعلي رقم في حاله استخدام 8 بت ، ولكن اذا استخدمنا 16 بت مثلا ، هل سيكون اعلي رقم 255 ؟؟؟؟؟؟؟

لا بالطبع ، سنقوم بتكمله القيم باستخدام قانوننا السابق وهو :

(عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)
الخانة التاسعة = 2 ^ 8 = 256
الخانة الثانية = 2 ^ 9 = 512
الخانة الثالثة = 2 ^ 10 = 1024
الخانة الرابعة = 2 ^ 11 = 2048
الخانة الخامسة = 2 ^ 12 = 4096
الخانة السادسة = 2 ^ 13 = 8192
الخانة السابعة = 2 ^ 14 = 16384
الخانة الثامنة = 2 ^ 15 = 32768

وهكذا ...........................



* قم باختبار نفسك بتحويل هذة القيم من decimal الي binary واختبر صحة اجابتك باستخدام الحاسبة كما فعلنا



* واذا اردنا ان نحول من ال binary الي ال decimal ، هل سيكون هناك اي مشكلة ؟؟؟؟؟؟؟

لا بالطبع لانك ستقوم بعكس الخطوات فقط ، مثلا :



* نود تحويل ال 11001010 الي decimal

* نقوم بوضع القيم هذة في الجدول ، ونقوم بجمع كل القيم التي اسفلها رقم (1)

ليكون المجموع بالنهاية 128 و 64 و 8 و 2 ليصبح المجموع 202

* نتأكد باستخدام الاله



1- نقوم بضبط الاله علي Bin من اليسار



2- نكتب القيمة ال binary التي نود ان نحولها الي decimal ، ولتكن مثلا 11001010



3- نضغط علي Dec علي اليسار ، نجد ان القيمة اصبحت 202 كما قمنا بجمعها سابقا



قم باختبار نفسك بتحويل هذة القيم من binary الي decimal واختبر صحة اجابتك باستخدام الحاسبة كما فعلنا





وهنا يا اخواني يكون انتهي الدرس الاول وتعلمنا فية معني ال binary و ال decimal ، والتحويل بينهم ، انتظروا باذن الله الدرس الثاني قريبا.........

[Technician king]

الدرس الثاني

Concept of ip address and classes

مفهوم عنوان بروتوكول الإنترنت وطبقاته

* قبل ان نبدأ بحساب ال subnets ، يجب ان نعرف اولا ما هي ال subnets و ال IP addresses

* ال IP address عبارة عن قيمة عددية او رقمية (numeric value) و التي تقوم بعمل configure له علي كل جهاز في الشبكة مثل ال computers و ال laptops و ال servers و ال routers و ال firewalls و ال switches

* ال IP address بيُعَرِف ويميز كل جهاز برقم مميز (unique number) لا يشابهه فية اي جهاز اخر في نفس الشبكة، حتي تتمكن جميع الاجهزة من الاتصال ببعضها بدون اي مشاكل




* الاجهزة في نفس ال IP subnet ممكن ان تتصل ببعضها البعض وتتبادل البيانات بدون الحاجة الي استخدام router

* لنتعرف علي بعض المصطلحات التي يمكن ان تتعامل معها ، اثناء دراسة ال IP addresses

مصطلحات ال IP

Hierarchical IP addressing:

النظام الهرمي لل IP addressing :

* ال IP addresses عبارة عن 32 بت او 4 بايت، مقسمة الي 4 اجزاء او octets، وحجم كل مقطع من الاربع مقاطع بيساوي 8 بت.

كيف استطيع ان احول بين البايت و البت ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

البايت الواحد = 8 بت
الاثنين بايت = 8 * 2 = 16 بت
الثلاثة بايت = 8 * 3 = 24 بت
الاربع بايت = 8 * 4 = 32 بت
و ال IP addresses لدينا عبارة عن 32 بت ، اذا هو عبارة عن 4 بايت

هناك العديد من الطرق لكتابة ال IP address ، مثل :

* نحن دائما نستخدم الصيغة ال Decimal اثناء عمل configuration للاجهزة و ال operating systems الخاصة بنا مثل Microsoft Windows و Linux و اجهزة الشبكات مثل ال routers و ال switches

* الصيغة ال Hexadecimal عادة لن تراها كثيرا، ولكن ممكن ان تتعامل مع هذة الصيغة في ال windows registry وال IPV6


* ال IP addresses بتكون مرتبه ترتيبا هرميا ومنظما ، وذلك عكس ال MAC-addresses فان ترتيبها بيكون غير هرمي وغير منظم ، فعند استخدام ال IP addresses ب 32 بت ، سيكون لديك 4,294,967,296 اي بي تقريبا، والميزة تكمن في استخدام التصميم الهرمي لل IP addresses في عملية ال routing ، فتخيل ان كل router علي كوكب الارض محتاج ان يعرف كل IP address علي كوكب الارض ايضا، فهنا لن تسير عملية ال Routing بكفاءة وسيكون هناك الكثير من الصعوبات

* لذلك افضل حل هو النظام الهرمي ، حيث نستخدم ونرتب ال network و ال subnet و ال hosts


* اقرب مثال علي هذا النظام الهرمي، هو ال phone numbers :



* فسيكون رقم الهاتف في الاخر كاملا بيساوي 0031-013-1234567

* فال IP addresses بيستخدم نفس النظام الهرمي لهذا المثال السابق (hierarchical structure)

Network addresses:

عنوان الشبكة

* كل شبكة بيكون لديها network address واحد

* ما هو ال network address ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟



* عنوان الشبكة او ال (network address) عبارة عن تعريف فريد (unique identification) للشبكة

* كل جهاز في نفس الشبكة بيتشارك نفس ال network address في ال IP address الخاص به ، مثال :

192.168.100.1
192.168.100.2
192.168.100.3


* فال 192.168.100. عبارة عن عنوان الشبكة (network address) لل IP addresses السابقة ، و الارقام 1 و 2 و 3 التي في اخر ال IP ، عبارة عن host addresses اي عناوين للاجهزة في الشبكة ، لتميز كل جهاز عن الاخر في نفس الشبكة

* فال IP address الخاص بأي جهاز سيخبرك عن الشبكة التي يقع فيها هذا الجهاز

* ال network address يجب ان يكون واحد لكل ال hosts ، ولكن الجزء الخاص بال host يجب ان يكون فريدا (unique) لكل جهاز في الشبكة


* عندما اخترعوا الانترنت ، قاموا بتقسيم الشبكات الي classes ، و كل class لديها حجم مختلف عن ال classes الاخري

* ولكن حتي هذة اللحظة ، هناك ثلاث classes المهمين لنا فقط ، ولكن عددهم الاصلي بيساوي 5 ، ولكن سنتعامل مع 3 منهم فقط الان





* طبعا قمنا بتقسيم ال ip address الي اربع اجزاء او octets ، وكل class من الثلاث classes الموضحة امامكم بالصورة ، بيكون ترتيب او تقسيم الجزء الخاص بالشبكة او المستخدم مختلف عن ال classes الاخري، فمثلا

1- ال class A : بيكون اول octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للشبكة (network)

و ثاني وثالث ورابع octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للمستخدم (host)

* اكيد سيدور في ذهنكم سؤال ، ما الذي استفدناه من عمل هذا ال class ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

ما استفدتة هو زيادة عدد ال ip address المتاحة لل host

طب كيف ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* نحن لدينا الان ثلاث octets خاصة بال host ، وكل octet بيكون بها 8 بت ، يعني اجمالي ال bits المتاحة الان هو 8 * 3 = 24 بت ، خاصين بال hosts فقط ، اي 24 خانة ، ولو طبقنا القانون السابق

(عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)
الخانة الرابعة والعشرين = 2 ^ 24 = 16277214 اي 16 مليون وربع ip address متاح عبر استخدام ال class a

وبيبدأ ال ip address الخاص بال class a من 1 الي 126

1.0.0.0 الي 126.255.255.255

لماذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

العناوين في هذا البايت ستبدأ من :
00000000
وتنتهي بالعنوان:
01111111

(البت الاول يجب أن تكون قيمته 0 دائما)


* عند تحويل الرقمين الى binary نحصل على القيم الخاصة بال ip address الخاص بال class a

00000000 = 0
01111111 = 127



2- ال class B : بيكون اول و ثاني octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للشبكة (network)

و ثالث ورابع octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للمستخدم (host)

اكيد سيدور في ذهنكم سؤال ، ما الذي استفدناه من عمل هذا ال class ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* ما استفدتة هو تقليل عدد ال ip address المتاحة لل host عن ال class A لمن لا يحتاج الشبكات الضخمة.

طب كيف ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* نحن لدينا الان اثنين octets خاصة بال host ، وكل octet بيكون بها 8 بت ، يعني اجمالي ال bits المتاحة الان هو 8 * 2 = 16 بت ، خاصين بال hosts فقط ، اي 16 خانة ، ولو طبقنا القانون السابق

(عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)
الخانة السادسة عشر = 2 ^ 16 = 65536 اي 65 الف ونصف ip address متاح عبر استخدام ال class b

* وبيبدأ ال ip address الخاص بال class b من 128 الي 191

128.0.0.0 الي 191.255.255.255

لماذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

العناوين في هذا البايت ستبدأ من :
10000000
وتنتهي بالعنوان:
10111111

(البت الثاني يجب أن تكون قيمته 0 دائما)

عند تحويل الرقمين الى binary نحصل على القيم الخاصة بال ip address الخاص بال class b

10000000 = 128
10111111 = 191



3- ال class C : بيكون اول و ثاني و ثالث octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للشبكة (network)

و رابع octet من ناحية اليسار مخصص لكتابه المُعرف او الجزء الخاص والمميز للمستخدم (host)

* اكيد سيدور في ذهنكم سؤال ، ما الذي استفدناه من عمل هذا ال class ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* ما استفدتة هو تقليل عدد ال ip address المتاحة لل host عن ال class A&B لمن لا يحتاج الشبكات الكبيرة.

طب كيف ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

* نحن لدينا الان واحد octet خاص بال host ، وكل octet بيكون بها 8 بت ، يعني اجمالي ال bits المتاحة الان هو 8 * 1 = 8 بت ، خاصين بال hosts فقط ، اي 8 خانة ، ولو طبقنا القانون السابق

(عدد احتمالات الارقام بالخانة ^ (اس) ترتيب الخانة)
الخانة الثامنة = 2 ^ 8 = 256 ip address متاح عبر استخدام ال class c

وبيبدأ ال ip address الخاص بال class c من 192 الي 223

192.0.0.0 الي 223.255.255.255

لماذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

العناوين في هذا البايت ستبدأ من :
11000000
وتنتهي بالعنوان:
11011111

(البت الثالث يجب أن تكون قيمته 0 دائما)

عند تحويل الرقمين الى binary نحصل على القيم الخاصة بال ip address الخاص بال class c

11000000 = 192
11011111 = 223

4- ال class D : بيكون خاص بال ip addresses الخاصة بال multicast

وتبدأ من 224.0.0.0 الي 239.255.255.255

لماذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

العناوين في هذا البايت ستبدأ من :
11100000
وتنتهي بالعنوان:
11101111

(البت الرابع يجب أن تكون قيمته 0 دائما)

عند تحويل الرقمين الى binary نحصل على القيم الخاصة بال ip address الخاص بال class d

11100000 = 224
11101111 = 239



5- ال class E : بيكون خاص بال ip addresses الخاصة بالابحاث (researching)

وتبدأ من 240.0.0.0 الي 255.255.255.255

لماذا ؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟؟

العناوين في هذا البايت ستبدأ من :
11110000
وتنتهي بالعنوان:
11111111

(البت الخامس يبدأ ب 0 ، وينتهي بأن كل بت =1)

عند تحويل الرقمين الى binary نحصل على القيم الخاصة بال ip address الخاص بال class d

11110000 = 240
11111111 = 255


* هذة بعض المخططات التي ستساعدكم في فهم ال classes








لم ينتهي الدرس الثاني بعد ، ولنا تكمله فيه باذن الله

[Ahmed taha Ahmed]

وين الدروس الباقيه

[Riyadh4050]

أشكرك أخي على هذا المجهود أسال الله العلي القدير ان يعطيك العافية درس واضح جداَ