مقدمة في الشبكات
CCNA
لطلاب الفرقة الرابعه
بمعهد المدينة العالى
إعداد
دكتور: محمد أحمد عبد الحميد
مدرس بقسم نظم المعلومات الادارية
معهد المدينة العالي
2023/2024 م
TCP/IP
Transmission
Control Protocol / Internet Protocol
ناتي للتوضيح الاكثر أهمية في الحياة الحقيقة والعملية كل هذا
الشرح هو عبارة عن شرح و مفهوم للطبقة السبعه OSI Layers ولا
يوجد له وجود ولكن في الحياة الحقيقة
يوجد ما يسمى ال TCP/IP و هو
مكون من اربعة طبقات ماخوذ من النموذج الأول و هذه الصورة توضح نموذج ال TCP/IP
الأن بعد أن فهمت النموذج الأول و هو النموذج المكون من السبع
طبقة الأن يسهل عليك فهم النموذج الثاني و هو ال
TCP/IP
تم اختراعها سنة
1970وكانت جزء من أبحاث مؤسسة
، DARPAالتي قامت
لتوصيل أنواع مختلفة من الشبكات وأجهزة الكمبيوتر. وكان تمويل هذه المؤسسة عاما من
أجل تطوير هذه“ اللغة“، ولذلك فإنها تتصف بعدم تبعيتها لأحد ، والنتيجة أنها أصبحت
ملكا عاما، وبالتالي لا يمكن لأحد ادعاء الحق باستخدامها له فقط.
واكثر من هذا فان بروتوكولات
TCP/IPتتكون من عتاد
Hardwareوبرامج Softwareمستقلة ،
ولذلك فان اى شخص يمكن له أن يكون متصلا بالانترنت ويشارك فى المعلومات مستخدما اى
نوع من أجهزة الكمبيوتر
فإن على أجهزة الكمبيوتر الموافقة على العمل بقواعد واحدة
متفق عليها. فإرسال واستقبال البريد الإلكتروني ونقل الملفات والمعلومات وغيرها هي
أمثلة على ما تقوم به أجهزة الكمبيوتر عبر الشبكات باستخدام مجموعة القواعد التي
تحدد طريقة تفاهم أجهزة الكمبيوتر مع بعضها أو ما أسميناه بالبروتوكول.
إن البروتوكول يقوم بوصف الطريقة التي يجب على تلك الأجهزة أن
تتبادل فيها الرسائل وتنتقل المعلومات.
البروتوكول يختلف باختلاف نوع الخدمة التي تقدمها الشبكة ،
وعلى سبيل المثال فإن الإنترنت قد تأسس على مجموعة البروتوكولات التي تكون عائلة
واحدة هي TCP/IP
ما هو البروتوكول:
البروتوكول بالنسبة للكمبيوتر على الإنترنت عبارة عن مجموعة
القواعد التي تحدد كيف يمكن لأجهزة الكمبيوتر أن تتفاهم مع بعضها البعض عبر الشبكة
التي تتواجد عليها.
شبكة الكمبيوتر تعني جهازي كمبيوتر أو أكثر متصلة مع بعضها
البعض وقادرة على أن تتشارك في المعلومات . عندما تتحادث أجهزة الكمبيوتر مع بعضها
البعض فإن ذلك يعني تبادلها مجموعة من الرسائل.
وحتى يكون في إمكإنها فهم تلك الرسائل والعمل على تنفيذها
إن البروتوكول يقوم بوصف الطريقة التي يجب على تلك الأجهزة أن
تتبادل فيها الرسائل
وتنتقل المعلومات . البروتوكول يختلف باختلاف نوع الخدمة التي
تقدمها الشبكة ، وعلى سبيل المثال فإن
الإنترنت قد تأسس على مجموعة البروتوكولات التي تكون عائلة
واحدة هي TCP/IP
TCP/IP في الواقع هو عبارة عن بروتوكولين مختلفين
ولكنهما يعملان معا دوما في نظام الإنترنت، ولهذا السبب فإنهما أصبحا مقبولين لأن
يوصفا بأنهما وكأنهما نظام واحد .
إن بروتوكول TCP/IP في
الواقع يعتمد عليه جميع أساليب العمل خلال الإنترنت وأنه على أسس هذا البرتوكول
تأسست بروتوكولات تكون عائلة واحدة من خلال بروتوكول TCP/IP ،
ومن أهم هذه البروتوكولات
(SMTP) Simple Mail Transfer Protocol
ويتحكم في طريقة إرسال واستقبال البريد الإلكتروني .
File
Transfer Protocol (FTP) وذلك لنقل الملفات بين أجهزة الكمبيوتر .
Hypertext Transfer Protocol وذلك لبث أو إرسال المعلومات على صفحات الشبكة العالمية World Wide Web
(www)
إن هذه البروتوكولات تستطيع تمكين الأنواع المختلفة من أجهزة
الكمبيوتر مثل الكمبيوتر الشخصي PC وماكنتوش وليونيكس وغيرها من أن تتفاهم مع
بعضها على الرغم من اختلافاتها، والسبب هو أن تلك البروتوكولات تستعمل تركيبة
معيارية واحدة فى عملية
التفاهم والربط على
أجهزة السيرفر.
ما هو السيرفر ؟
السيرفر جهاز كمبيوتر
يتم تشغيل أحد الانظمة عليه مثل Linux
يستخدم كمنصة لإطلاق تطبيقات الويب المفتوحة المصدر (php) أو
ويندوز و الذي يستخدم لإطلاق تطبيقات الويب الخاصة بمايكروسوفت و المعروفة ب (ASP)
بشكل مختصر تحول تلك الملفات البرمجية إلى مواقع ويب قابلة للعرض من أي مكان في
العالم و تصبح بصيغة (HTML) حزمة أنظمة الإنترنت هي بنية تصميمية تحدد
مجموعة من الأنظمة المستخدمة للاتصال في الشبكات الحاسوبية.
تقوم عليها شبكة الإنترنت العالمية حيث تؤمن التوافقية في
ارتباط الشبكات المختلفة في أرجاء العالم مع بعضها البعض عن طريق مجموعة
بروتوكولات مرتبطة مع بعضها وتعمل معا تسمى أحيانا بحزمة النظم TCP/IP
اختصار ل Transmission Control Protocol/Internet Protocol نسبة
لبروتوكول TCP وبروتوكول أوائل البروتوكولات التي ظهرت للحزمة
ما يقابلها في نظام OSI الفرق بين الإثنين يكمن في كون الأولى
اخترعت لحل مشكلة واقعية في الاتصالات، أما OSI فهو
نظري أكثر منه تطبيقي
وكغيره من بروتوكولات الاتصال، فإن TCP/IP مؤلف
من طبقات : طبقة ال IP هي المسؤولة عن نقل حزم البيانات من حاسب
لآخر، حيث يقوم بروتوكول IP بإرسال كل رزمة بناءً على عنوان وجهة
المعطيات المؤلف من أربعة بايتات، أو مايعرف برقم IP.
وتقوم الهيئات المسؤولة عن الإنترنت بتعيين مجالات من هذه
الأرقام لمختلف الشركات، وتقوم هذه الشركات بتعيين مجموعة من أرقامها لمختلف
الأقسام .
المداخل SOCKETS : عبارة عن تطبيقات جزئية مسؤولة عن السماح
بالدخول إلى معظم الأنظمة من خلال بروتوكول TCP/IP ،
الذي لايستخدم فقط للدخول إلى الانترنيت، وإنما يستخدم أيضاً على نطاق واسع لبناء
الشبكات الخاصة. وقد تكون هذه الشبكات الخاصة مرتبطة بالانترنيت، وقد لا تكون
مرتبطة بأي شبكة أخرى. ونسمي الشبكة الخاصة التي تستخدم بروتوكول TCP/IP
وبرمجيات الانترنيت، بشبكات انترنيت
وتحتوى كل طبقة على مجموعة من القواعد والبوتوكولات التي
تقدمها للطبقات التي تليها ومن الجدير بالذكر انك لاتشعر بأى طبقة من تلك الطبقات،
أنت فقط تشعر بالطبقة الأخيرة وهي طبقة البرامج وهي التي تستخدمها البرامج
المعروفة مثل المتصفحات وقارئ البريد الاكتروني أو برامج المسنجر
بروتوكول
التحكم بالإرسال بروتوكول الإنترنت (TCP/IP)
Transport Control Protocol / Internet Protocol إذا
كان لدينا عنوان أي بي فذلك يعني أن لدينا بروتوكول TCP/IP فعند
تثبيت هذا البروتوكول يجب أن نعرف رقم اي بي واحد على الأقل في الشبكة ثم نعين
مخدم DHCP يوزع
الأرقام على جميع الحواسيب، ويمكن أن نلخص مفهوم IP على النحو الاتي رقم IP هو
لتعريف الجهاز في
الشبكة )موقع وجوده أو ربطه الفيزيائي على الشبكة( وهو يشبه
كثيرا رقم الهاتف فكل جهاز يدخل إلى الشبكة يكون له رقم متفرد خاص لا يملكه جهاز
أخر ومثلا شبكة الأنترنت في
وقت واحد لا يكون في العالم كله رقمين متشابهين وفي شبكة خاصة
لو تعين رقمين متشابهين
لن يستطيعوا الاتصال في ما بينهم يتألف عنوان IP
الإصدار الرابع من 32 بت مقسمة ألى
اربع مجموعات وكل مجموعة تحتوي على 8 بت وتمثل هذه البتات
بأرقام عشرية مثل
131,107,2,200 وبما أن كل مجموعة مكونه من 8 بت فيمكن أن يكون
أي مجموعة من
الرقم 1 ألى 255 بالنظام العشري أو ثماني خانات )بت( بالنظام
الثنائي
يتم تقسيم البروتوكولات الحزمة TCP/IP :
طبقة التطبيقات Application
طبقة النقل Transport
طبقة الإنترنت Internet
طبقة الربط Network Interface
IPv6
Internet Protocol Version 6
العنوان المنطقي
الإصدار السادس بحجم 128 bit يتم تقسيمها على ثمانية خانات كل خانة يطلق
عليها Octet و كل خانة بحجم 16 بت و ينقسم إلى قسمين قسم
لعنوان الشبكة و قسم لعنوان الجهاز في داخل الشبكة ، ويعتمد على نظام ال hexadecimal و هو النظام السادس عشر و يتكون من 16 رقم
يعمل فيه عنوان الإصدار السادس IPv6
IPv6 تطوير لعنوان الإنترنت الإصدار الرّابع IPv4) ( هذا الإصدار الجديد IPv6 يأتي في نفس الوقت بالعديد من التّمديدات
والتّحسينات والتّكميلات لقدرات الإصدار الرّبع (IPv4)
مميزات
عنوان الإصدار السادس ال IPv6 :
1- لا يوجد في عنوان
الإصدار السادس البث المتعدد ال BroadCast الموجود في الإصدار
الرابع، وتم تطوير خاصية ال Any Cast السابق ذكرها، وهذه الخاصية قد حلت مشاكل كثير كانت موجودة
في الإصدار الرابع.
2- عنوان الإصدار
السادس أكثر أمان من الإصدار الرابع ، و تم إضافة خاصية ال IPsec بشكل تلقائي و مفعل من دون أن نقوم بتفعيله
نحن مثل الإصدار الرابع الذي كنا نقوم بتفعيل خاصية ال IPsec (عبارة عن مجموعة
بروتوكولات لتشفير البيانات المنقولة عبر الشبكة )عليه .
3- تقديم حماية أفضل
للمعلومات مثل المصداقية والخصوصية أفضل من الإصدار الرابع.
4- يحتوي على المميزات
الموجودة في الإصدار الرابع حيث إنه تم دمج المميزات القديمة التي في العنوان
القديم تم دمجه في العنوان الجديد الإصدار السادس ليعمل بشكل مميز.
5- مراحل تكوين
العناوين ال IP Header v6 تختلف عن ال IP Header v4
6- يعمل مع
البروتوكولات التالية بشكل طبيعي جداً مثل : DNS , BGP, OSPF, RIPng, EIGRP ,IGMP , UDP ,TCP ، DHC
7- يوفر عدد كبير جدا
من العناوين ما يقارب 340 تريليون تريليون تريليون عنوان بينما، الإصدار الرابع
كان يوفر عدد اقل منه حوالي 4.3 مليار عنوان.
أنواع
إرسال البيانات في العناوين السادس IPv6 :
Unicast,
Multicast, Any Cast
يجب أن نعلم أن ال BroadCast تم حذفها من الإصدار السادس و تم إضافة ال Any Cast بدالها
أنواع العناوين المنطقية الخاصة IPv6
العناوين المنطقية
الخاصة Private IPv6 Address
Link-Local
Unicast Address = APIPA-
ال APIPA كانت تسمى في عنوان الإصدار الرابع ، ولكن
تم تغير اسمها في عنوان الإصدار السادس ليكون Link-Local Unicast Address
Unique-Local
Address = Private IP Address-
في الإصدار الرابع كان
يسمى Private IP Address , وتم تغير اسمها في الإصدار السادس ليكون Unique-Local Address
Global
Unicast Address = Public IP Address-
العناوين العامة التي
يقوم بتوزيعها مزودي خدمة الإنترنت كان تسمى في الإصدار الرابع Public IP Address و تم تغير اسمها في الإصدار السادس الى Global Unicast
-
Multicast Address ff02::1
عنوان البث المتعدد كان في الإصدار الرابع 224.0.0.0 و تم تغيره في
الإصدار
السادس الى ff02::1
Loopback
interface ::1 = 127.0.0.1-
Loopback
interface الذي يكون على كرت الشبكة كان في الإصدار الرابع
127.0.0.1 و تم تغيره في الإصدار السادس الى :1
تقنية الربط ما بين IPv4 و IPv6
Dual
Stack : هذه التقنية المسؤولة عن الربط ما بين الإصدار الرابع IPv4 و
الإصدار السادس IPv6 ، وتبدا العملية بعد
أن نقوم بعمل إعدادات للمنفذ المراد
أن يعمل مع الإصدار أن من العناوين الإصدار الرابع و الإصدار
السادس، حيث إنه
يقوم المنفذ بإرسال البيانات التي تعمل مع الإصدار الرابع IPv4 و يعمل ايضاً على
إرسال البيانات التي تعمل مع الإصدار السادس IPv6 من دون اية تعارض كما
في
النموذج التالي .
NAT
Protocol Translation (NAT-PT) :
تعمل التقنية على الراوتر وتقوم بعملية التحويل ما بين العناوين مختلفة الإصدارات ، مثل عندما
يتوجد لدنيا شبكة تعمل بعنوان الإصدار الرابع IPv4 و شبكة تعمل بعنوان
الإصدار السادس IPv6 و
عندما يريد أحد الأجهزة الموجودة في الشبكة التي تعمل بعنوان الإصدار الرابع ،
يريد أن يرسل بيانات لشبكة اخرى تعمل بعنوان الإصدار السادس ستقوم البيانات بذهاب
الى الراوتر حيث يقوم الراوتر بعملية الترجمة من الإصدار الرابع الى الإصدار
السادس و العكس و يقوم بإرسال ه للشبكة الآخر كما في النموذج التالي.
ملاحظة مهم جداً : يجب أن لا نخلط ما بين بروتوكول ال NAT الذي كان يعمل مع
عنوان الإصدار الرابع حيث إنه يختلف اختلف كامل عن تقنية ال NAT-PT ، ولكن تم تسميته بهذا
الاسم لي إنه يعمل بنفس الفكره.
Pv6
Over IPv4 Tunels :
تلزم التقنية عندما يكون لدينا أكثر من شبكة تعمل مع عنوان الإصدار
السادس IPv6 ، و
نريد أن نربط هذه الشبكة التي تعمل مع عنوان الإصدار السادس في بعضها البعض سنحتاج
شبكة في المنتصف لتقوم بربط هذه الشبكة في بعضهم البعض و ستكون هذه الشبكة تعمل
بعنوان الإصدار الرابع IPv4 و
من خلال هذه الشبكة ستقوم جميع الشبكات التي تعمل في عنوان الإصدار السادس أن
تستطيع الاتصال في بعضها البعض ، بعد أن نقوم من تفعيل و اعداد هذه التقنية على
الراوترات الموجودة في الشبكة التي في المنتصف و تعمل بعنوان الإصدار الرابع كما
في النموذج التالي .