كيفية حساب نطاق عنوان IP لشبكة فرعية؟
لحساب نطاق عنوان IP بدقة لشبكة فرعية ضمن سحابة خاصة افتراضية (VPC) في Google Cloud Platform (GCP)، يجب أن يكون لدى المرء فهم أساسي لعناوين IP ومبادئ تقسيم الشبكات الفرعية وكيفية تطبيقها في سياق البنية الأساسية للشبكات في GCP. تتضمن هذه العملية تحديد نطاق عناوين IP المتاحة للاستخدام ضمن شبكة فرعية محددة، وهي جزء مجزأ منطقيًا من شبكة أكبر.
فهم عناوين IP وتقسيم الشبكات الفرعية
عناوين IP هي تسميات رقمية مخصصة للأجهزة المشاركة في شبكة كمبيوتر تستخدم بروتوكول الإنترنت للاتصال. الإصدار الأكثر استخدامًا من عناوين IP هو IPv4، والذي يتكون من رقم مكون من 32 بتًا، يتم التعبير عنه عادةً بنظام النقاط العشرية (على سبيل المثال، 192.168.1.1). يستخدم IPv6، وهو إصدار آخر، 128 بتًا، ولكن من أجل هذا الشرح، سنركز على IPv4.
تقسيم الشبكة الفرعية هو ممارسة تقسيم الشبكة إلى أجزاء أصغر وأكثر قابلية للإدارة أو شبكات فرعية، تُعرف باسم الشبكات الفرعية. يتم تحقيق ذلك من خلال التلاعب بقناع الشبكة الفرعية، وهو رقم مكون من 32 بتًا يستخدم لفصل أجزاء الشبكة والمضيف من عنوان IP. غالبًا ما يتم تمثيل قناع الشبكة الفرعية في صيغة CIDR (التوجيه بين المجالات بدون فئات)، مثل /24، مما يشير إلى أن أول 24 بتًا من عنوان IP تُستخدم لجزء الشبكة، مع ترك البتات المتبقية لعناوين المضيفين.
حساب نطاق عنوان IP
1. تحديد عنوان الشبكة وقناع الشبكة الفرعية:
– عنوان الشبكة هو نقطة البداية للشبكة الفرعية. وهو أدنى عنوان IP في الشبكة الفرعية ويُستخدم لتحديد الشبكة الفرعية نفسها.
– يحدد قناع الشبكة الفرعية عدد عناوين IP المتاحة داخل الشبكة الفرعية. على سبيل المثال، قناع الشبكة الفرعية /24 يعني أن هناك 256 عنوان IP إجماليًا (2^(32-24) = 256).
2. تحديد عدد عناوين المضيف:
– اطرح عناوين الشبكة والبث (المحجوزة) من العدد الإجمالي للعناوين لحساب عناوين المضيف القابلة للاستخدام. بالنسبة لشبكة فرعية /24، ينتج عن هذا 254 عنوانًا قابلاً للاستخدام (256 إجماليًا - 2 محجوزة).
3. احسب المدى:
- يبدأ نطاق عناوين IP في شبكة فرعية من أول عنوان IP صالح للاستخدام مباشرة بعد عنوان الشبكة وينتهي عند آخر عنوان IP صالح للاستخدام قبل عنوان البث.
- على سبيل المثال، في شبكة فرعية بعنوان الشبكة 192.168.1.0/24:
- عنوان الشبكة: 192.168.1.0
- أول عنوان صالح للاستخدام: 192.168.1.1
- آخر عنوان صالح للاستخدام: 192.168.1.254
- عنوان البث: 192.168.1.255
مثال على الحساب
لنفترض أن شبكة فرعية VPC لها عنوان شبكة 10.0.0.0/28. للعثور على نطاق عناوين IP:
- قناع الشبكة الفرعية:قناع الشبكة الفرعية /28 يتوافق مع 255.255.255.240، مما يعني أن أول 28 بت مخصصة للشبكة والبتات الأربعة المتبقية مخصصة لعناوين المضيف.
- إجمالي العناوين: 2^(32-28) = 16 عنوانًا.
- العناوين المحجوزة:العنوان الأول (10.0.0.0) هو عنوان الشبكة، والعنوان الأخير (10.0.0.15) هو عنوان البث.
- عناوين قابلة للاستخدام:16 إجماليًا – 2 محجوزة = 14 عنوانًا صالحًا للاستخدام.
- نطاق عنوان IP:
- أول عنوان IP صالح للاستخدام: 10.0.0.1
– آخر عنوان IP صالح للاستخدام: 10.0.0.14
اعتبارات GCP
في Google Cloud Platform، عند تكوين VPC، يمكنك تحديد شبكات فرعية داخل VPC. يمكن تعيين نطاق IP مخصص لكل شبكة فرعية. من المهم التأكد من عدم تداخل نطاقات IP للشبكات الفرعية المختلفة ما لم يكن ذلك مقصودًا صراحةً، حيث يمكن أن يؤدي التداخل إلى تعارضات IP ومشكلات في الشبكة.
توفر GCP أدوات وواجهات للمساعدة في إدارة الشبكات الفرعية ونطاقات IP، مما يضمن توافق تكوينات الشبكة مع المتطلبات التنظيمية والفنية. عند إنشاء شبكة فرعية في GCP، تقوم المنصة تلقائيًا بحساب وعرض نطاق IP المتاح بناءً على كتلة CIDR المحددة، مما يسهل على المستخدمين تصور وإدارة بنية الشبكة الخاصة بهم.
تطبيق عملي
عند نشر التطبيقات أو الخدمات في GCP، فإن فهم كيفية حساب وإدارة نطاقات عناوين IP أمر حيوي لتصميم بنيات شبكات قابلة للتطوير وفعالة. يسمح تقسيم الشبكات الفرعية بشكل صحيح بتقسيم أفضل وأمان وتخصيص الموارد داخل بيئة السحابة.
على سبيل المثال، قد تقوم إحدى الشركات بنشر تطبيقات متعددة عبر مناطق مختلفة، ويتطلب كل منها شبكة فرعية خاصة به. ومن خلال حساب نطاقات IP المناسبة وضمان عدم تداخل الشبكات الفرعية، يمكن للشركة الحفاظ على بنية شبكة قوية ومنظمة، مما يسهل العمليات ويسهل استكشاف الأخطاء وإصلاحها.
تتضمن عملية حساب نطاق عنوان IP لشبكة فرعية داخل GCP فهم عناوين IP ومبادئ تقسيم الشبكات الفرعية والتكوينات المحددة التي يوفرها GCP. ومن خلال تطبيق هذه المفاهيم، يمكن للمستخدمين إدارة البنية الأساسية السحابية الخاصة بهم بفعالية، مما يضمن عمليات الشبكة الفعّالة والآمنة. وتعد هذه المعرفة ضرورية لمهندسي السحابة ومسؤولي الشبكة الذين يعملون ضمن نظام Google Cloud البيئي.
أسئلة وأجوبة أخرى حديثة بخصوص سحابة VPC:
- ما هي نطاقات عناوين IP للشبكات الفرعية الثلاث التي تم إنشاؤها في هذا البرنامج التعليمي؟
- ما هو الغرض من تحديد منطقة عند إنشاء شبكة فرعية؟
- كيف تنشئ شبكة فرعية داخل شبكة مخصصة؟
- ما هو الفرق بين الشبكة المخصصة وشبكة VPC التلقائية؟
- ما هي خطوات إنشاء شبكة مخصصة وشبكة VPC تلقائية باستخدام Google Cloud Platform؟