Основы IP-адресации и подсетей

بالتأكيد! سأقوم بحل التمارين المطلوبة.

التمرين Q49

السؤال: عنوان شبكة شركة XYZ هو 192.168.4.0. القناع 255.255.224.0 يستخدم لإنشاء شبكات فرعية. ما هو الحد الأقصى لعدد المضيفين القابلين للاستخدام في كل شبكة فرعية؟

الشرح:

1. تحليل قناع الشبكة: القناع المستخدم هو 255.255.224.0. لتحويله إلى النظام الثنائي:

   • 255 = 11111111
   • 224 = 11100000
   • 0 = 00000000
   • 0 = 00000000
     إذًا، القناع الثنائي هو: 11111111.11111111.11100000.00000000

2. تحديد عدد بتات الشبكة والمضيف:

   • الشبكة من الفئة C (192.168.4.0) لديها 24 بت للشبكة افتراضيًا.
   • القناع الجديد يحدد 24 بت للشبكة بالإضافة إلى 3 بتات إضافية من الجزء الثالث (حيث توجد الأصفار المتبقية في قناع الشبكة 224).
   • إجمالي بتات الشبكة = 24 + 3 = 27 بت.
   • إجمالي بتات المضيف = 32 (إجمالي بتات IPv4) - 27 (بتات الشبكة) = 5 بت.

3. حساب عدد المضيفين:

   • عدد العناوين الممكنة للمضيفين = \(2^{\text{عدد بتات المضيف}}\)
   • عدد العناوين الممكنة = \(2^5 = 32\).
   • نطرح عنوانين (عنوان الشبكة وعنوان البث) للحصول على عدد المضيفين القابلين للاستخدام.
   • عدد المضيفين القابلين للاستخدام = \(2^5 - 2 = 32 - 2 = 30\).

الإجابة:
الحد الأقصى لعدد المضيفين القابلين للاستخدام في كل شبكة فرعية هو 30.

التمرين Q50

السؤال: ما هو عنوان البث (broadcast address) لشبكة من الفئة C وعنوانها 192.168.32.0 مع قناع الشبكة الافتراضي؟

الشرح:

1. تحديد فئة الشبكة: العنوان 192.168.32.0 يقع ضمن نطاق الفئة C (192.0.0.0 إلى 223.255.255.255).

2. تحديد قناع الشبكة الافتراضي للفئة C: قناع الشبكة الافتراضي للفئة C هو 255.255.255.0.

   • بالنظام الثنائي: 11111111.11111111.11111111.00000000
   • هذا يعني أن أول 24 بت هي للشبكة، وآخر 8 بتات هي للمضيف.

3. حساب عنوان البث: عنوان البث هو آخر عنوان في نطاق الشبكة، حيث تكون جميع بتات المضيف مضبوطة على 1.

   • عنوان الشبكة: 11000000.10101000.00100000.00000000 (192.168.32.0)
   • للحصول على عنوان البث، نجعل كل بتات المضيف (آخر 8 بتات) تساوي 1:
   • عنوان البث الثنائي: 11000000.10101000.00100000.11111111
   • تحويل هذا الرقم الثنائي إلى عشري: 192.168.32.255

الإجابة:
عنوان البث للشبكة هو 192.168.32.255.

التمرين Q51

السؤال: ما هو مدى (range) الجزء الأول (octet) من عنوان IP ضمن شبكة من الفئة B؟

الشرح:

1. تحديد نطاق عناوين الفئة B: شبكات الفئة B تبدأ من 128.0.0.0 وتنتهي عند 191.255.255.255.

2. تحليل الجزء الأول (octet): في عناوين الفئة B، الجزء الأول (octet) يمثل جزء الشبكة.

   • أول عنوان في الفئة B هو 128.0.0.0، لذا الجزء الأول هو 128.
   • آخر عنوان في الفئة B هو 191.255.255.255، لذا الجزء الأول هو 191.

الإجابة:
مدى الجزء الأول من عنوان IP ضمن شبكة من الفئة B هو من 128 إلى 191.

التمرين Q52

السؤال: ما هو نطاق عناوين IP للشبكة 192.168.1.65/27؟

الشرح:

1. تحليل عنوان الشبكة وقناعها:

   • عنوان الشبكة: 192.168.1.65
   • قناع الشبكة: /27. هذا يعني أن أول 27 بت هي للشبكة.

2. تحويل القناع إلى النظام العشري:

   • /27 يعني 27 بت "1" تليها بتات "0".
   • 11111111.11111111.11111111.11100000
   • بالنظام العشري: 255.255.255.224

3. تحديد عدد الشبكات الفرعية وعدد المضيفين:

   • بتات المضيف = 32 - 27 = 5 بت.
   • عدد المضيفين الممكنين في كل شبكة فرعية = \(2^5 = 32\).
   • عدد الشبكات الفرعية التي يمكن إنشاؤها من 3 بتات إضافية (27-24) = \(2^3 = 8\) شبكات فرعية.

4. تحديد عنوان الشبكة الفرعية التي ينتمي إليها 192.168.1.65:

   • عنوان IP هو 192.168.1.65.
   • القناع هو 255.255.255.224.
   • للعثور على عنوان الشبكة، نقوم بعملية AND بين عنوان IP وقناع الشبكة.
   • الجزء المهم هو الجزء الرابع: 00100001 (65) AND 11100000 (224) = 00100000 (32).
   • إذًا، عنوان الشبكة الفرعية هو 192.168.1.32.
   • (ملاحظة: هذا يبدو غير متوافق مع الخيارات المتاحة، دعنا نعيد النظر في كيفية عمل الشبكات الفرعية بناءً على الخيارات).

   طريقة أخرى لتحديد عنوان الشبكة بناءً على قناع /27:
   * قناع /27 يعني أن كل شبكة فرعية تحتوي على 32 عنوانًا (2^5).
   * العناوين الممكنة في الجزء الرابع هي: 0-31, 32-63, 64-95, 96-127, ...
   * العنوان 192.168.1.65 يقع في النطاق 64-95.
   * عنوان الشبكة الفرعية التي ينتمي إليها هو 192.168.1.64.
   * عنوان البث لهذه الشبكة الفرعية هو 192.168.1.95.

   إذا كان السؤال يقصد عنوان الشبكة 192.168.1.65 كمضيف ضمن شبكة فرعية، فإننا نبحث عن النطاق الذي يحتويه.
   * الشبكة الفرعية تبدأ من 192.168.1.64 وتنتهي عند 192.168.1.95.
   * نطاق المضيفين القابلين للاستخدام هو من 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   بالنظر إلى الخيارات:
   a) 192.168.1.0 إلى 192.168.1.95
   b) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94
   c) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.96
   d) 192.168.1.0 إلى 192.168.1.127
   e) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.128

   يبدو أن هناك خطأ ما في صياغة السؤال أو الخيارات. إذا كان القناع هو /27، فإن عناوين الشبكة الفرعية تكون متزايدة بمقدار 32.
   * الشبكة 1: 192.168.1.0 - 192.168.1.31
   * الشبكة 2: 192.168.1.32 - 192.168.1.63
   * الشبكة 3: 192.168.1.64 - 192.168.1.95 (وهذه تحتوي على 192.168.1.65)

   إذا كان المقصود هو "أي من النطاقات التالية يمكن أن يحتوي على العنوان 192.168.1.65 إذا كان القناع /27؟" فإن الإجابة ستكون النطاق الذي يبدأ من 192.168.1.64 وينتهي عند 192.168.1.95.

   دعنا نفترض أن السؤال يقصد الشبكة الفرعية التي يبدأ فيها المضيف الأول بالعنوان 192.168.1.65.
   * عنوان الشبكة الفرعية هو 192.168.1.64.
   * عنوان البث لهذه الشبكة الفرعية هو 192.168.1.95.
   * نطاق المضيفين القابلين للاستخدام هو من 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   الخيار (b) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94. هذا الخيار لا يتضمن 192.168.1.65 كمضيف.
   الخيار (e) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.128. هذا الخيار يبدأ متأخرًا جدًا.

   إذا كان العنوان 192.168.1.65 هو عنوان الشبكة الفرعية نفسه (وهو أمر غير صحيح مع /27)، فإن قناع الشبكة الافتراضي للفئة C هو /24.

   لنفترض أن السؤال هو "ما هي الشبكة الفرعية التي ينتمي إليها العنوان 192.168.1.65 مع قناع /27؟"
   * الشبكة هي 192.168.1.64.
   * نطاق المضيفين هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   إذا كان السؤال يقصد "أي من الخيارات التالية يمثل نطاقًا صحيحًا لمضيف في شبكة /27؟"
   الخيار (b) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94 هو نطاق صالح للمضيفين في الشبكة 192.168.1.64/27.
   الخيار (e) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.128 يتجاوز عنوان البث لهذه الشبكة.

   بناءً على الخيارات المتاحة، يبدو أن الخيار (b) هو الأقرب للصواب إذا كان المقصود هو نطاق للمضيفين داخل الشبكة الفرعية التي تحتوي على 192.168.1.65. ومع ذلك، فإن 192.168.1.65 نفسه هو أول مضيف قابل للاستخدام في تلك الشبكة الفرعية.

   دعنا نعيد قراءة السؤال: "Quelle est la plage d'adresses IP du réseau 192.168.1.65/27?"
   هذا يعني "ما هو نطاق عناوين IP للشبكة 192.168.1.65/27؟"
   هذا يعني أن 192.168.1.65 هو عنوان الشبكة (وهو غير صحيح مع /27).
   إذا افترضنا أن 192.168.1.64 هو عنوان الشبكة، فإن النطاق للمضيفين هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.
   إذا كان 192.168.1.65 هو عنوان شبكة فرعية، فإن القناع يجب أن يكون مختلفًا.

   سأختار الخيار الذي يمثل نطاقًا صالحًا للمضيفين في الشبكة الفرعية 192.168.1.64/27.
   الشبكة الفرعية هي 192.168.1.64.
   عنوان البث هو 192.168.1.95.
   المضيفون القابلون للاستخدام: 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   الخيار (b) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94. هذا النطاق هو جزء من النطاق الصحيح.
   ربما يكون السؤال يقصد شيئًا آخر.

   لنفترض أن 192.168.1.65 هو عنوان مضيف، وأن القناع هو /27.
   * عنوان الشبكة الفرعية هو 192.168.1.64.
   * عنوان البث هو 192.168.1.95.
   * النطاق الصحيح للمضيفين هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   إذا كان السؤال يطلب "أي من الخيارات التالية يمثل نطاقًا صحيحًا للمضيفين في شبكة /27؟"
   الخيار (b) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94 هو نطاق صالح للمضيفين.
   الخيار (a) 192.168.1.0 إلى 192.168.1.95 - هذا يشمل عناوين شبكات أخرى.
   الخيار (d) 192.168.1.0 إلى 192.168.1.127 - هذا يشمل عناوين شبكات أخرى.

   بالنظر إلى أن 192.168.1.65 هو أول مضيف قابل للاستخدام في الشبكة الفرعية 192.168.1.64/27، فإن النطاق الصحيح للمضيفين هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.

   إذا اضطررت للاختيار من الخيارات المتاحة، فسأبحث عن الخيار الذي يتضمن أكبر قدر ممكن من هذا النطاق.
   الخيار (b) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94. هذا يبدأ من المضيف الثاني.
   الخيار (e) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.128. هذا يتجاوز عنوان البث.

   لنفترض أن السؤال يقصد "ما هو نطاق المضيفين الممكنين في الشبكة الفرعية التي تبدأ من 192.168.1.64 مع قناع /27؟"
   النطاق هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.
   لا يوجد خيار يطابق هذا تمامًا.

   دعنا نتحقق من الخيارات الأخرى.
   إذا كان القناع /26، فإن حجم الشبكة الفرعية هو 64.
   * 192.168.1.0/26 -> 192.168.1.0 - 192.168.1.63
   * 192.168.1.64/26 -> 192.168.1.64 - 192.168.1.127
   إذا كان العنوان 192.168.1.65 والقناع /26، فإن الشبكة هي 192.168.1.64.
   نطاق المضيفين: 192.168.1.65 إلى 192.168.1.126.
   الخيار (e) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.128. هذا قريب جدًا ولكن يبدأ من المضيف الثاني ويتجاوز عنوان البث.

   إذا كان القناع /27، فإن حجم الشبكة الفرعية هو 32.
   * 192.168.1.0/27 -> 192.168.1.0 - 192.168.1.31
   * 192.168.1.32/27 -> 192.168.1.32 - 192.168.1.63
   * 192.168.1.64/27 -> 192.168.1.64 - 192.168.1.95
   * 192.168.1.96/27 -> 192.168.1.96 - 192.168.1.127

   العنوان 192.168.1.65 يقع في الشبكة 192.168.1.64/27.
   نطاق المضيفين لهذه الشبكة هو 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.
   الخيار (b) هو 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94. هذا يبدأ من المضيف الثاني.

   نظرًا لطبيعة الأسئلة الاختيارية، من المحتمل أن يكون هناك خطأ في السؤال أو الخيارات. ومع ذلك، إذا كان عليّ اختيار أفضل إجابة، فسأختار الخيار الذي يمثل نطاقًا صالحًا للمضيفين داخل الشبكة الفرعية الصحيحة.

الإجابة:
مع الأخذ في الاعتبار أن القناع /27 يقسم الشبكة إلى أجزاء بحجم 32 عنوانًا، فإن العنوان 192.168.1.65 يقع في الشبكة الفرعية التي تبدأ من 192.168.1.64 وتنتهي عند 192.168.1.95. نطاق المضيفين القابلين للاستخدام هو من 192.168.1.65 إلى 192.168.1.94.
لا يوجد خيار يطابق هذا النطاق تمامًا. الخيار (b) 192.168.1.66 إلى 192.168.1.94 هو نطاق صالح للمضيفين، ولكنه يبدأ من المضيف الثاني.

التمرين Q53

السؤال: أي من أقنعة الشبكات الفرعية التالية يمكن استخدامها عند إنشاء شبكة فرعية من عنوان IP من الفئة B؟ (اختر إجابتين)

الشرح:

1. فهم أقنعة الشبكات الفرعية: عند إنشاء شبكات فرعية من عنوان IP من الفئة B (الذي لديه قناع افتراضي 255.255.0.0)، فإننا "نستعير" بتات من جزء المضيف (الـ 16 بت الأخيرة) لجزء الشبكة.

2. تحليل الخيارات:

   • a) 255.255.255.240

     • بالنظام الثنائي: 11111111.11111111.11111111.11110000
     • هذا يعني 24 بت للشبكة الأصلية + 4 بتات إضافية للشبكات الفرعية = 28 بت للشبكة.
     • عدد الشبكات الفرعية = \(2^4 = 16\).
     • عدد المضيفين = \(2^{32-28} - 2 = 2^4 - 2 = 16 - 2 = 14\).
     • هذا قناع صالح لإنشاء شبكات فرعية من الفئة B.

   • b) 255.255.192.0

     • بالنظام الثنائي: 11111111.11111111.11000000.00000000
     • هذا يعني 16 بت للشبكة الأصلية + 2 بت إضافية للشبكات الفرعية = 18 بت للشبكة.
     • عدد الشبكات الفرعية = \(2^2 = 4\).
     • عدد المضيفين = \(2^{32-18} - 2 = 2^{14} - 2\).
     • هذا قناع صالح لإنشاء شبكات فرعية من الفئة B.

   • c) 255.255.0.0

     • هذا هو قناع الشبكة الافتراضي للفئة B. لا يتم استخدامه لإنشاء شبكات فرعية جديدة من شبكة فئة B، بل هو تعريف الشبكة الأصلية.

   • d) 255.192.0.0

     • بالنظام الثنائي: 11111111.10000000.00000000.00000000
     • هذا يعني 9 بتات للشبكة الأصلية + 7 بتات إضافية للشبكات الفرعية = 16 بت للشبكة.
     • عدد الشبكات الفرعية = \(2^7 = 128\).
     • عدد المضيفين = \(2^{32-16} - 2 = 2^{16} - 2\).
     • هذا قناع صالح لإنشاء شبكات فرعية من الفئة B.

   • e) 240.0.0.0

     • بالنظام الثنائي: 11110000.00000000.00000000.00000000
     • هذا يعني 4 بتات للشبكة الأصلية (الفئة A) + 4 بتات إضافية للشبكات الفرعية = 8 بت للشبكة.
     • هذا قناع يستخدم لشبكات الفئة A، وليس الفئة B.

3. تحديد الإجابات الصحيحة: الأقنعة التي يمكن استخدامها لإنشاء شبكات فرعية من عنوان IP من الفئة B هي تلك التي تزيد عدد بتات الشبكة عن 16 (القناع الافتراضي للفئة B) ولكن لا تتجاوز 30 (لترك بت واحد على الأقل للمضيف).

   • a) 255.255.255.240 (/28) - صالح
   • b) 255.255.192.0 (/18) - صالح
   • d) 255.192.0.0 (/16) - صالح

   السؤال يطلب اختيار إجابتين. دعنا نراجع الخيارات مرة أخرى.
   * a) 255.255.255.240 (/28)
   * b) 255.255.192.0 (/18)
   * d) 255.192.0.0 (/16) - هذا القناع يعني 16 بت للشبكة، وهو نفس القناع الافتراضي للفئة B. لا يمكن استخدامه لإنشاء شبكات فرعية من شبكة فئة B، لأنه لا يزيد عدد بتات الشبكة.

   إذًا، الخيارات الصالحة هي تلك التي تزيد عدد بتات الشبكة عن 16.
   * a) /28 (28 بت للشبكة)
   * b) /18 (18 بت للشبكة)
   * d) /16 (16 بت للشبكة) - هذا ليس قناع شبكة فرعية، بل هو القناع الافتراضي.

   لذلك، الإجابات الصحيحة هي (a) و (b).

الإجابة:
الإجابتان الصحيحتان هما a) 255.255.255.240 و b) 255.255.192.0.

التمرين Q54

السؤال: انظر إلى مخطط عنونة IP الموضح. ما هو بادئة الشبكة (network prefix) المناسبة؟

الشرح:

1. تحليل المخطط: يظهر المخطط جهازين راوتر متصلين ببعضهما البعض، وكل راوتر متصل بجهاز كمبيوتر.

   • الواجهة المتصلة بالكمبيوتر A لها عنوان IP: 172.22.0.37
   • الواجهة المتصلة بالكمبيوتر B لها عنوان IP: 172.22.0.75
   • الواجهة بين الراوترات (على الجانب الأيسر) لها عنوان IP: 172.22.0.62
   • الواجهة بين الراوترات (على الجانب الأيمن) لها عنوان IP: 172.22.0.94

2. تحديد فئة العناوين: جميع العناوين تبدأ بـ 172. هذا يعني أنها تقع ضمن نطاق الفئة B (128.0.0.0 إلى 191.255.255.255).

3. تحديد الشبكة الفرعية:

   • جميع العناوين (172.22.0.37, 172.22.0.62, 172.22.0.75, 172.22.0.94) تقع في نفس الجزء الأول والثاني (172.22).
   • تختلف العناوين في الجزء الثالث (0).
   • إذا كانت هذه العناوين تنتمي إلى نفس الشبكة، فيجب أن يكون قناع الشبكة بحيث تقع جميع هذه العناوين ضمن نفس الشبكة.

4. تقييم خيارات بادئة الشبكة:

   • /24: قناع 255.255.255.0. هذا يعني أن أول 24 بت هي للشبكة.

     • العناوين ستكون: 172.22.0.x.
     • في هذه الحالة، العناوين 172.22.0.37, 172.22.0.62, 172.22.0.75, 172.22.0.94 كلها تقع ضمن الشبكة 172.22.0.0.
     • هذا القناع يبدو مناسبًا لربط جميع هذه الأجهزة في شبكة واحدة.

   • /16: قناع 255.255.0.0. هذا هو القناع الافتراضي للفئة B.

     • العناوين ستكون: 172.22.x.x.
     • جميع العناوين تقع ضمن 172.22.0.0. هذا القناع أيضًا مناسب.

   • /20: قناع 255.255.240.0.

     • بالنظام الثنائي: 11111111.11111111.11110000.00000000
     • الشبكة هي 172.22.0.0/20.
     • الجزء الثالث (octet) مقسم بين الشبكة والمضيف.
     • العناوين:
       • 172.22.0.37 -> 0000 0011 0010 0001 (الجزء الثالث والرابع)
       • 172.22.0.62 -> 0000 0011 0011 1110
       • 172.22.0.75 -> 0000 0011 0100 1011
       • 172.22.0.94 -> 0000 0011 0101 1110
     • جميع هذه العناوين تقع ضمن نطاق الجزء الثالث من 0 إلى 15 (لأن بتات الشبكة في الجزء الثالث هي أول 4 بتات، والتي هي 0011 في كل الحالات).
     • هذا القناع مناسب أيضًا.

   • /27: قناع 255.255.255.224.

     • الشبكة هي 172.22.0.0/27.
     • الجزء الثالث مقسم.
     • العناوين 37, 62, 75, 94.
     • شبكات /27 يكون حجمها 32.
     • 172.22.0.0/27 -> 0-31
     • 172.22.0.32/27 -> 32-63 (يحتوي على 37 و 62)
     • 172.22.0.64/27 -> 64-95 (يحتوي على 75 و 94)
     • هذا يعني أن العناوين لا تقع في نفس الشبكة الفرعية /27.

   • /25: قناع 255.255.255.128.

     • الشبكة هي 172.22.0.0/25.
     • حجم الشبكة الفرعية 128.
     • 172.22.0.0/25 -> 0-127 (يحتوي على جميع العناوين)
     • هذا القناع مناسب.

   • /28: قناع 255.255.255.240.

     • الشبكة هي 172.22.0.0/28.
     • حجم الشبكة الفرعية 16.
     • 172.22.0.0/28 -> 0-15
     • 172.22.0.16/28 -> 16-31
     • 172.22.0.32/28 -> 32-47 (يحتوي على 37)
     • 172.22.0.48/28 -> 48-63 (يحتوي على 62)
     • 172.22.0.64/28 -> 64-79 (يحتوي على 75)
     • 172.22.0.80/28 -> 80-95 (يحتوي على 94)
     • هذا يعني أن العناوين لا تقع في نفس الشبكة الفرعية /28.

5. تحديد أنسب بادئة: السؤال يسأل عن "بادئة الشبكة المناسبة". هذا يعني أنه يجب أن تكون جميع الأجهزة متصلة في شبكة واحدة.

   • /16 (255.255.0.0) - مناسب، الشبكة هي 172.22.0.0.
   • /18 (255.255.192.0) - مناسب، الشبكة هي 172.22.0.0.
   • /20 (255.255.240.0) - مناسب، الشبكة هي 172.22.0.0.
   • /24 (255.255.255.0) - مناسب، الشبكة هي 172.22