הבנת האופן שבו נוצרות כתובות TCP/IP ועקרונות בסיסיים של רשתות משנה

תרגומי מאמרים תרגומי מאמרים
Article ID: 164015 - View products that this article applies to.
הרחב הכל | כווץ הכל

On This Page

מבוא

בעת קביעת תצורה של פרוטוקול TCP/IP במחשב Microsoft Windows, יש להזין כתובת IP, מסיכת רשת משנה, ובדרך כלל גם שער ברירת מחדל, בהגדרות התצורה של TCP/IP.

כדי לקבוע את התצורה של TCP/IP כראוי, יש להבין כיצד בנויות הכתובות של רשתות TCP/IP וכיצד הן מתחלקות לרשתות ולרשתות משנה. מאמר זה מציג מבוא כללי לרעיונות של רשתות ורשתות משנה של IP. מילון מונחים כלול בסוף מאמר זה.

מידע נוסף

ההצלחה של TCP/IP כפרוטוקול הרשת של האינטרנט היא בעיקר תוצאה של יכולתו לחבר יחד רשתות בגדלים שונים ומערכות מסוגים שונים. רשתות אלה מתחלקות באופן שרירותי לשלוש מחלקות עיקריות (ועוד כמה נוספות) בעלות גדלים מוגדרים מראש, כאשר מנהלי מערכת יכולים לחלק כל מחלקה לרשתות משנה קטנות יותר. מסיכת רשת משנה משמשת לחלוקת כתובת IP לשני חלקים. חלק אחד מגדיר את המחשב המארח, והחלק השני מגדיר את הרשת שאליה היא שייכת. כדי להבין טוב יותר כיצד כתובות IP ומסיכות רשת משנה פועלות, התבונן בכתובת IP (פרוטוקול אינטרנט) וראה כיצד היא מאורגנת.

כתובות IP: רשתות ומחשבים מארחים

כתובת IP היא מספר של 32 סיביות המזהה באופן ייחודי מחשב מארח (מחשב או התקן אחר, כגון מדפסת או נתב) ברשת TCP/IP.

כתובות IP מיוצגות בדרך כלל בתבנית בעלת נקודות עשרוניות, הכוללת ארבעה מספרים מופרדים על-ידי נקודות, כגון 192.168.123.132. כדי להבין כיצד מסיכות רשת משנה משמשות כדי להבחין בין מחשבים מארחים, רשתות ורשתות משנה, בדוק כתובת IP בסימון בינארי.

לדוגמה, כתובת ה- IP בעלת הנקודות העשרוניות 192.168.123.132 היא (בסימון בינארי) המספר 110000000101000111101110000100 במערכת 32 סיביות. ייתכן שקשה לקלוט מספר זה, לכן מחלקים אותו לארבעה חלקים של שמונה ספרות בינאריות.

חלקים אלה של שמונה סיביות מוכרים בשם 'שמיניות'. אם כן, כתובת ה- IP שהופיעה בדוגמה הופכת ל- 11000000.10101000.01111011.10000100. מספר זה קליט רק מעט יותר, לכן עבור רוב השימושים, ניתן להמיר את הכתובת הבינארית לתבנית בעלת נקודות עשרוניות (192.168.123.132). המספרים העשרוניים המופרדים על-ידי נקודות הם השמיניות שעברו המרה מסימון בינארי לסימון עשרוני.

כדי שרשתות תקשורת מרחבית (WAN) של TCP/IP יפעלו ביעילות כאוסף של רשתות, הנתבים שמעבירים את מנות הנתונים בין הרשתות אינם יודעים מהו המיקום המדויק של מחשב מערך שאליו מיועדת מנת מידע. הנתבים יודעים רק לאיזו רשת המחשב המארח שייך ומשתמשים במידע המאוחסן בטבלת הניתוב שלהם כדי לקבוע כיצד להעביר את המנה לרשת של המחשב המארח המשמש כיעד. לאחר שהמנה מועברת לרשת היעד, היא מועברת למחשב המארח המתאים.

כדי שתהליך זה יפעל, כל כתובת IP מחולקת לשני חלקים. החלק הראשון של כתובת IP משמש ככתובת רשת, החלק האחרון ככתובת מחשב מארח. אם תשתמש בדוגמה 192.168.123.132 ותחלק אותה לשני חלקים אלה, תקבל את החלוקה הבאה:
   192.168.123.    רשת
              .132 מחשב מארח
				
? או ?
   192.168.123.0 - כתובת רשת.
   0.0.0.132     - כתובת מחשב מארח.
				

מסיכת רשת משנה

הפריט השני שנדרש כדי שפרוטוקול TCP/IP יפעל הוא מסיכת רשת המשנה. מסיכת רשת המשנה נמצאת בשימוש על-ידי פרוטוקול TCP/IP כדי לקבוע אם מחשב מארח נמצא ברשת המשנה המקומית או ברשת מרוחקת.

ב- TCP/IP, החלקים של כתובת ה- IP המשמשים ככתובת הרשת וכתובת המחשב המארח אינם קבועים, לכן לא ניתן לקבוע את כתובת הרשת וכתובת המחשב המארח לעיל, אלא אם כן ברשותך מידע נוסף. מידע זה מסופק באמצעות מספר אחר של 32 סיביות שנקרא מסיכת רשת משנה. בדוגמה זו, מסיכת רשת המשנה היא 255.255.255.0. אין זה ברור מה המשמעות של מספר זה, אלא אם כן ידוע לך כי 255 בסימון בינארי שווה ל- 11111111; לכן, מסיכת רשת המשנה היא:
   11111111.11111111.11111111.0000000
				
לאחר צירוף כתובת ה- IP ומסיכת רשת המשנה יחד, ניתן להפריד בין חלקי הרשת והמחשב המארח של הכתובת.
   11000000.10101000.01111011.10000100 -- כתובת IP (192.168.123.132)
   11111111.11111111.11111111.00000000 -- מסיכת רשת משנה (255.255.255.0)
				
24 הסיביות הראשונות (מספר האחדות במסיכת רשת המשנה) מזוהות ככתובת הרשת, כאשר 8 הסיביות האחרונות (מספר האפסים הנותרים במסיכת רשת המשנה) מזוהות ככתובת המחשב המארח. בדרך זו תקבל:
   11000000.10101000.01111011.00000000 -- כתובת רשת (192.168.123.0)
   00000000.00000000.00000000.10000100 -- כתובת מחשב מארח (000.000.000.132)
				
אם כן, כעת ידוע לך, עבור דוגמה זו עם מסיכת רשת המשנה 255.255.255.0, כי מזהה הרשת הוא 192.168.123.0 וכתובת המחשב המארח היא 0.0.0.132. כאשר מנה מגיעה לרשת המשנה 192.168.123.0 (מרשת המשנה המקומית או מרשת מרוחקת), ויש לה כתובת יעד של 192.168.123.132, המחשב שלך יקבל אותה מהרשת ויעבד אותה.

כמעט כל מסיכות רשת המשנה העשרוניות עוברות המרה למספרים בינאריים הכוללים רק אחדות בצד שמאל ורק אפסים בצד ימין. מסיכות רשת משנה נפוצות אחרות הן:
   עשרונית                 בינארית
   255.255.255.192         1111111.11111111.1111111.11000000
   255.255.255.224         1111111.11111111.1111111.11100000
				
Internet RFC 1878 (זמין בכתובת http://www.internic.net) מתאר את רשתות המשנה ומסיכות רשת המשנה החוקיות, שבהן ניתן להשתמש ברשתות TCP/IP.

מחלקות רשת

כתובות אינטרנט מוקצות על-ידי ה- InterNIC (http://www.internic.net), הארגון המנהל את האינטרנט. כתובות IP אלה מחולקות למחלקות. המחלקות הנפוצות ביותר מבין אלה הן מחלקות A, B ו- C. מחלקות D ו- E קיימות אף הן, אך בדרך כלל אינן נמצאות בשימוש על-ידי משתמשי קצה. לכל אחת ממחלקות הכתובות יש מסיכת רשת משנה אחרת המוגדרת כברירת מחדל. באפשרותך לזהות את המחלקה של כתובת IP על-ידי בדיקת השמינייה הראשונה שלה. להלן הטווחים של כתובות האינטרנט ממחלקות A, B ו- C, כאשר לכל אחת מצורפת כתובת לדוגמה:
  • רשתות ממחלקה A משתמשות כברירת מחדל במסיכת רשת משנה 255.0.0.0 ובשמינייה הראשונה שלה מופיע 0-127. הכתובת 10.52.36.11 היא כתובת ממחלקה A. השמינייה הראשונה שלה היא 10, שנמצא בטווח בין 1 ל- 126, כולל.
  • רשתות ממחלקה B משתמשות כברירת מחדל במסיכת רשת משנה 255.255.0.0 ובשמינייה הראשונה שלה מופיע 128-191. הכתובת 172.16.52.63 היא כתובת ממחלקה B. השמינייה הראשונה שלה היא 172, שנמצא בטווח בין 128 ל- 191, כולל.
  • רשתות ממחלקה C משתמשות כברירת מחדל במסיכת רשת משנה של 255.255.255.0 ובשמינייה הראשונה שלה מופיע 192-223. הכתובת 192.168.123.132 היא כתובת ממחלקה C. השמינייה הראשונה שלה היא 192, שנמצא בטווח בין 192 ל- 223, כולל.
בתרחישים מסוימים, ערכי מסיכת רשת המשנה המוגדרת כברירת מחדל אינם מתאימים לצורכי הארגון, בשל הטופולוגיה הפיזית של הרשת או מאחר שמספרי הרשתות (או המחשבים המארחים) אינם נופלים בתוך גבולות מסיכת רשת המשנה המשמשים כברירת מחדל. הסעיף הבא מסביר כיצד ניתן לחלק רשתות באמצעות מסיכות רשת משנה.

חלוקה לרשתות משנה

רשת TCP/IP ממחלקה A, B או C ניתנת לחלוקה נוספת, או לחלוקה לרשתות משנה, על-ידי מנהל מערכת. פעולה זו הופכת להכרחית בעת ניסיון לתאם בין סכימת הכתובת הלוגית של האינטרנט (העולם המופשט של כתובות IP ורשתות משנה) לבין הרשתות הפיזיות שנמצאות בשימוש בעולם האמיתי.

מנהל מערכת שמקצה בלוק של כתובות IP יכול לנהל רשתות שאינן מאורגנות בדרך שמתאימה בקלות לכתובות אלה. לדוגמה, ברשותך רשת תקשורת מרחבית עם 150 מחשבים מארחים בשלוש רשתות (בערים שונות) המחוברים באמצעות נתב TCP/IP. כל אחת משלוש רשתות אלה כוללת 50 מחשבים מארחים. מוקצית לך רשת ממחלקה C עם הכתובת 192.168.123.0. (לצורך הדוגמה, כתובת זה היא למעשה מטווח שאינו מוקצה באינטרנט). המשמעות היא שבאפשרותך להשתמש בכתובות 192.168.123.1 עד 192.168.123.254 עבור 150 המחשבים המארחים שלך.

שתי כתובות שבהן לא ניתן להשתמש בדוגמה הן 192.168.123.0 ו- 192.168.123.255 מאחר שכתובות בינאריות שבהן החלק של המחשב המארח מורכב מאחדות בלבד או אפסים בלבד אינו חוקי. כתובת האפסים אינה חוקית מאחר שהיא משמשת כדי לציין רשת בלי לציין מחשב מארח. הכתובת 255 (בסימון בינארי, כתובת מחשב מארח שכולה אחדות) משמשת לשידור הודעה לכל המחשבים המארחים ברשת. זכור שלא ניתן להקצות את הכתובת הראשונה והאחרונה בכל רשת או רשת משנה לאף מחשב מארח יחיד.

כעת תוכל להעניק כתובות IP ל- 254 מחשבים מארחים. תרחיש זה פועל מצוין עם כל 150 המחשבים נמצאים ברשת אחת. עם זאת, 150 המחשבים שלך נמצאים בשלוש רשתות פיזיות שונות. במקום לבקש בלוקי כתובות נוספים עבור כל רשת, חלק את הרשת שלך לרשתות משנה שיאפשרו לך להשתמש בבלוק אחד של כתובות ברשתות פיזיות מרובות.

במקרה זה, חלק את הרשת שלך לארבע רשתות משנה באמצעות מסיכת רשת משנה שיוצרת כתובת רשת גדולה יותר וטווח אפשרי קטן יותר של כתובות מחשבים מארחים. במילים אחרות, אתה 'משאיל' חלק מהסיביות המשמשות בדרך כלל עבור כתובת המחשב המארח, ומשתמש בהן עבור חלק הרשת של הכתובת. מסיכת רשת המשנה 255.255.255.192 מעניקה לך ארבע רשתות של 62 מחשבים מארחים בכל אחת. הדבר אפשרי מאחר שבסימון בינארי, 255.255.255.192 זהה ל- 1111111.11111111.1111111.11000000. שתי הספרות הראשונות של השמינייה האחרונה הופכות לכתובות הרשת, כך שמתקבלות שתי הרשתות הנוספות 00000000 (0), 01000000 (64), 10000000 (128) ו- 11000000 (192). (חלק ממנהלי המערכת ישתמשו רק בשתיים מתוך רשתות המשנה תוך שימוש ב- 255.255.255.192 כמסיכת רשת המשנה. לקבלת מידע נוסף בנושא זה, ראה RFC 1878.) בארבע רשתות אלה, ניתן להשתמש ב- 6 הספרות הבינאריות האחרונות עבור כתובות מחשב מארח.

באמצעות מסיכת רשת משנה של 255.255.255.192, הרשת 192.168.123.0 הופכת לארבע הרשתות 192.168.123.0, 192.168.123.64, 192.168.123.128 ו- 192.168.123.192. ארבע רשתות אלה יכללו את הכתובות החוקיות עבור מחשבים מארחים:
   192.168.123.1-62
   192.168.123.65-126
   192.168.123.129-190
   192.168.123.193-254
				
שוב, זכור כי כתובות בינאריות של מחשבים מארחים הכוללות רק אחדות או רק אפסים אינן חוקיות, לכן לא ניתן להשתמש בכתובות עם השמינייה האחרונה של 0, 63, 64, 127, 128, 191, 192 או 255.

באפשרותך לראות איך זה עובד על-ידי עיון בשתי כתובות של מחשב מארח, 192.168.123.71 ו- 192.168.123.133. אם השתמשת במסיכת רשת משנה ממחלקה C של 255.255.255.0 המוגדרת כברירת מחדל, שתי הכתובות הן ברשת 192.168.123.0. עם זאת, אם תשתמש במסיכת רשת המשנה של 255.255.255.192, הן יהיו ברשתות שונות; 192.168.123.71 נמצא ברשת 192.168.123.64 ו- 192.168.123.133 ברשת 192.168.123.128.

שערי ברירת מחדל

אם מחשב TCP/IP צריך לתקשר עם מחשב מארח ברשת אחרת, בדרך כלל הוא יתקשר באמצעות התקן בשם נתב. במונחי TCP/IP, נתב שצוין במחשב מארח, המקשר את רשת המשנה של המחשב המארח לרשתות אחרות, נקרא שער ברירת מחדל. סעיף זה מסביר כיצד TCP/IP קובע אם יש לשלוח מנות לשער ברירת המחדל שלו כדי להגיע למחשב אחר או להתקן אחר ברשת.

כאשר מחשב מארח מנסה לתקשר עם התקן אחר באמצעות TCP/IP, הוא מבצע תהליך של השוואה של מסיכת רשת המשנה המוגדרת וכתובת ה- IP המשמשת כיעד לעומת מסיכת רשת המשנה וכתובת ה- IP שלה עצמה. התוצאה של השוואה זו מציינת למחשב עם היעד הוא מחשב מארח מקומי או מחשב מארח מרוחק.

אם התוצאה של תהליך זה קובעת שהיעד יהיה מחשב מארח מקומי, המחשב פשוט ישלח את המנה לרשת המשנה המקומית. אם תוצאת ההשוואה קובעת שהיעד הוא מחשב מארח מרחק, המחשב יעביר את המנה לשער ברירת המחדל המוגדר במאפייני TCP/IP שלו. לאחר מכן האחריות להעברת המנה לרשת המשנה הנכונה מוטלת על הנתב.

פתרון בעיות

הבעיות ברשת TCP/IP נגרמות בדרך כלל עקב תצורה שגויה של שלושת הערכים העיקריים במאפייני TCP/IP של המחשב. אם תבין כיצד שגיאות בתצורת TCP/IP משפיעות על פעולות הרשת, תוכל לפתור בעיות TCP/IP נפוצות רבות.

מסיכת רשת משנה שגויה: אם רשת משתמשת במסיכת רשת משנה שונה ממסיכת ברירת המחדל עבור מחלקת הכתובת שלה, ומחשב לקוח עדיין מוגדר עם מסיכת רשת המשנה המוגדרת כברירת מחדל עבור מחלקת הכתובת, יהיה כשל בתקשורת לרשתות קרובות אך לא לרשתות רחוקות. לדוגמה, אם תיצור ארבע רשתות משנה (כמו בדוגמה לחלוקה לרשתות משנה) אך תשתמש במסיכת רשת משנה שגויה של 255.255.255.0 בתצורת TCP/IP שלך, מחשבים מארחים לא יוכלו לקבוע שחלק מהמחשבים נמצאים ברשתות משנה שונות מאלה שלהם. במצב זה, מנות המיועדות למחשבים מארחים ברשתות פיזיות שונות שאינן חלק מאותה כתובת של מחלקה C לא יישלחו לשער ברירת המחדל לצורך העברה. תופעה נפוצה היא כאשר מחשב יכול לנהל תקשורת עם מחשבים מארחים שנמצאים ברשת המקומית שלו ויכול ליצור קשר עם כל הרשתות המרוחקות למעט אלה שנמצאות קרוב אליו וכוללות את אותה כתובת ממחלקה A, B או C. כדי לפתור בעיה זו, הזן את מסיכת רשת המשנה הנכונה בתצורת TCP/IP עבור מחשב מארח זה.

כתובות IP שגויה: אם תכלול מחשבים בעלי כתובות IP שצריכות להיות ברשתות משנה שונות ברשת מקומית יחד, הם לא יוכלו לתקשר זה עם זה. הם ינסו לשלוח מנות זה לזה באמצעות נתב שלא יוכל להעביר אותן כראוי. תופעה לבעיה זו היא מחשב שיכול ליצור קשר עם מחשבים מארחים ברשתות מרוחקות, אך אינו יכול ליצור קשר עם כל המחשבים או עם חלקם ברשת המקומית שלהם. כדי לפתור בעיה זו, ודא שלכל המחשבים באותה רשת פיזית יש כתובות IP באותה רשת משנה של IP. אם לא יהיו לך די כתובות IP בקטע רשת יחיד, ישנם פתרונות מעבר לאלה המתוארים במאמר זה.

גשר ברירת מחדל שגוי: מחשב מוגדר עם שער ברירת מחדל שגוי יוכל לנהל תקשורת עם מחשבים מארחים בקטע הרשת שלו, אך לא יוכל לנהל תקשורת עם מחשבים מארחים בחלק מהרשתות המרוחקות או בכולן. אם רשת פיזית אחת כוללת יותר מנתב אחד, והנתב השגוי מוגדר כשער ברירת מחדל, מחשב מארח יוכל לנהל תקשורת עם רשתות מרוחקות מסוימות, אך לא עם אחרות. זוהי בעיה נפוצה כאשר לארגון יש נתב לרשת TCP/IP פנימית ונתב אחר המחובר לאינטרנט.

מידע נוסף

שתי הפניות למאמרים פופולריים על TCP/IP הם:

"TCP/IP Illustrated, Volume 1: The Protocols," Richard Stevens, Addison Wesley, 1994

"Internetworking with TCP/IP, Volume 1: Principles, Protocols, and Architecture," Douglas E. Comer, Prentice Hall, 1995

מומלץ מאוד שלמנהל מערכת האחראי על רשתות TCP/IP תהיה גישה לפחות לאחת מההפניות הללו.

מילון מונחים

כתובת שידור - כתובת IP עם חלק של מחשב מארח שכולל רק אחדות.

מחשב מארח - מחשב או התקן אחר ברשת TCP/IP.

אינטרנט - אוסף עולמי של רשתות המחוברת יחד ומשתפות טווח משותף של כתובות IP.

InterNIC -- הארגון האחראי על ניהול כתובות ה-IP באינטרנט.

IP -- פרוטוקול הרשת המשמש לשליחת מנות רשת באמצעות רשת TCP/IP או באמצעות האינטרנט.

כתובת IP - כתובת ייחודית של 32 סיביות עבור מחשב מארח ברשת TCP/IP או ב-internetwork.

רשת - מאמר זה משתמש בשני מובנים של המונח רשת. מובן אחד הוא קבוצה של מחשבים בקטע רשת פיזית אחת; המונח השני הוא טווח כתובות רשת IP המוקצה על-ידי מנהל מערכת.

כתובת רשת - כתובת IP עם חלק של מחשב מארח שכולל רק אפסים.

שמינייה - מספר של 8 סיביות, 4 מהן מורכבות מכתובת IP של 32 סיביות. הטווח שלהן הוא 00000000-11111111, המתאים לערכים העשרוניים 0-255.

מנה - יחידת נתונים המועברת באמצעות רשת TCP/IP או רשת תקשורת מרחבית.

RFC (בקשה להערה) -- מסמך המשמש להגדרת תקנים באינטרנט.

נתב - התקן שמעביר תעבורת רשת בין רשתות IP שונות.

מסיכת רשת משנה - מספר של 32 סיביות המשמש להבחנה בין חלקי הרשת והמחשב המארח של כתובת IP.

רשת משנה - רשת קטנה יותר שנוצרה על-ידי חלקוה של רשת גדולה יותר לחלקים שווים.

TCP/IP - בשימוש נפוץ, קבוצה של פרוטוקולים, תקנים וכלי שירות שבהם נהוג להשתמש באינטרנט וברשתות גדולות.

רשת תקשורת מרחבית (WAN) - רשת גדולה המהווה אוסף של רשתות קטנות יותר המופרדות באמצעות נתבים. האינטרנט הוא דוגמה לרשת WAN גדול המאוד.
הערה זהו מאמר "פרסום מהיר" שנוצר ישירות מתוך ארגון התמיכה של Microsoft. המידע הכלול במסמך זה מסופק כפי שהוא בתגובה לבעיות שצצות. לאור הקצב המהיר של פרסום החומרים, ייתכן שהחומרים יכללו שגיאות הקלדה ואנו עשויים לתקן אותם בכל עת, ללא הודעה מוקדמת. למידע על שיקולים אחרים, עיין בתנאי השימוש.

מאפיינים

Article ID: 164015 - Last Review: יום רביעי 26 פברואר 2014 - Revision: 1.0
המידע במאמר זה חל על:
  • Microsoft Windows 2000 Server
  • Microsoft Windows 2000 Advanced Server
  • Microsoft Windows 2000 Professional Edition
  • Microsoft Windows NT Server 3.51
  • Microsoft Windows NT Server 4.0 Standard Edition
  • Microsoft Windows NT Workstation 3.1
  • Microsoft Windows NT Workstation 3.5
  • Microsoft Windows NT Workstation 3.51
  • Microsoft Windows NT Workstation 4.0 Developer Edition
  • Microsoft Windows NT Advanced Server 3.1
  • Microsoft Windows 95
מילות מפתח 
kbnetwork kbusage KB164015

ספק משוב

 

Contact us for more help

Contact us for more help
Connect with Answer Desk for expert help.
Get more support from smallbusiness.support.microsoft.com