CIDR و DHCP و NAT و UPnP

توضیحات

در جلسه سی و پنجم فیلم آموزشی (آموزش مجازی) شبکه‌های کامپیوتری و شبکه پیشرفته دکتر حقیقت ویژه کنکور کارشناسی ارشد مهندسی کامپیوتر و کنکور کارشناسی ارشد مهندسی فناوری اطلاعات و کنکور دکتری مهندسی کامپیوتر و نیز امتحانات دانشگاهی و آزمون‌های استخدامی با عنوان «CIDR و DHCP و NAT و UPnP»، ادامه فصل چهارم شبکه (لایه شبکه) تدریس می‌شود. در این جلسه در باره چهار پروتکل CIDR و DHCP و NAT و UPnP که همگی در مورد آدرس‌دهی IP و کمبود فضای آدرس IPv4 و نحوه جبران آن به وجود آمده‌اند صحبت می‌شود. در اصل بيش از دو ميليارد آدرسIP نسخه 4 وجود دارد ولی در عمل به دليل تقسيم‌بندی نامناسب فضای آدرس در قالب چند كلاس، ميليون‌ها آدرسIP به هدر رفته است. راه حلی كه توانست به اينترنت اجازه نفس كشيدن بدهد، روش مسيريابی بر اساس آدرس‌های بدون كلاس (CIDR: Classless InterDomain Routing) بود. ايده اصلی در CIDR آن است كه آدرس‌های IP بدون در نظر گرفتن كلاس وبه صورت بلوک‌هايی با طول متغير تخصيص يابد (كه فقط كافی است توانی از 2 باشد). البته حذف كلاس‌های آدرس، فرآيند هدايت بسته‌ها را پيچيده‌تر می‌كند که در مورد آن بحث می‌شود. همچنین مفهوم تجميع آدرس (Address aggregation) یا تجميع مسير (Route aggregation) یا خلاصه‌سازی مسير (Route summarization) شرح داده می‌شود. سپس یک تست قوی در این رابطه مطرح و حل تشریحی آن ارائه می‌گردد. در ادامه این جلسه برای فراهم كردن يک آدرس ميزبان به صورت پویا پروتكل پيكربندی پويای ميزبان (DHCP: Dynamic Host configuration protocol) به طور کامل با جزئیات مربوطه شرح داده می‌شود. سپس دو مشكل كمبود آدرس و محدوده آدرس مجاور غیر مجاور برای یک سازمان در ISP ها مطرح شده و يک رويكرد ساده جهت تخصيص آدرس ارائه می‌شود كه به شكلی وسيع و فزاينده برای حل این دو مشکل از آن استفاده می‌شود. اين رويكرد، نگاشت آدرس شبكه (NAT: Network Address Translation) ناميده می‌شود. در ادامه این پروتکل به طور دقیق با جزئیات شرح داده می‌شود و مشکلات آن مورد بررسی قرار می‌گیرند. یک مشكل بزرگ در رابطه باNAT، تداخل آن با برنامه های كاربردی P2P، از جمله برنامه‌های كاربردی اشتراک فايل P2P و برنامه‌های كاربردی VoIP به شكل P2P است. نشان داده می‌شود که اين مشکل با ترفند وارونگی اتصال (Connection reversal) حل می‌شود. در انتها پروتکل اتصال و راه‌اندازی فوری فراگير (UPnP: Universal plug and play) که به گونه‌ای فزاينده برای عبور از NAT به كار می‌رود، شرح داده می‌شود. پروتكل UPnP، پروتكلی است كه به ميزبان اجازه كشف و پيكربندی يک NAT نزديک را می‌دهد.