<table><caption>الجدول (3-2): القيم الثنائية والعشريّة المستعملة في كتابة أقنعة الأفضية في خانة واحدة</caption><thead><tr><td>عدّد الوحدان</td><td>القيمة الثّنائيّة</td><td>القيمة العشريّة</td><td>تدوين البادئة</td></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>0000 0000</td><td>0</td><td>/0</td></tr><tr><td>1</td><td>1000 0000</td><td>128</td><td>/1</td></tr><tr><td>2</td><td>1100 0000</td><td>192</td><td>/2</td></tr><tr><td>3</td><td>1110 0000</td><td>224</td><td>/3</td></tr><tr><td>4</td><td>1111 0000</td><td>240</td><td>/4</td></tr><tr><td>5</td><td>1111 1000</td><td>248</td><td>/5</td></tr><tr><td>6</td><td>1111 1100</td><td>252</td><td>/6</td></tr><tr><td>7</td><td>1111 1110</td><td>254</td><td>/7</td></tr><tr><td>8</td><td>1111 1111</td><td>255</td><td>/8</td></tr></tbody></table>

يُحسب عُنوان الفضاء رياضيًا انطلاقاً من قناع الفضاء وأحد عناوينه وفقاً للخوارزميّة (الجدول 3-3): 152

1. كتابة العُنوان والقناع بالتمثيل الثّنائيّ.

2. إجراء عمليّة العطف المنطقيّ 153 بين العُنوان والقناع، والنّتيجة هي عُنوان الفضاء بالتمثيل الثّنائيّ.

3. تمثيل قيم الخانات بنظام العدّ العشريّ، والنّتيجة هي عُنوان الفضاء مكثوباً بالتدوين العشريّ المنقطع.

<table><caption>الجدول (3-3): مثال عن كيفية حساب عُنوان الفضاء للفنون 100.10.10.1.200.240.0.0 باستعمال عمليّة العطف المنطقيّ</caption><thead><tr><td>الخانة الأولى</td><td>الخانة الثّانية</td><td>الخانة الثّالثة</td><td>الخانة الرابعة</td><td>عُنوان العمود</td></tr></thead><tbody><tr><td>200</td><td>100</td><td>10</td><td>1</td><td>العُنوان بنظام العدّ العشريّ</td></tr><tr><td>255</td><td>240</td><td>0</td><td>0</td><td>القناع بنظام العدّ العشريّ</td></tr><tr><td>1100 1000</td><td>0110 0100</td><td>0000 1010</td><td>0000 0001</td><td>العُنوان بنظام العدّ الثّنائيّ</td></tr><tr><td>1111 1111</td><td>1111 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>القناع بنظام العدّ الثّنائيّ</td></tr><tr><td>1100 1000</td><td>0110 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>نّتاج عمليّة العطف المنطقيّ بنظام العدّ الثّنائيّ</td></tr><tr><td>200</td><td>96</td><td>0</td><td>0</td><td>نّتاج عمليّة العطف المنطقيّ بنظام العدّ العشريّ</td></tr></tbody></table>

<table><thead><tr><td>المدخل الأوّل</td><td>المدخل الثّاني</td><td>الخرج</td></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>0</td><td>0</td><td>0</td></tr><tr><td>0</td><td>1</td><td>0</td></tr><tr><td>1</td><td>1</td><td>1</td></tr></tbody></table>

<footnote n="152">152 انظر ص. 29-27 في [BKA07] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="153">153 أصل الاسم Logical conjunction، انظر ص. 16 في [BKA05] في ثبت المراجع، ويُسمَّى أيضاً الاتّحاد (ص. 206 في [BKA02]) والاقتران (ص. 69 في [BKA01])، وهي عمليّة منطقيّة تَتَبَّع جدول الحقيقة التّالي (انظر ما جاء في شأنه في الفصل الرابع من هذا الكتاب):</footnote>
يَلَزِمُ الانتباه إلى عدم الخَلْط بين عُنوان الفضاء ومُعرَّف الفضاء، فالأَوَّل هو عُنوان بزوئوكول إنترنت مُكتَمِل طُوله 32 بتاً،
أما الثَّانِي فهو جزءٌ من عُنوان بزوئوكول الإنترنت، ويُمَتَّل القِسْم المُشْتَرِك بين العناوين التي تَنْتَمِي إلى فضاء جزئي ما.

عنوان البث العام 154

هو عُنوان بزوئوكول إنترنت تَكون قيمة البَتات كُلها في قِسْم مُعرَّف المُضيف فيه وحداً. يَملك هذا العُنوان أكبر قيمة عَددَيةٍ من بين عناوين الفضاء الجزئي الذي يَنْتَمِي إليه، ويُستعمل بصفته عُنواناً مُشْتَرِكاً لكل مُضيفي عناوين الفضاء، وأيَّ رِزمة بيانات توجيه إلى هذا العُنوان، سترسل إلى المُضيفين الذين يستضيفون عناوين من ذلك الفضاء، لذلك لا يستعمل عُنوان البث العام في عنونة المُضيفين أبداً.

تُتَّبَع الخوارزميَّة التَّالية لحساب عُنوان البث العام في فضاء ما، انطلاقاً من قِناع الفضاء وأحد العناوين فيه (الجدول 3-4): 155

1. كتابة العُنوان وقِناع الفضاء بنظام العدد الثَّانِي.

2. تحديد طول قِسْم مُعرَّف المُضيف في العُنوان من خلال مقارنته مع القِناع، تُقابل بتات مُعرَّف المُضيف بتات القِناع الصَّفرِيَّة.

3. ضبط قيمة بتات مُعرَّف المُضيف إلى قِسْم واحديَّة، والتَّنتيجة هي عُنوان البث العام مكتُوبًا بنظام العدد الثَّانِي.

4. تمثيل قِيم خانات العُنوان بنظام العدد العَشْري، ثُمَّ كتابة عُنوان البث العام بالتَّدَوين العَشْري المُنَفَّط.

<table><caption>الجدول (4-3): مثال عن كيفية حساب عُنوان البث العام للشبكة 200.96.0.0 المُرفقة بالقِناع 255.240.0.0 باستعمال عمليَّة الغطف المنطقي</caption><thead><tr><th>الخانة الأولى</th><th>الخانة الثَّانِية</th><th>الخانة الثَّالِثة</th><th>الخانة الرَّابِعة</th><th>عنوان العمود</th></tr></thead><tbody><tr><td>200</td><td>96</td><td>0</td><td>0</td><td>العُنوان بنظام العدد العَشْري</td></tr><tr><td>255</td><td>240</td><td>0</td><td>0</td><td>القِناع بنظام العدد العَشْري</td></tr><tr><td>1100 1000</td><td>0110 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>العُنوان بنظام العدد الثَّانِي</td></tr><tr><td>1111 1111</td><td>1111 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>القِناع بنظام العدد الثَّانِي</td></tr><tr><td>1100 1000</td><td>0110 XXXX</td><td>XXXX XXXX</td><td>XXXX XXXX</td><td>تحديد قِسْم المُضيف في العُنوان (وُضِعت إشارة x في مقابل كل بت)</td></tr><tr><td>1100 1000</td><td>0110 1111</td><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td><td>ضبط بتات المُضيف إلى وحدان (عنوان البث العام بنظام العدد الثَّانِي)</td></tr><tr><td>200</td><td>111</td><td>255</td><td>255</td><td>عنوان البث العام (بالتدوين العَشْري المُنَفَّط)</td></tr></tbody></table>

<footnote n="154">154 أصل الاسم Broadcast address. عُربت في ص. 46 في [BKA01] في ثبت المراجع إلى إذاعة أو نشري، مع تعريف مُغاير لما ورد هُنا، وفي ص. 163 في [BKA02] إلى بث إذاعي تلفزيوني، وفي ص. 9 من [BKA05] إلى بث شاملي وهو أقرب المَعاني لهذا السياق في زَأينا.</footnote>

<footnote n="155">155 انظر ص. 29-27 في [BKA07] في ثبت المراجع.</footnote>
إدارة الأفضية

تُشرف هيئة أرقام الإنرنت المُخصصة، على تحصيص 156 فضاء البت فريد الوجهة ضِمن بنية هرمية تُسمى سجل الإنرنت، 157 وسُئِنَاقش هذه البنية بالتفصيل في الفصلين السابع والثامن من هذا الكتاب.

تُشرف هيئة أرقام الإنرنت المُخصصة أيضا إشرافا مُباشرا على تحصيص فضاء البت المجمُوعاتي وعلى حفظ بيانات الأفضية المُحصصة، لكنَّ عملية التحصيص تحُصل مُباشرة مع العُملاء من غير الاعتماد على البنية الهرمية، وانظر المُلحق بِمَن هذا الكتاب لِلمزيد حول هذه الأفضية. 158

بالإضافة لذلك، تُحجز أفضية عناوين من أجل بزوتوكولات مُحددة أو من أجل استعمالات خاصَّة، ولا يجُوز استعمال عناوين من هذه الأفضية من أجل عنونة المُضيفين في الإنرنت، وتشْرف الهيئة، المشار إليها مسبقاً، على حفظ وإدارة سجل هذه الأفضية، وانظر الملحق ج من هذا الكتاب ففيه ذكر لِلأنظمة المحجوزة ولسبب حجزها وتاريخه. 159

التَّقطيع وإعادة التَّجميع

طُوِرت الإنرنت أساسا لِتكون شبكة من الشبكات المختلفة التي قد تدَّعم أطوالاً عُظمى مُتنوَّعة لِرزم البيانات. وقد ظهرت هذه المسألة ظُهورا إشكاليًا مُذذ بدايات الإنرنت، فما السبيل لنقل رزم البيانات بين شبكتين تدعمان طُولِي نقل أعظمين مخْتَلِفِين؟ وكان الحلُّ المُقتَرح هو التقطيع وإعادة التجميع. في الأول، يُقطع المُوجَّه رِزم البيانات التي لا يَستطِيع إرسالها إلى الشبكة التالية على المسار الواصل بين مَصدَرها ووجهتها، ونُسمَّى رِزم البيانات الأصغر التَّاجِحة قِطعاً. أَمَّا في إعادة التَّجميع، فيُعاد إنشاء الرزمة الأصل في الوجهة النهائية انطلاقا من القِطع المُستقبلة. 160

التَّقطيع

عندما يستقبل كيان طبقة الشبكة الذي يُشَغل الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت رزمة بيانات موجَّهة لِتُرسَل عبر أحد المنافذ، فإنه يُحدِّد قيمة وحدة النقل العُظمى في الشبكة المُرتبطة مع ذلك المنفذ، ثُم يُقارن طُول الرزمة مع قيمة الوحدة، فإذا كان طُول الرزمة أكبر، فلا بُدَّ من تقطيعها إلى قِطع أقصر طُولاً نُشَكَّل كُلٌّ منها حُمُولة لِرزمة بيانات مستقلة جديدة. يُحصُّل التقطيع في الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت في مَصدَر رزمة البيانات وفي أي عقدة وسيطة تعالج الرزمة على مَسارها من مَصدَرها إلى وجهتها، كما يُمكن تقطيع قِطع البيانات أكثر من مرَّة لِتنُج قِطع أقصر فيما لو دَعَت الحاجة إلى ذلك.

<footnote n="156">156 التحصيص Allocation والتخصيص Assignment، انظر ص. 48 للأولى وص. 83 للثانية في [BKA02] في ثبت المراجع. والجِصَّة هي التَّصيب، وأحصَّه أي أعطاه نصيبه (انظر مادة ح ص في ص. 59 في [BKA08])، أَمَّا خَصَّه بالشَّيء خَصَّا فتعني أفرده بِه دُون غيره (انظر ص. 1173 في [BKA04]).</footnote>

<footnote n="157">157 أصل الاسم Internet Registry، انظر ص. 3 في [RFC7020] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="158">158 انظر [WEB03] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="159">159 انظر [WEB04] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="160">160 انظر ما جاء في هذا الخصوص في [WEB04] في ثبت المراجع.</footnote>
وُصِفَتْ خوارزميَّة التَّقطيع في مُحدِّدات الإصدار الرَّابِعُ مِنْ بزوئُوكُول الإنْتَرْتِ، 161 وهي تَنْبَعُ المراحل التَّالِية (الشَّكل 3-10):

1. تحديد طول الززمة ومقارنته مع قيمة وحدة النقل العظمى الخاصة بالشبكة التي ستنوّجه الززمة إليها:

أ. إذا كان طول الززمة أكبر، فتقطيع الززمة لازم، وإلّا،

ب. تُرسَل الززمة، كما هي، إلى المرحلة التالية من التَّغليف. انتهت الخوارزميَّة.

<figure><img src="image_51.png" /><figcaption>الشَّكل (3-10): خوارزميَّة تقطيع رِزم البيانات في الإصدار الرَّابِعُ مِنْ بزوئُوكُول الإنْتَرْتِ</figcaption></figure>

<footnote n="161">161 انظر ما جاء في ص. 26 في [RFC791] في ثبت المراجع.</footnote>
2. إذا كان عَلَم عدم التَّقطيع في الرَّزمة مَرفُوعاً، 162، يَتَخلَّص المُوجَّه من الرَّزمة. انتهت الخوارزميَّة. وإلَّا،

3. يُحدَّد طُول حُمُولة القِطعة وَفَقَأ لِقيمة وَحدة التَّقل العُظمَى وطول ترويسة بِرُوْتُوكُول الإِنْتَرْتِنْ.

4. يُقْتَطَع جُزْءٌ مِنْ حُمُولة الرَّزمة الأُصْلِيَّةَ لِيَكُون حُمُولة القِطعة.

5. تُبْنِي تَرويسة القِطعة، وَيَشْمَل ذلك:

أ. حِساب طُول تَرويسة القِطعة وإضافته إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

ب. حِساب طُول القِطعة الإِجماليّ وإضافته إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

ت. تحديد زمن حياة القِطعة، وإضافته إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

ث. ضبط قيمة مُعرَّف القِطعة إلى قيمة مُعرَّف الرَّزمة الأُصْلِيَّة.

ج. تحديد قيمة الإزاحة، وإضافته إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

ح. تحديد قيمة العَلَمِين: عدم التَّقطيع والمزيد من القِطع، وإضافتهما إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

خ. حِساب قيمة حَقْل التَّحْقُّق الجمعيّ وإضافته إلى الحَقْل المُخْصَصِ.

6. توليد الرَّزمة الجديدة من خلال تَغْلِيف حُمُولة قِطعة البيانات بالترَّويسة.

7. إرسال الرَّزمة إلى المرحلة التَّالِيَّة من التَّغْلِيف.

8. تحديد فيما لو كانت الرَّزمة السَّابِقَة هي الرَّزمة الأخيرة من خلال فَحْص قيمة عَلَم المزيد من القِطع.

9. إذا كانت الرَّزمة التَّائِجَة هي الرَّزمة الأخيرة، انتهت الخوارزميَّة. وإلَّا،

10. يُعاد تنفيذ الخوارزميَّة بدءاً من الخطوة الثَّالِثَة، مع اعتبار طُول حُمُولة الرَّزمة الأُصْلِيَّةُ هو الطُّول المُتَبَقِّي بعد عمليَّة الاقتطاع في الخطوة الرَّابِعة.

## إعادة التَّجمِيع

هي عمليَّة إعادة إنشاء لِرِزمة البيانات الأُصْلِيَّة انطلاقاً من مَجمُوعة القِطع التَّائِجَة عن عمليَّة التَّقطيع. لا يُعاد التَّجمِيع في الإصدار الرَّابِع من بِرُوْتُوكُول الإِنْتَرْتِنْ إِلَّا في الوجهة النَّهَائِيَّة لِلرَّزمة، لِأَنَّ القِطع المُختَلِفَة التَّائِجَة عن التَّقطيع قد تَسْلُك مسارات مُختَلِفَة بعد توجيهها، وهذه المسارات قد لا تَلْتَقِي إلا في الوجهة النَّهَائِيَّة.

وُصِفَت خوارزميَّة إعادة التَّجمِيع في مُحدَّدات البرُّوْتُوكُول، وهي تَنْتَبِع المراحل التَّالِيَّة (الشَّكل 3-11)):

1. استقبال رِزمة البيانات، وتحديد فيما إذا كانت قِطعةً من رِزمة أكبر أو لا.

2. إذا لم تكن جزءاً من رِزمة أكبر، فإن الرَّزمة المُستقبلة تُرسَل إلى المرحلة التَّالِيَّة من المعالجة. انتهت الخوارزميَّة.

وإِلَّا

3. إذا كانت جزءاً من رِزمة أكبر، تبدأ عمليَّة إعادة تجمِيع الرَّزمة وضبط قيمة مُؤَقَّت الانتظار:

<footnote n="162">162 أي مَضْبُوطًا إلى القيمة.</footnote>

<footnote n="163">163 انظر ما جاء في ص. 28 في [RFC791] في ثُبَت المراجع. تُوجَد خوارزميَّة تجمِيع أخرى، نُوقِشت وشُرِحت في وثيقة طَلْب الْعَلْيَقَات RFC 815،
انظرها في ص. 2-3 في [RFC815].</footnote>
<figure><img src="image_52.png" /></figure>

الشَّكل (3-11): خوارزميَّة إعادة تجميع رِزم البيانات في الإصدار الرَّابِع مِن بزوئُوكُول الإنرنِت

أ. تحديد الحُمُولة والتَّرويِّسة في الزَّزمة المستقبَّلة.

ب. تحديد موقع القطعة النَّسبي في الزَّزمة الأصيلة.
ا. إذا كانت القطعة الأولى، تضاف في الموقع الأول. وإلا،

II. إذا كانت القطعة الأخيرة، تضاف في الموقع الأخير. وإلا،

III. يُحسب الموقع النسبي للقطرعة ثُمَّ تضاف إليه.

4. تحديد فيما إذا كانت عملية إعادة تجميع حُمُولة الزمة الأصيلة قد انتهت.

أ. إذا كانت العملية قد انتهت، تُنشأ ترويسة الزمة الأصيلة، ثُمَّ يُعاد تجميع الزمة الأصيلة، وترسل إلى المرحلة التالية من المعالجة. انتهت الخوارزمية. وإلا،

ب. إذا لم تكن العملية قد انتهت، يُلزَم التَّحَقُّق مِن وُرود رِزمة بيانات جديدة تَحتوي قيمة المعرَّف نفسه.

ا. إذا وَردت، الانتقال إلى الخطوة (2). وإلا،

II. إذا لم ترد، الانتظار لحين نفاد المُؤَقَّت، مع التَّحَقُّق دورياً من وُرود رزمة بيانات خلال فترة الانتظار، فإن وَردت، تُنَفَّذ الخطوة السابقة.

III. إذا نَفِد المُؤَقَّت، التَّخُلُص مِن القِطع المُخزَّنة وتحرير الذاكرة. انتهت الخوارزمية. وإلا،

IV. يُعاد تنفيذ الخطوة (4 ب).

التَّنْضِيد

ينجز الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت هذه الوظيفة بالاعتماد على حقل البزوتوكول في ترويسته. ويضم هذا الحقل قيمة تُحدَّد البزوتوكول التالي الذي سُئِلَم الرزمة إلى كيانه في أثناء عملية التَّغليف، وقد يَكون:

• بزوتوكول طبقة شبكة آخر يُؤدِّي وظيفة مُغايرة لِلتَّشبيك، نحو بزوتوكول رسائل التَّحَكُّم في شبكة الإنرنت، أو بزوتوكول التوجيه الداخلي المحسَّن بين البوابات.164

• بزوتوكول طبقة نقل، نحو بزوتوكول التَّحَكُّم بالنقل أو بزوتوكول رزم بيانات المستخدم.

تُحدَّد هيئة أرقام الإنرنت المُخصَّصة قيم التَّراميز المستعملة في هذا الحقل والبزوتوكولات المقابلة لها تحديداً معياريًا،
وبما أنَّ طول الحقل هو 8 بتاتٍ فإنَّ هناك $2^8 = 256$ قيمة مُتاحة فقط لا غير 165.

التوجيه تبعاً للمصدر

يُؤَمَّن الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت هذه الوظيفة باستعمال حُقول الخِيارات في ترويسته (انظر المُلحق أ).

في ما يَخص التوجيه تبعاً للمصدر، يُوجَد خياران:166

<footnote n="164">164 بزوتوكول رسائل التَّحَكُّم في الإنرنت Internet Control Message Protocol، اختصاراً ICMP، هو بزوتوكول مُساعِد سيدَرَس بالتفصيل في الفصل السادس من هذا الكتاب. أما بزوتوكول التوجيه الداخلي المحسَّن بين البوابات Enhanced Interior Gateway Routing Protocol، اختصاراً EIGRP، فهو بزوتوكول توجيه يَعمل في طبقة الشبكة انظر [RFC786] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="165">165 انظر صفحة أرقام البزوتوكول في موقع هيئة أرقام الإنرنت المُخصَّصة في [WEB05] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="166">166 انظر ص. 18-19 في [RFC791] في ثبت المراجع.</footnote>
* خيار التوجيه غير المُقَيِّد بمسار المصادر، وهو الخيار ذو النُّوع 131، وفيه يُلزِم مَصْدَر الزَّزمة المُوجَهات التي تُعالِجه بإرسالها عبر مَسَارٍ مُحدَّدٍ لا يُمكن تبديله، فإن تَعَدُّر إرسال رِزمة البيانات عبره، وَجَب التَّخَلُصِ من الزَّزمة.

* خيار التوجيه المُقَيِّد بمسار المصادر، وهو الخيار ذو النُّوع 137، وفيه يَقْتَرِح مَصْدَر الزَّزمة على المُوجَهات التي تُعالِجه مَسَاراً غير مُلزِمٍ لِنقلها من مَصْدَرها إلى وجهتها.

## المُشكِّلات

هذا القسم مُخَصَّصٌ لِعرض المُشكِّلات التي واجهت تنفيذ الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت في شَبكات البيانات، وقد رَكَزنا عمداً على طرح المُشكِّلات المُرتبطة بوظيفتين فقط هما العنونة والتَّقطيع، وأهملنا مُناقشة المُشكِّلات المتعلقة بسائر الوظائف وأهملها جودة الخدمة، لِأنه مَبْحَثٌ مُعَقَّدٌ لا يُمكن اختزاله أو توضيح سياق المُشكِّلات التي يُواجهها بصفحات قلائل يَفْرُضها ضيق مساحة الفصل.

## مُرتَبِطةٌ بالعنونة

### استنفاد فضاء العناوين

استنفاد فضاء عناوين الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت 167 هو نُضُوب العناوين الحُرَّةَ من فضاء الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت بعد تحصيصها وتخصيصها لِمُزوِّدات خدمة ولِمُضيِّفين في الإنرنت. لوحظت هذه المُشكِّلة في مَطلع التسعينيات من القرن العشرين مع توسع الإنرنت، وابتدأ العمل على حلّها منذ ذلك الوقت. 168

عُولجت مُشكِّلة استنفاد العناوين عبر إستراتيجية، الأولى قصيرة الأمد، هدفت إلى خَفْض سُرعة الاستنفاد وتعمير الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت إلى أقصى ما يمكن، والثانية طويلة الأمد، هدفت إلى إيجاد بديل للإصدار الرابع ذي فضاء العناوين المُحدُّد (فُرابة 4.3 مليار عنوان فقط) يتمثل ببروتوكول تشبيك يدعم فضاء عنونية أكبر.

مع تنفيذ الإستراتيجية، معاً، طُوِّرت مَجمُوعةٌ من الحُلُول الإسعافيَّة نتيجةً للاستراتيجية قصيرة الأمد، شُملت اعتماد نمط عنونية جديدًا غير صنفي لِيكون جزءاً من آلية توجيه سُميت التوجيه غير الصنفي بين النطاقات 169، وُسْتَرَس بالتفصيل في الفصل الثامن من هذا الكتاب، وتقنية ترجمة عنوان الشبكة 170، وقد خُصِّص الفصل التاسع لِiqiامشتها. أَمَّا الإستراتيجية طويلة الأمد، فقد نَجَمَ عنها تطوير الإصدار السَّادِس من بزوتوكول الإنرنت لِيكون حلاً نهائياً وبديلاً عن الإصدار الرابع من البزوتوكول، والإصدار السَّادِس ومُلَحِقَاته مَوْضُوع الباب الرابع من هذا الكتاب.

<footnote n="167">167 أصل الاسم IPv4 address exhaustion.</footnote>

<footnote n="168">168 انظر ص. 2 في [RFC1338] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="169">169 أصل الاسم CIDR، Classless Inter-Domain Routing.</footnote>

<footnote n="170">170 أصل الاسم NAT، Network Address Translation.</footnote>
سَاعَدْتُ الإِسْتِراَتِيَّةَ قِصِيرَةَ الْأَمَدَ عَلَى تَعْمِيرِ الإِصْدَارِ الرَّابِعِ مِن بزوتوكول الإنترنت لِأَكْثَرِ مِن رُّبِّ قَرْنٍ بَعد أَن كَانَتْ الْمُدَّةُ المُتَوَقَّعَةُ هي 5-3 سَنَوَاتٍ فقط، 171 ولكن استنفاد فضاء العناوين استمر، وإن بوتيرة أَبْطَأَ، حتى شهر فِتْزَامِرِ مِن العام 2011م حين أصدرت شركة الإنترنت للأرقام والأسماء المُخَصَّصة 172، بَيَانًا صِحْفِيًا أَفَادَتْ فِيه بَبدَع استهلاك العناوين مِن الفضاء الأخير غير المُخَصَّص المُحدَّد بِبَادِئَةٍ مِن الْقِيَاسِ /8. 173

## تراكب أفضية العناوين 174

تَتَراَكَبُ أَفضية عناوين بزوتوكول الإنترنت عندما تُوجَد مَجمُوعةٌ مُشَتَّركةٌ مِن العناوين بين فضاءين أو أكثر. يَحْصُل ذلك بسبب استخدام غير صحيح لآقنعة الأفضية الجُزئية مُختَلِفة الطُّول. 175 نتيجةً لذلك، يمكن أن يَحْصُل مُضيفان على العُنوان نفسه، ولكن يَكُون لِكُلِّ عُنوانٍ قِنَاعٌ مُخْتَلِفٌ، ويُؤَدِّي ذلك إلى حُصُول مُشكلةٍ في توجيه رِزم البيانات، لِذلك يَلْزَم أَلَا تَتَراَكَبُ أَفضية العناوين عند إنجاز عمليَّة العُنونة.

على سبيل المثال، يُبيَّن الشكل (3-12) احتمالات مُتَعَدِّدةً لِأفضية جُزئية من الفضاء 200.100.10.0/24. لا يَحْصُل تراكب لو استعملت الأفضية التالية معاً:

* 200.100.10.0/26 و 200.100.10.64/26 و 200.100.10.128/26 و 200.100.10.44/26 و 200.100.10.128/26 و 200.100.10.64/26 هي محاطة بإطار أخضر.

* 200.100.10.0/27 و 200.100.10.192/27 و 200.100.10.224/27 و 200.100.10.192/27 و 200.100.10.64/27 هي محاطة بإطار أحمز.

* 200.100.10.32/28 و 200.100.10.48/28 و 200.100.10.192/28 و 200.100.10.48/28 هي محاطان بإطار أزرق.

* (أخضر) 200.100.10.128/26 و (أحمر) 200.100.10.0/27.

* (أخضر) 200.100.10.64/26 و (أحمر) 200.100.10.192/27 و (أحمر) 200.100.10.48/28 و (أزرق).

<figure><img src="image_53.png" /><figcaption>الشكل (3-12): مثال عن تراكب أفضية جزئية من عناوين من الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنترنت</figcaption></figure>

<footnote n="171">171 لذلك يُوَصَّف هذا الحلُّ بأنَّهُ متوسَّط الأمد، انظر ص. 5 في [RFC4632] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="172">172 أصل الاسم Internet Corporation for Assigned Names and Numbers، اختصاراً ICANN، وتُقَرَّأ آيكان، هي مُنظَّمة أمريكية غير ربحية، تأسست في عام 1998م، تتابع وتنسق الإجراءات المُرتَبطة بقواعد البيانات الخاصة بأفضية الإنترنت الاسمية، نحو نظام تسمية النُّطاقات، والرقمية، نحو أفضية عناوين بزوتوكول الإنترنت بهدف التحقّق من عمل الشبكة عملاً آمناً ومُستَقِّلاً.</footnote>

<footnote n="173">173 انظر البَيان في [WEB06] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="174">174 أصل الاسم Address spaces overlap.</footnote>

<footnote n="175">175 أصل الاسم Variable Length Subnet Mask، اختصاراً VLSM، سُتْنَاقش هذه الآلِيَّةَ بِالتَّفْصِيلِ في الفصل الرابع من هذا الكتاب.</footnote>
يَحْصُلُ التَّرَاكُبُ لَوْ أَسْتَعِمِلَتْ الأَفْضَيْلَةَ مَعَاهُ:

• (أَخْضَرَ) 200.100.10.0/26 و (أَحْمَرَ) 200.100.10.0/27 (أَحْمَرَ).

• (أَخْضَرَ) 200.100.10.0/26 و (أَزْرَقَ) 200.100.10.48/28 (أَزْرَقَ).

يُمكن التَّغَلُّبُ على هذه المُشكَّلة بتصميم الشَّبكة تصميماً دقيقاً، أي بإنجاز العنونة عند استخدام أقنعة مُختلفة الطُّول مِن غير حُصول تراكُب بين الأفضية الجُزئِيَّةَ مِن خلال تحديد مُعرَّفات كل فضاء جُزئِيٌّ ومجال العناوين الذي يَمْتَدُ عليه، وتلافي وُجود فضاء عنونه مُشتركة بين أي فضاءين مستخدمين في العنونة.

## مُرتَبِّطةٌ بِالتَّقْطِيعِ

استغل المهاجمون إلزامية دعم التَّقطيع وإعادة التَّجميع في مُضيفي الإصدار الرابع من بزوئوكول الإنرنت لِشنَّ هجمات متنوعة على شبكات البيانات، منها ما يَأتي:

• هُجُومُ القِطْعَةِ الصَّغِيرَةِ: 176 وهو هُجُومٌ يَحْصُلُ عِندَ إِرسَالِ رِزمِ بيانات خَبِيثَةٍ قصيرة الطُّول لِتَمُّرَ عبر جَدَار الحماية بوصفها قِطْعَةً نَاتِجَةً عن التَّقطيع. يَعْتَمِدُ هذا الهُجُومُ على فِكرة أنَّ رِزمة البيانات القُصرى 177 التي يُمكن لأي وحدة تَدَعَمُ الإصدار الرابع من بزوئوكول الإنرنت التَّعَامُلُ معها ذات طُول يبلغ 68 بايتاً، وفيها تَكون ترويسة بزوئوكول الإنرنت بالطُّولِ الأعظمَ المَسْمُوح لها، وهو 60 بايتاً، في حين تَكون الحُمُولة بطول 8 بايتات فقط. لا يَكفي هذا الطُّول لإدراج ترويسة بزوئوكول النَّقل ضمن الرَّزمة، وهي تجتاز بذلك جدار الحماية من غير أن يتحقَّقَ منها، لأنَّه يَتفحَّص عادة أرقام المنافذ في ترويسة بزوئوكول النَّقل.

• هُجُومُ القِطْعِ المُتَراقبة: 178 وهو هُجُومٌ يَعْتَمِدُ على وجود نَغْرةٍ في خوارزمية إعادة التَّجميع، وهي إمكانية تراكُب أي قِطعة تَرد لاحقاً مع قِطعة أخرى سابقة لِتَحلُّ محلها جُزئياً أو كلياً. ويعني ذلك أن بالإمكان تمرير القِطعة الأولى، التي تَحتوي ترويسة بزوئوكول الإنرنت، من إجراءات الأمن في الوجهة تمريراً شرعياً، ثم التَّلاعُب بقيمتها عن طريق التراكُب مع قِطعة تالية تَرد لاحقاً.

• مُشكِّلات مُرتَبِّطةٌ بزوئوكول اقتران العناوين: 179 تَرتَبِّطْ هذه المُشكَّلات بطريقة تنفيذ بزوئوكول اقتران العناوين، فعند مُعالجة رِزمِ المَصْدَر، وبعد تقطيعها، هل تُرسَل رسائل بزوئوكول الاقتران مِن أجل كل قِطعةٍ أم يَكفي إرسالها مرَّةً واحدة من أجل الرَّزمة الأصيلة فقط؟ وإذا أرسلت رسائل البزوئوكول لكل قِطعةٍ، فإنَّ إعادة تجميع الرَّزمة في الوجهة النهائية تتوقَّف على نجاح رسائل بزوئوكول الاقتران كلها في عملها، ولو فُقِدت إحدى الرِّسائل لِأسباب تتعلق بحالة الشبكة مثلاً، فإنَّ القِطعة المُرتَبِّطة بالرسالة المفقودة لن تُرسَل مِن المصادر، وتَكون إعادة تجميع

<footnote n="176">176 أصل الاسم Tiny fragment attack، انظر هذه المشكلة وخلولها في [RFC3128] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="177">177 قُصْرِى هِي مُؤْنَث أَقْصَر، انظر ص. 3644 في [BKA04] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="178">178 أصل الاسم Overlapping fragment attack، انظر ص. 52-46 في تقرير مركز معلومات الدفاع التَّقْنَيَّة في [ART20] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="179">179 أصل الاسم Address Resolution Protocol، اختصاراً ARP، انظر ما جاء في فقرة بزوئوكولات اقتران العناوين في القسم الثاني.</footnote>
الرزمة الأصيلة في الوجهة غير ممكنة عندها لوجود قطعة مفقودية، وسيجري التخلص من القطع المستقبلة بعد
نفاد موقّف الانتظار.<fnref n="180" />

## بروتوكولات مساعدة

هي مجموعة من البروتوكولات التي تعتمد عليها بروتوكولات أخرى في أداء وظائفها، ويعرض هذا القسم، باختصار، البروتوكولات المساعدة للإصدار الرابع من بروتوكول الإنرنت وهي بروتوكولات اقتران العناوين وبروتوكول رسائل التحكّم في الإنرنت وبروتوكول إدارة مجموعة الإنرنت وحزمة أمن بروتوكول الإنرنت.

## بروتوكولات اقتران العناوين

في نموذج الربط البيئي للأنظمة المفتوحة، بروتوكولات اقتران العناوين هي عائلة من البروتوكولات تهتم بتحديد أزواج العناوين المُقترنة لبروتوكول التّشبيك العامل في طبقة الشبكة وبروتوكول الوصلة النّاشط في طبقة الوصلة، وهي تضم عددا من البروتوكولات منها:

* بروتوكول اقتران العناوين: يُستعمل لاكتشاف عنوان بروتوكول الوصلة المرتبط مع عنوان بروتوكول الإنرنت في مضيف بعيدٍ، وهذه المطابقة هي وظيفة جوهرية في عمل حزمة بروتوكولات الإنرنت. طوّر البروتوكول في عام 1982م ووُصِف في وثيقة طلب التّعليقات 826. RFC 181.

* بروتوكول ترجمة العناوين المككوسية: 182 هو بروتوكول اقتران عناوين يستعمل لاكتشاف عنوان بروتوكول التّشبيك المرتبط مع عنوان بروتوكول الوصلة في مضيف بعيدٍ، أي أن عمله معاكس لعمل بروتوكول اقتران العناوين سايف الذكر. طوّر البروتوكول في عام 1992م، ووُصِف في الوثيقة 1293. RFC 183.

* بروتوكول اقتران العناوين العكسي: هو بروتوكول اقتران عناوين يستعمل لاكتشاف عنوان بروتوكول التّشبيك المرتبط مع عنوان بروتوكول الوصلة في المضيف الذي يُشغله، أي أنَّ عمله مُطابق لِعمل بروتوكول اقتران العناوين المككوس ولكنه يَعمَل في المضيف نفسه لا عبر الشبكة، طوّر البروتوكول في عام 1984م، ووُصِف في وثيقة طلب التّعليقات 903. RFC 184.

## بروتوكول رسائل التحكّم في الإنرنت

هو بروتوكول مساعيد وجزء مدمج من الإصدار الرابع من بروتوكول الإنرنت، يستعمل من قبل مضيفي الإصدار الرابع ليُؤمَن آلية لوجهةزمة البيانات لِلتواصل مع مصدراها وتزوّده بمعلومات متنوعة عن حالة الشبكة أو عن مسائل أُخَرَى

<footnote n="180">180 انظر ص. 22-24 في [RFC1122] نُبت المراجع.</footnote>

<footnote n="181">181 انظر [RFC826] وص. 14 في [BKE01] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="182">182 نُستعمل كلمتا "معكوس" و"عكسي" استعمالا مُتبادلاً لِلدلالة على المعنى المقابل لِلكلمتين Inverse Reverse و. واعتمدنا التّعريب الوارد في قاموس المورد، انظر ص. 606 في [BKA02] في ثبت المراجع للأولى، وص. 993 لِالأخرى.</footnote>

<footnote n="183">183 أصل الاسم Inverse Address Resolution Protocol، اختصارا InARP، انظر في [RFC1293] ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="184">184 أصل الاسم Inverse Address Resolution Protocol، اختصارا RARP، انظر [RFC903] في ثبت المراجع.</footnote>
مرتبطة بمعالجة الززمة. طوّر البروتوكول في العام 1981م، ووُصِف في وثيقة طلب التعليمات RFC 792، 185 وسيناقش بالتفصيل في الفصل السادس من هذا الكتاب.

## بزوتوكول إدارة مجمُوعة الإنرنت 186

هو بزوتوكول انتصال يعمل على مستوى طبقة الشبكة ويُدير المجمُوعات الخاصة بالبُث المجمُوعاتي لِرِزَم الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت ويُحدَّد كيفيَّة انضمام المُضيفين إلى المجمُوعات وكيفيَّة مُغادرتها آلياً. بالإضافة لِذلك، لا يُقيِّد البروتوكول عَدَد أعضاء المجمُوعة ولا مواقِعهم، كما يَسْمَح لِمُضيف وَاحِدٍ بالانضمام إلى أكثر من مجمُوعة في الوقت نفسه، وسُنناقش هذه المسائل بالتفصيل في الفصل الخامس من هذا الكتاب.

طُوِّرت مجمُوعة مهندسي الإنرنت ثلاثة إصدارات من بزوتوكول إدارة مجمُوعة الإنرنت، جاء أوَّلها في العام 1989م، وهو موصوف في الوثيقة RFC 1112، 187 وحَدَّد آليَّات انضمام المُضيف إلى مجمُوعة ما أو مُغادرتها. أَمَّا الإصدار الثَّاني، فطُوِّر في العام 1997م، ووُصِف في الوثيقة RFC 2236، 188 وقد احتوى العديد من التعديلات أهمُّها السماح لِلمُضيف بطلب مُغادرة المجمُوعة. أَمَّا الإصدار الثَّالِث فطُوِّر في العام 2002م، وهو موصوف في الوثيقة RFC 3376، 189 ويُدَعَّم مِيزات إضافيَّة أهمُّها البُث المجمُوعاتي مُحدَّد المصدَر. 190

## حزمة أمن بزوتوكول الإنرنت 191

هي مجمُوعة من البروتوكولات التي نُستعمل لِتَأمين خدمات الخُصوصيَّة والمُصادقة في طبقة الشبكة ولضمان أمن الاتصال بين البوابات أو بين مُضيف وبَوَابَة أو بين مُضيفين، وذلك من أجل الإصدارين الرابع والسَّادِس من بزوتوكول الإنرنت و من أجل بزوتوكولات تشبيك أخرى.

هذه الحزمة هي معيار حُرّ، ويُمكن حصر الوظائف المتنوّعة التي تُقدَّمها في بزوتوكولين ومجمُوعة خوارزميَّات هي:

* بزوتوكول تروبيسات المُصادقة 192 ويُؤَمَّن سلامة رزم البيانات والتَّحَقُّق من هوية مصدراها.

* بزوتوكول تأمين الحُمُولة بالتَّعليف 193 ويُؤَمَّن سرِيَّة البيانات ويَحمِيها من الهجمات المُعتَمِدة على رسائل الرَّد.

* تنظيمات الأمن 194 وهي مجمُوعة من الخوارزميَّات والمُحدَّدات التي نُستعمل من قبل البروتوكولين السَّابِقِين.

<footnote n="185">185 انظر [RFC792]، ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="186">186 أصل الاسم Internet Group Management Protocol، اختصارا IGMP.</footnote>

<footnote n="187">187 انظر ص. 11 في [RFC1112] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="188">188 انظر [RFC2236] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="189">189 انظر [RFC3376] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="190">190 أصل الاسم SSM، اختصارا Internet Protocol Security، اختصارا IPsec.</footnote>

<footnote n="191">191 أصل الاسم Internet Protocol Security، اختصارا IPsec.</footnote>

<footnote n="192">192 أصل الاسم Authentication Headers، اختصارا AH، انظر [RFC2402] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="193">193 أصل الاسم Encapsulating Security Payload، اختصارا ESP، انظر [RFC2406] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="194">194 أصل الاسم Security Associations، اختصارا SA، انظر [RFC2408] في ثبت المراجع.</footnote>
ثُرِكْت هذه الصَّفحة فارغةً عَمداً لِغرض تنسيق الكتاب
<figure><img src="image_54.png" /></figure>

الفصل الرابع: تجزئة فضاء العناوين

<figure><img src="image_55.png" /></figure>
## مقدمة

تجزئة فضاء العناوين 195 هي عمليّة رياضيّة تُقَسَّم فضاء عناوين خاص ببروئنوكول تشبيك إلى فضاءي عناوين أو أكثر تُسَمَّى الأفضية الجزئية، وتُستخدم العناوين المأخوذة منها لعنونة شبكات مُختلفة. تَكون الأفضية الجزئية متساوية الحجم ومتمايز رياضياً وأصغَر من فضاء العناوين الأصيل، لكل فضاء عناوين جزيئ عنوان مُميّز وقناع فضاء يُمثلان معاً الفضاء الجزئي كاملاً.

يحتاج مصممو الشبكات إلى تجزئة أفضية عناوينهم، إما بهدف الوصول إلى عدَّد مُحدَّدٍ من الأفضية الجزئية أو لِضبط عدَّد العناوين المتاح للاستخدام في أي من الأفضية الجزئية، أو لِكلا الهدفين معاً. يُمكن تجزئة أفضية العنونة التي تستخدم عناوين الإصدار الرابع من بروئنوكول الإنرنت وفقاً لِشكلين: الأوَّل مَحَكُوم بالصنف القياسي للفضاء، والآخر مبني على العنونة غير الصنفية التي أبْتُدعت لِتخفيف هدر العناوين في الشكل الأوَّل.

عمليّة التجزئة هي آلية رَئِيْسَة يَعتمد عليها التوجيه غير الصنفي بين النطاقات واستخدام أقنعة الأفضية الجزئية مُختلفة الأطوال، ويُؤَدِّي إنجازها إنجازاً غير صحيح أو استخدام الأفضية الجزئية استخداماً غير مُناسِب إلى ظهور مشكلات في الشبكة ترتبط بالعنونة وبالتجويم.

يبدأ هذه الفصل بعرض نبذة تاريخية تشرح كيف تطوَّر هذا المفهوم يَليها تذكرة رياضية بأساسيات أنظمة العدّ وشرح لكيفية إنجاز العطف المنطقي ثُمَّ شرح لِمَبدأ عمل التجزئة إذا كانت العنونة صنفية أو غير صنفية. يلي ذلك تناول سِت حالات يَلَزم فيها استعمال التجزئة للاستجابة لمتطلبات مُختلفة لِلعنونة، وأخيراً، تناول للمشكلات ذات الصلة بالتجزئة.

## نبذة تاريخية

تجزئة فضاء العناوين هي إحدى الآليات الرئيسيَّة التي اعتمدت عليها الإنرنت في أثناء نُموّها وتطوُّرها لِتَصل إلى ما هي عليه. كانت هيكلية عناوين الإنرنت الأولى مكونة من مستويين: الأوَّل هو مستوى أعلى يَرِبط بين الشبكات وسُمي شبكة كَاتِبيَن 196، والآخر هو مستوى الشبكات التي يُراد ربط بعضها مع بعض، والَّتي يَكون لكل منهن عنوان شبكة مُميَّز. يَلَزم الانتباه إلى أن هذا التوصيف لا يعني أن طُوبُولوجيا الإنرنت الأولى كانت هرميَّة، لكن المقصود هو أن الرؤية الأولى لِبنية نظام العنونة في الشبكة كانت هرميَّة. 197

<footnote n="195">195 أصل الاسم Subnetting وهي كلمة مكونة من مقطعين: sub- وهي بادئه تعني فرعي أو جزيئ، و net وتعني الشبكة، انظر ص. 766 و 1168 في [BKA02] في ثبت المراجع، وورد هذا المصطلح أيضاً معرَّضاً إلى شبكة فرعية في ص. 79 في [BKA05]. وتشيع خطأً استعمال كلمتي فضاء Space وشبكة Network على أنَّهما مُتردَّفتان تؤدييان المعنى نفسه، والصواب في ما رأينا أن الشبكة هي العتاد المادي مع ما فيه من برمجيات، أما الفضاء فهو مجموَّعة من الأغراض المتجانسة غير المادِّيَّة نحو الأعداد أو العناوين أو التقاط، وقد تَكون مُنتهيَّة أو غير مُنتهيَّة، وقد وقعنا في هذا الخطأ في كتابنا السابق (انظر [BKA07])، ولكنها تجنبناه في هذا الكتاب وقومناه في كل مواقع وروده.</footnote>

<footnote n="196">196 أصل الاسم Catenet، وهو اختصار لعبارة Concatenated network التي تعني الشبكة المتسسلية. وكان لويس بورَّان (انظر ترجمته في حواشي الفصل الثاني من هذا الكتاب) هو أوَّل من ضاغ هذا المصطلح. للمزيد حول ذلك، انظر ما جاء في ص. 21 في [ART21] في ثبت المراجع. 197 انظر ما جاء في هذا الخصوص في ص. 4 في [RFC917] في ثبت المراجع.</footnote>
أشار ديفيد كلارك 198 في وثيقة ملاحظات تجارب الإنترنت رقم 46 المنشورة في العام 1978م، 199 إلى بنية عُنوان الفضاء المستعمل، وإلى المشكلات المتوقعة نتيجة لذلك. كان طول العُنوان 32 بتاً قُسِّمت إلى قسمين: أحدهما خاص بالفضاء طوله 8 بتات، ويسمح بوجود 256 فضاء مُختَلِفاً فقط، وآخر خاص بالمُضيفين، طوله 24 بتاً، ويُستعمل لعنونة المُضيفين محلّيًا، كان عَدَد الأفضية هذا كافياً في ذلك الوقت، ولكنّه لم يَكُن مُناساً لِلتَّوسَع المُتوَقَّع لِلشَّبكة، وقد اقترح كلارك البدء بالإعداد لتلك المرحلة مُبَكِّراً وقدَم بعضًا من الحُلُول.

بعد ذلك، طوّر الإصدار الرابع من برونو كول الإنترنت في العام 1981م، ووُصِف في الوثيقة 791 RFC، كما تقدَّم، وفيه اعتمد طول العُنوان ليَكون 32 بتاً، وقُسِّم فضاء العُنونة المُخصص للمُضيفين رياضيًا إلى ثلاثة أصناف قياسية هي الصنف A والصنف B والصنف C، ووُصِفت هذه الأصناف بأنها قياسية لأَنَّهُ يَكفي معرفة الصنف الذي ينتمي العُنوان إليه لتحديد طول معرَّف الفضاء وطُول معرَّف المُضيف. 200

يُحدَّد طول معرَّف الفضاء عَدَد أفضية العناوين في كلّ صنف، ويُحدَّد طول معرَّف المُضيف عَدَد العناوين الموجودة في كلّ فضاء، وبما أنَّ المعرَّفات في الأصناف القياسية ثابتة الطُّول من أجل كلّ صنف، فإنَّ عَدَد الأفضية وحجمها ثابتان أيضاً. فضاء عناوين الصنف A هو الأكبر، ويُوجد 256 فضاء يحتوي كلّ منهما أكثر من 16 مليوناً من العناوين، يَليه حجمًا فضاء عناوين الصنف B، الذي يحتوي 65536 عنواناً، وأخيراً فضاء عناوين الصنف C الذي يضمُّ 256 عُنواناً (الجدول 4-1).

<table><caption>الجدول (4-1): الحُدود النظرية للأصناف القياسية في الإصدار الرابع من برونو كول الإنترنت</caption><thead><tr><th rowspan="2">الصنف</th><th rowspan="2">بتات مَحْجُوزة</th><th colspan="2">أطوال أقسام العُنوان (بت)</th><th rowspan="2">عدد الأفضية في الصنف</th><th rowspan="2">عدد العناوين في كلّ فضاء</th></tr><tr><th>معرَّف الفضاء</th><th>معرَّف المُضيف</th></tr></thead><tbody><tr><td>A الصنف</td><td>1</td><td>7</td><td>24</td><td>20127-2</td><td>224</td></tr><tr><td>B الصنف</td><td>2</td><td>14</td><td>16</td><td>214</td><td>216</td></tr><tr><td>C الصنف</td><td>3</td><td>21</td><td>8</td><td>221</td><td>28</td></tr></tbody></table>

كانت خِيارات العُملاء تبعاً للعنونة الصَّنفية محدودة، فأِمًا اختيار فضاء من الصنف C لا يُلْبَي حاجتهم كاملة لِصغر حجمه، أو اختيار فضاء من الصنف B يَغْطِي حاجتهم، ولكنّه يَفيض عنها أيضاً بعشرات آلاف العناوين التي تَضيع هدراً.

<footnote n="198">198 ديفيد كلارك David Clark (1944) - هو مهندس أمريكي وعالم حاسوب حصل على درجة البكالوريوس في عام 1966م من كلية سوارثمور في بنسلقانيا وعلى درجة الماجستير في عام 1968م من معهد ماساشوستيس لالتقانة وكلاهما في الهندسة الكهربائية، ثمَّ حصل على درجة الدُّكتوراه في عام 1973م من معهد ماساشوستيس لالتقانة أيضاً. كلارك هو أحد رواد الإنترنت الذين عُملوا على تطويرها منذ مُنتصف السبعينيات.</footnote>

<footnote n="199">199 انظر ص. 2 في [IEN46] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="200">200 انظر ص. 7 في [RFC791] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="201">201 فضاء العناوين 0.0.0.0/8 محجور كاملاً، ولا يستعمل في عُنونة المُضيفين إلا ضمن عملية التهيئة الآلية، والفضاء 127.0.0.0/8 محجور أيضاً لأغراض الحلقة العكسيّة Loopback ولا يستخدم في عُنونة المُضيفين.</footnote>
طُوِّرت آلَيَّة تجزئة الأفضية في العام 1985م لحلّ هذا الإشكال، ووُصِفت في وثيقة طلب التعليمات 950 RFC. 202 وكان الهدف منها إضافة مستوئ جديدي للتعامل مع أفضية العناوين القياسيّة، ليُصبح من الممكن تقسيم فضاء الصنف نفسه إلى عدَّد من الأفضية الجزئية، التي يمكن تميّزها رياضيا واستخدامها في عنونة أفضية مختلِفة. ساهم استعمال التجزئة في توفير أفضية جزئية ذات أحجام متنوعة تتوافق مع حاجات العُملاء، فأدى ذلك إلى تخفيض سرعة استنفاد فضاء العناوين، وإلى الحدّ من الهدر، ولكنّه خلق مشكَّلة جديدة هي عدَّد الأفضية الكبير التَّابع وأحجام جداول التوجيه اللازم لتعامل مع هذا العدد.

طرح حل تجميع الأفضية 203 لعلاج هذه المشكلة وهو آلية لجميع عناوين بعض من الأفضية الجزئية أو كلها معا لإنتاج عُنوان واحد يُمثل فضاء أكبر، يمكن بعد ذلك استخدام هذا العنوان في الموجّهات لتجويه الرزم باتجاه الشبكات المُعنونة بعناوين من هذه الأفضية الجزئية. أضافت هذه التُّقنية بعضًا من القيود على آليات منح العناوين، ولكنها قدّمت حلًا لمشكلة الأحجام الكبيرة لجدال التوجيه هو الاختزال، 204 وبات بالإمكان تجزئة الشبكات من غير القلق من الزيادة المُفرطة في حجم جداول التوجيه.

طرح الوثيقة 1519 RFC في العام 1993م، وبعد 12 عاما على استخدام العنونة الصنفية، التي قدّمت مفهوما جديدا هو التوجيه غير الصنفي بين النطاقات ليكون آلية لتجويه رزم البيانات بين الشبكات اعتمادا على نمط عنونية غير قياسي هو العنونة غير الصنفية. عُدّل المعيار الأصيل لاحقا، وطرحت وثيقة طلب تعليقات جديدة تناولت الموضوع نفسه تحت الاسم الزمزي 4632 RFC، وهي تقدّم طريقة لإنجاز عمليّة التجزئة اعتمادا على العنونة غير الصنفية. 205

## خلفية رياضية

### أنظمة العدد 206

نظام العدد هو طريقة كتابة لترميز مجموعة غير مُنتهية من الأعداد باستخدام مجموعة محدَّدة من الأرقام بنهج مُتسَق، ويُسمى عدَّد عناصر مجموعة الأرقام أساس نظام العدد. 207

<footnote n="202">202 انظر [RFC950] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="203">203 أصل الاسم Supernetting وقد قرد في عُنوان الوثيقة 1338 RFC (انظر [RFC1338] في ثبت المراجع) قبل أن يُحَذَّف من الوثائق اللاحقة ذات الصلاة، وهي كلمة مكونة من مقطعين: Super وهي بابيَّة تعني أعلى أو فوق (انظر ص. 1179 في [BKA02]) وتعني شبكة، فيصيح المعنى الشبكة العُلْيَا أو الفوقية، والمُراد من استعمال البايذة - super مَعنى يُعاكس ما تشير إليه البايذة - sub وهو التَّفْرُع أو التجزئة، فرأينا تعرِّيبها الأفضل إلى تجميع الأفضية لتعطي مَعنى مُعاكسا للتجزئة.</footnote>

<footnote n="204">204 الاختزال Summarization وتجميع المسارات Route aggregation، وانظر ما جاء في شأنهما في الفصل الثامن من هذا الكتاب.</footnote>

<footnote n="205">205 انظر [RFC1519] وص. 7-4 في [RFC4632] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="206">206 للتتوسع أكثر في أنظمة العدد [BKE03] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="207">207 أصول الأسماء الواردة في هذه الفقرة: العدد Number والرقم Digit ونظام العدد Radix Numeral system وأساس النظام.</footnote>
تعتمد أنظمة العدد المستعملة في شبكات البيانات على التدوين ذي المراتب، وفيه يتكون العدد من مجموسة من الأرقام المتناابعة التي تشغل مراتب مميزة ببهارس فريدية، وتتحدد القيمة المقابلة لكل رقم بفهرس المرتبة التي يشغلها. تبدأ فهرسة المراتب من الصفر، وتزداد قيمة الفهرس بمقدار 1 من أجل كل رقم إلى اليسار. أَمَّا لِتمثيل الأعداد ذوي الفاصلة المتحركة 208، فتُستخدم فهارس سالبة المراتب، أي تنقص قيمة فهرس المرتبة بمقدار 1 عند الاتجاه يميناً، ويكون فهرس المرتبة الأولى إلى يمين الفاصلة هو 1- ثُمَّ 2- وهكذا. مثلاً، في نظام العدد العشري، يحتوي العدد 1125 أربعة أرقام: الأوَّل هو 5 ويقع في المرتبة الأولى وفهرسها 0، والثاني هو 2 ويقع في المرتبة الثانية وفهرسها 1، والثالث والرابع هما الرقم 1 ويقعان في المرتبتين ذوائي الفهرسين 2 و3 على الترتيب. وفقا لِنظام العدد، فإن القيمة المقابلة لِلرقم 1 في المرتبة 2 هي 100، والقيمة المقابلة لِلرقم 1 في المرتبة 2 هي 1000، أي أن قيمة الرقمين 1، في العدد 1125 تحددت تبعاً لِفهرس المرتبة التي يشغلها كل منهما (الشكل (1-4)).

<figure><img src="image_56.png" /><figcaption>الشكل (1-4) : سرد بالمصطلحات المستعملة في أنظمة العدد ذاوت المراتب</figcaption></figure>

نُستعمل ثلاثة أنظمة عدّ لِتمثيل عناوين بروتوكول الإنترنت: 209

* ينظام العدد الثَّنَائِي: هو نظام عدّ ثابت الأساس ذو مراتب، أرقامه 0 و 1 وأساسه 2. يضاف الرقم 2 إلى أسفل ويمين العدد المكثوب بنظام العدد الثَّنَائِي أو يُسَبَّق بالبادئة 0b أو 0B. مثلاً يُشار إلى أن العدد 101 ثُنَائِي بالشكل التالي: 2(101) أو 0b101. يُستعمل هذا النظام أيضاً لِتمثيل القيم البوليانيَّة 210 التي يُمكن أن تُمثل باستعمال أي نظام يضمُّ حالتين فقط: {تشغيل، تعطيل} أو {صواب، خطأ} أو {نعم، لا}...

* ينظام العدد العشري: هو نظام عدّ ثابت الأساس ذو مراتب، أرقامه من المجموسة {0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8، 9} وأساسه 10، وهو أكثر الأنظمة شيوعاً واستخداماً. لإلشارة إلى أنّ عدداً ما مُمثل بنظام العدد العشري يُضاف

<footnote n="208">208 أصل الاسم Floating point</footnote>

<footnote n="209">209 أصول أسماء أنظمة العدد: لِلتَّنَائِي Binary numeral system وللعشري Decimal numeral system وللسَّتَة عشري numeral system</footnote>

<footnote n="210">210 نسبة إلى جورج بول George Boole (1864-1915)، وهو رياضي وفيلسوف وعالِم منظِّق إنكليزي، أسس فرعاً في الجبر سُمِّي على اسمه وهو الأساس الذي قامت عليه ثورة المعلومات في القرن العشرين، له أيضاً أعمال بارزة في المعادلات الثفاضلية والمنطق الجبري.</footnote>
الرقم 10 إلى أسفل و يمين العدد أو يسبق بالبادئة 0d. مثلاً، يشار إلى أن العدد 101 مكثوب بنظام العدد العشري بالشكلين (101) أو 0d101 (101).

* **نظام العدد سِتَة العَشْرِي:** هو نظام عَدُّ ثابت الأساس ذُو مراقب، أرقامه مكونة من مجموعتين من الآرموز هما $\{0, 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9\}$ و $\{A, B, C, D, E, F\}$، وأساس النظام هو 16. أُسِتْخْدَمْ نِظام العَدُّ سِتَة العَشْرِي في شَبْكَات البيانات لِأَنَّهُ يُوفَّر طريقة سهلة وسريعة لقراءة وكتابية تتابعات طويلة من الأصفار والوحدان نُمَّلَ كُلٌّ 4 بتات فيها برقم سِتَة عَشْرِي واحدٍ فقط. للإشارة إلى أن العدد مكثوب بنظام العدد السَّتَّ عَشْرِي، تضاف البادئة $Ox$ إلى يسار العدد أو اللَّاحِقَة $h$ إلى يمينه، أو يضاف الرَّمْز 16 إلى أسفل ويسار العدد. مثلاً للدلالة على أن العدد 101 مكثوب بنظام العدد الست عشري يكتب $0x101$ أو $h101$ أو $0x16$ (101).

بصورة عامة، لوكان عَدَّد ما، ليكن $A$، مكثوبا بنظام عَدُّ أساسه $B$، ومُؤَلَّفًا من عَدَد من المراتب $N$ مُرَتَّبَةً تَبَعًا لِأَهْمَّيَة ضمن مصفوفة وحيدة البعد $D$ طولها $N$، فبالإمكان التعبير عنه بصيغة مجمووع في نظام العدد العشري كما في العلاقة (1-4):

$$A = \sum_{i=0}^{N} D_i B^i \qquad (1-4)$$

على سبيل المثال، يُمكن وفقاً للعلاقة (1-4) تمثيل العدد 101 المكثوب بأنظمة العدد الْثَنَائِي والْعَشْرِي وسِتَة العَشْرِي على الترتيب كما يلي:

$$(101)_2 = 1 \times 2^0 + 0 \times 2^1 + 1 \times 2^2$$

$$(101)_{10} = 1 \times 10^0 + 0 \times 10^1 + 1 \times 10^2$$

$$(101)_{16} = 1 \times 16^0 + 0 \times 16^1 + 1 \times 16^2$$

يُستعمل نِظاما العدد الْثَنَائِي والْعَشْرِي لِتمثيل عناوين الإصدار الرابع من بزوئوگول الإنترِنِت، 211 ونِظاما العدد الْثَنَائِي وسِتَة العَشْرِي لِتمثيل عناوين الإصدار السَّادِس من بزوئوگول الإنترِنِت كما سيرد في الفصل العاشر من هذا الكتاب.

## العَطْف المنطقي 212

هو عمليَّة منطقيَّة بين عَدَدِين مكثوبين بنظام العدد الْثَنَائِي يُسمَّيان المدَّخلان، يَنْتَج عنها قيمة منطقيَّة ثالثة نُسمَّى الخرج، تَفترض العمليَّة أنَّ قيمة الخرج ستكون صواباً، إذا وَفَقط إذا، كانت قيمة المدَّخلين صواباً معاً (الجدول (2-4)).

يَلْزَم لإجراء عمليَّة العَطْف المنطقيّ بين عَدَدِين تُمثِيلهما بنظام العدد الْثَنَائِي أولاً، نُمْ تنفيذ العمليَّة تَبَعًا لجدول الحقيقة الخاص بها على أزواج من القِيم المنطقية مأخوذة من العدد الأوَّل والثَّانِي على الترتيب، يَضُمُّ كُلُّ زوج زقمين لهما المرتَبَة

<footnote n="211">211 سبق وأشرنا إلى أن عناوين الإصدار الرابع من بزوئوگول الإنترِنِت نُكتب باستعمال التدوين العشري المُنَّقَطَّ وهو نظام لِكتابية الأعداد مُشْتَقِّ من نظام العدد العشري، انظر ما جاء في شأنه في الفصل الثَّالِث من هذا الكتاب.</footnote>

<footnote n="212">212 لِلتَّوُسُّع في هذا السياق انظر ص. 11 وما بعدها في [BKE04] في ثبت المراجع.</footnote>
عند تحصيص فضاء عناوين صنفية، يقع الحد الفاصل بين معرَّف الفضاء ومعرَّف المضيف عند المراتب التي تشكل حدود الخانات في الغنوان، أي يحصل كل عميل يتصل مع الإنترنت على فضاء عنوانية جزئية محددة بعدد من البيانات المحجوزة مع معرَّف فضاء بطول إجمالي للاثنين يبلغ 1 أو 2 أو 3 بايتات تبعاً لصنف الفضاء. يمكن لمدير الشبكة بعدها أن يجزئ الفضاء بمُقتضَى الحاجة إلى أفضية أصغر حجمًا من خلال اقتطاع جزء من معرَّف المضيف وتشكيel قسم جديد هو معرَّف الفضاء الجزيئ، 214 في حين يبقى طول معرَّف الفضاء ثابتاً (الشكل (4-2)). فإذا أقتطع bSID بتاً من معرَّف المضيف، فإن طوله الجديد سيُصبح b'HID ثابتاً، وسيُحسب وفقاً للفاotic (4-2):

$$b'_{\text{HID}} = b_{\text{HID}} - b_{\text{SID}} \quad (2-4)$$

يكون معرَّف الفضاء الجزيئ مشتريكاً بين العناوين في كل فضاء جزئي، ويُحدَّد طوله عدَّد الأفضية الجزئية التالية عن التجزئة كما أسلف.

<figure><img src="image_57.png" /><figcaption>الشكل (2-4): التغيير في بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوئوتكول الإنترنت بعد التجزئة في العوننة الصنفية</figcaption></figure>

أما في العوننة غير الصنفية، فإن الحد الفاصل بين معرَّف الفضاء ومعرَّف المضيف قد يُوجد في أي خانة ضمن الغنوان، ولا قواعد أصناف تُحدَّد الأطوال، بل تُولد البدئة وفقاً لهرميتة تَعَتمَد على موقع العميل كما سيَّرد بالتَّفصيل في الفصلين السابع والثامن من هذا الكتاب. تُمثَّل كل بادئة فضاء جزئياً مُقتَطعاً من فضاء العناوين الكلي، ويُمكن إعادة تجزئته مُجدَّداً بمُقتضَى الحاجة من خلال اقتطاع جزء من معرَّف المضيف وتشكيel قسم جديد هو معرَّف الفضاء الجزيئ (الشكل 3-4).

<figure><img src="image_58.png" /><figcaption>الشكل (3-4): التغيير في بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوئوتكول الإنترنت بعد التجزئة في العوننة غير الصنفية</figcaption></figure>

<footnote n="214">214 أصل الاسم Subnet identifier، اختصاراً.</footnote>

<footnote n="215">215 في ما سيَّأتي في هذا الفصل يستعمل المحزف b لإشارة إلى مقدار مكوَّن من عدَّد من البيانات والمحزف N للإشارة إلى مقدار معدوم الواحدة نحو عدَّد العناوين أو عدَّد الأفضية، تضاف كلمة أو زموز توضيحيَّة إلى أسفل وبين المحارف لتمييزها.</footnote>
يَلَزِمُ فِي هَذَا السِّياقِ التَّمَييزَ بِين مُعَرّفَ الْفِضاءِ الْجُزْئِيِّ وَعُنْوانِ الْفِضاءِ الْجُزْئِيِّ، فَالْأَوَّلُ هُوَ عَدَدٌ مِّن الْبَنَاتِ الْمُقْتَطِعَةُ مِن مُعَرّفِ الْمُضِيفِ لِيَتَشْكِيلِ مُعَرّفِ الْفِضاءِ الْجُزْئِيِّ، أَمَّا الثَّالِثُ فهُوَ عُنْوانُ بِرُوْنُوكُولُ إِنْتَرنِتُ يُمِيزُ فِضاءَ عناوينَ جُزْئِيَّاً نَاتِجاً عَنْ عمليَّةِ التَّجزِئَةِ.

تجزئة فضاء العناوين

تجزئة فضاء عناوين صِنْفيّ

هي تقسيم فضاء عناوين لِصَنْف قِياسيٌّ مِنْ أصناف البث فريد الوجهة في الإصدار الرابع من برونوتكول الإنترنت إلى فضاءي عناوين أو أكثر. يُوجَد ثلاثة أصناف بث فريد الوجهة هي: الصنف A والصنف B والصنف C. يُقْتَطَع عَدَدُ مُحدَّدٍ مِّن الْبَنَاتِ المُتَنَالِيةِ مِنْ مُعَرّف المُضِيف بدءاً مِنْ البت الأكثر أهميةً فيه لإنجاز التجزئة، ويُنشَأ قِسْمٌ جَدِيدٌ هُوَ مُعَرّف الفضاء الجزيئer. قد تُحدَّد مُتَطَلَّبات التجزئة شروطًا إضافيَّة على طول معرَّف الفضاء الجزيئ أو على طول معرَّف المضيف أو على الاثنين معا، وقد تُوجَد أطوال عديدة ممكِنَة لِمعرَّف الفضاء الجزيئ تتوافق مع مُتَطَلَّبات التجزئة، ويعود اختيار القيمة المناسبة عندها لِمدير الشبكة.

الصنف A

يُبلَغُ طُول مُعَرّف المُضِيف في فضاء عناوين قِياسيٌّ مِن الصنف A بنا، وهو يَمْتَدُ على ثلاث خانات هنَّ ذَوَات المراقب 2 و3 و4. عند اقتطاع مُعَرّف الفضاء الجزيئ من قِسْم المُضِيف، فإنه يَبْدَأ الامتداد مِن البت الأكثر أهميةً داخل الخانة ذات المرتَبة 2، ويَبْقَى مَحُصُورًا فيها إذا كان طول المُعَرّف أقلَّ من 8 بتات أو مُساوٍ، أو قد يَمْتَدُ على الخانتين ذوَاتي المَرتَبَتَين 2 و3.261 إذا كان طول مُعَرّف الفضاء الجزيئ أكبر تمامًا من 8 ولكنه أصغر من 16 بنا أو مُساوٍ لها، أو قد يَمْتَدُ على الخانات الثلاثة ذَوَات المراقب 2 و3 و4 إذا كان طول مُعَرّف الفضاء الجزيئ أكبر تمامًا من 16 بنا.

يَخْتَلِف طُول مُعَرّف الفضاء الجزيئ بمُقْتَضَى مُتَطَلَّبات التجزئة، وحده الأدنى هو بُت واحد، ويَعْنِي ذلك تجزئة فضاء عناوين إلى فضاءين جزئيين فقط، أَمَّا حدُّه الأَعْلَى فَهُوَ 22 بنا، ويَعْنِي ذلك تجزئة الفضاء إلى 22 فضاء جزئيًا في كل منهما 4 عناوين يَصْلُح اثنان منها فقط لِعنونة المُضِيفِين. مِن الممكِن نظريًا اختيار طول مُعَرّف الفضاء الجزيئ ليكون 23 أو 24 بنا، لكن ذلك يُنْتِج أفضية عناوين جزئية تحتوي عُنوانين في الحالة الأولى وعُنواناً واحداً في الحالة الثانية، وفي كلتا الحالتين لا عناوين صالحية لِعنونة المُضِيفِين. عملياً، لا استخدامات لِأفضية جزئية بهذه الأحجام في الإصدار الرابع من برونوتكول الإنترنت.

مع إمكانية تغيير طول مُعَرّف الفضاء الجزيئ ضمن مجمُوعة الأعداد الصحيحة {1، 2، 3، ... 22}، يُمكن تمييز الحالات التالية (الشكل 4-4):217

• طول مُعَرّف الفضاء الجزيئ أكبر من بُت واحد أو مُساوٍ له وأصغر تماماً من 8 بتات.

<footnote n="216">216 الترتيب 2 ثم 3 ذو مغزى في هذا السياق، لأن معرَّف الفضاء الجزيئ ينْمُو مِن الخانة الأكثر أهمية نحو الخانة الأقل أهمية.</footnote>

<footnote n="217">217 يحوي هذا الفصل في ما سيأتي أمثلة مُقتَضَبة عن التجزئة لكل صنف قياسي، من أجل أمثلة مُفْضَلة لكل حالة انظر المُلْحَق د.</footnote>
* طول معرَّف الفضاء الجزيئ يساوي 8 بات.

* طول معرَّف الفضاء الجزيئ أكبر من 9 بات أو يساويها وأصغر تماما من 16 بات.

* طول معرَّف الفضاء الجزيئ يساوي 16 بات.

* طول معرَّف الفضاء الجزيئ أكبر من 17 بات أو مساوي لها وأصغر من 22 بات أو مساوي لها.

يُبين الجدول (4-4) الحالات الرباعية الممكنة لتجزئة فضاء مِن الصَّنف A، وفيها حالتان مميَّزتان: عندما يكون طول معرَّف الفضاء الجزيئ 8 و 16 بات. في الأولى سيَّكون طول معرَّف المضيف 16 بات، أي أن التجزئة ستنتج أفضية جزئية في كلّ منهما $2^{16}=65536$ عنوانا، وهي أفضية مكافئة حجمًا لأفضية الصَّنف B. وفي الثانية سيَّكون طول معرَّف المضيف 8 بات، أي أن التجزئة ستنتج أفضية جزئية في كلّ منهما $2^8=256$ عنوانا، وهي أفضية مكافئة حجمًا لأفضية الصَّنف C.

<table><caption>الجدول (4-4): الحالات الرباعية الممكنة عند تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصَّنف A</caption><thead><tr><th colspan="2">قناع الأفضية الجزيئية</th><th rowspan="2">حجم فضاء العناوين (عنوان)</th><th rowspan="2">عَدَد أفضية العناوين الجزيئية (فضاء)</th><th rowspan="2">طول معرَّف المضيف (بَت)</th><th rowspan="2">طول معرَّف الفضاء الجزيئ (بَت)</th></tr><tr><th>تدوين الباดئة</th><th>التدوين العشري المُنَّطَّح</th></tr></thead><tbody><tr><td>255.128.0.0</td><td>/9</td><td>2<sup>23</sup></td><td>2</td><td>23</td><td>1</td></tr><tr><td>255.192.0.0</td><td>/10</td><td>2<sup>22</sup></td><td>4</td><td>22</td><td>2</td></tr><tr><td>255.224.0.0</td><td>/11</td><td>2<sup>21</sup></td><td>8</td><td>21</td><td>3</td></tr><tr><td>255.240.0.0</td><td>/12</td><td>2<sup>20</sup></td><td>16</td><td>20</td><td>4</td></tr><tr><td>255.248.0.0</td><td>/13</td><td>2<sup>19</sup></td><td>32</td><td>19</td><td>5</td></tr><tr><td>255.252.0.0</td><td>/14</td><td>2<sup>18</sup></td><td>64</td><td>18</td><td>6</td></tr><tr><td>255.254.0.0</td><td>/15</td><td>2<sup>17</sup></td><td>128</td><td>17</td><td>7</td></tr><tr><td>255.255.0.0</td><td>/16</td><td>2<sup>16</sup></td><td>256</td><td>16</td><td>8</td></tr><tr><td>255.255.128.0</td><td>/17</td><td>2<sup>15</sup></td><td>512</td><td>15</td><td>9</td></tr><tr><td>255.255.192.0</td><td>/18</td><td>2<sup>14</sup></td><td>1024</td><td>14</td><td>10</td></tr><tr><td>255.255.224.0</td><td>/19</td><td>8192</td><td>2048</td><td>13</td><td>11</td></tr><tr><td>255.255.240.0</td><td>/20</td><td>4096</td><td>4096</td><td>12</td><td>12</td></tr><tr><td>255.255.248.0</td><td>/21</td><td>2048</td><td>8192</td><td>11</td><td>13</td></tr><tr><td>255.255.252.0</td><td>/22</td><td>1024</td><td>2<sup>14</sup></td><td>10</td><td>14</td></tr><tr><td>255.255.254.0</td><td>/23</td><td>512</td><td>2<sup>15</sup></td><td>9</td><td>15</td></tr><tr><td>255.255.255.0</td><td>/24</td><td>256</td><td>2<sup>16</sup></td><td>8</td><td>16</td></tr><tr><td>255.255.255.128</td><td>/25</td><td>128</td><td>2<sup>17</sup></td><td>7</td><td>17</td></tr><tr><td>255.255.255.192</td><td>/26</td><td>64</td><td>2<sup>18</sup></td><td>6</td><td>18</td></tr><tr><td>255.255.255.224</td><td>/27</td><td>32</td><td>2<sup>19</sup></td><td>5</td><td>19</td></tr><tr><td>255.255.255.240</td><td>/28</td><td>16</td><td>2<sup>20</sup></td><td>4</td><td>20</td></tr><tr><td>255.255.255.248</td><td>/29</td><td>8</td><td>2<sup>21</sup></td><td>3</td><td>21</td></tr><tr><td>255.255.255.252</td><td>/30</td><td>4</td><td>2<sup>22</sup></td><td>2</td><td>22</td></tr><tr><td>255.255.255.254</td><td>/31</td><td>2</td><td>2<sup>23</sup></td><td>1</td><td>23</td></tr><tr><td>255.255.255.255</td><td>/32</td><td>1</td><td>2<sup>24</sup></td><td>0</td><td>24</td></tr></tbody></table>
يَلَزِم التَّمِيز بين حَجم فضاء العناوين الجزئي الناتج عن التجزئة، وهو عَدَد العناوين الإجمالي التي يحتويها الفضاء، وبين عَدَد عناوين الفضاء التي تصلح لعنونة المُضيفين. في أفضية عناوين الإصدار الرابع من بزوتووكول الإنترنت يَكون عَدَد العناوين التي تصلح لعنونة المُضيفين أقل بُعنوانين دائمًا من عَدَد عناوين الفضاء الإجمالي. والسبب في ذلك أن العنوان الأكبر قيمةً والعنوان الأصغر قيمةً يَكونان محجوزين لإستخدامات أخرى: يُستخدم الأصغر ليمثل الفضاء الجزئي كاملاً، ويُستخدم الأكبر في الفضاء الجزئي بصفته عنواناً لليبُع العام لِمضيفي عناوين ذلك الفضاء كلهם، ولا يمكن، نتيجةً لذلك، استخدام هذين العنوانين لعنونة المُضيفين.

<figure><img src="image_59.png" /><figcaption>A الشكل (4-4): بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوتووكول الإنترنت في الحالات التالية عن تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصنف</figcaption></figure>

## الصنف B

يَكون طول مُعرَّف الفضاء فيه 14 بناً، بالإضافة لوجود بتيين محجوزين، ويَكون طول مُعرَّف المُضيف هو 16 بناً، ويَمتد على الخانتين ذواني المرتبتين 3 و4. عند اقتطاع مُعرَّف الفضاء الجزئي من مُعرَّف المُضيف، فإنَّ مُعرَّف الفضاء الجزئي يَنْمو ابتداءً من البيت الأكثر أهميةً في الخانة ذات المرتبة 3، ويَظل مُحصُوراً فيها إذا كان طوله أقل أو مساوٍ لثمانية بتاات، أو قد يَمتد على الخانتين ذواني المرتبتين 3 و4 إذا كان طوله أكبر من 8 بتاات (الشكل (5-4)).

يختلف طول مُعرَّف الفضاء الجزئي بمُقتضى مُتطلبات التجزئة: حدُّه الأدنى بِت واحِد، ويعني ذلك تجزئة فضاء العناوين الأصل إلى فضاءين جُزئيين فقط، أَمَا حدُّه الأعلى فهو 14 بناً، ويعني ذلك تجزئة الفضاء الأصيل إلى 16384=2¹⁴ فضاءً جُزئياً في كل منهما 4 عناوين، يَصلح اثنان منها فقط لعنونة المُضيفين (الجدول (5-4)). ضمن الحدود السابقة، توجد حالةً مُميزةً تحصل عندما يَكون طول مُعرَّف الفضاء الجزئي 8 بتاات، ويَكون طول مُعرَّف المُضيف عندها 8 بتاات أيضاً، ويعني ذلك أن التجزئة سُئِنْتِج أفضية عناوين جُزئية في كل منهما 2⁸=256 عنواناً، وهي أفضية مُكافئة حجمًا لأفضية الصنف C القياسي.

مع إمكانية تغيير طول مُعرَّف الفضاء الجزئي لِيأخذ قيمةً من مجمُوعة الأعداد الصحيحة {1، 2، 3، ... 14}، يُمكن تمييز الحالات التالية:
* طول معرَّف الفضاء الجزيئ هو بُت واحد على الأقل، وهو أصغر تمامًا من 8 بتأت.

* طول معرَّف الفضاء الجزيئ يساوي 8 بتأت.

* طول معرَّف الفضاء الجزيئ أكبر من 9 بتأت أو مساوي لها وأصغر من 14 بتأت أو مساوي لها.

<figure><img src="image_60.png" /><figcaption>B الشكل (5-4): بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنترنت في الحالات الناتجة عن تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصنف</figcaption></figure>

<table><caption>B الجدول (5-4): الحالات الرباعية الممكنة عند تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصنف</caption><thead><tr><th colspan="2">قناع الأفضية الجزيئية</th><th rowspan="2">حجم فضاء العناوين (عنوان)</th><th rowspan="2">عَدَد أفضية العناوين الجزيئية (فضاء)</th><th rowspan="2">طول معرَّف المضيف (بُت)</th><th rowspan="2">طُول معرَّف الفضاء الجزيئ (بُت)</th></tr><tr><th>تدوين البدئة</th><th>التَّدَوِين العَشْرِي المُنَفَّط</th></tr></thead><tbody><tr><td>255.255.128.0</td><td>/17</td><td>2<sup>15</sup></td><td>2</td><td>15</td><td>1</td></tr><tr><td>255.255.192.0</td><td>/18</td><td>2<sup>14</sup></td><td>4</td><td>14</td><td>2</td></tr><tr><td>255.255.224.0</td><td>/19</td><td>8192</td><td>8</td><td>13</td><td>3</td></tr><tr><td>255.255.240.0</td><td>/20</td><td>4096</td><td>16</td><td>12</td><td>4</td></tr><tr><td>255.255.248.0</td><td>/21</td><td>2048</td><td>32</td><td>11</td><td>5</td></tr><tr><td>255.255.252.0</td><td>/22</td><td>1024</td><td>64</td><td>10</td><td>6</td></tr><tr><td>255.255.254.0</td><td>/23</td><td>512</td><td>128</td><td>9</td><td>7</td></tr><tr><td>255.255.255.0</td><td>/24</td><td>256</td><td>256</td><td>8</td><td>8</td></tr><tr><td>255.255.255.128</td><td>/25</td><td>128</td><td>512</td><td>7</td><td>9</td></tr><tr><td>255.255.255.192</td><td>/26</td><td>64</td><td>1024</td><td>6</td><td>10</td></tr><tr><td>255.255.255.224</td><td>/27</td><td>32</td><td>2048</td><td>5</td><td>11</td></tr><tr><td>255.255.255.240</td><td>/28</td><td>16</td><td>4096</td><td>4</td><td>12</td></tr><tr><td>255.255.255.248</td><td>/29</td><td>8</td><td>8192</td><td>3</td><td>13</td></tr><tr><td>255.255.255.252</td><td>/30</td><td>4</td><td>2<sup>14</sup></td><td>2</td><td>14</td></tr><tr><td>255.255.255.254</td><td>/31</td><td>2</td><td>2<sup>15</sup></td><td>1</td><td>15</td></tr><tr><td>255.255.255.255</td><td>/32</td><td>1</td><td>2<sup>16</sup></td><td>0</td><td>16</td></tr></tbody></table>

C الصنف

يكون طول معرَّف الفضاء 21 بتأت فيه بالإضافة لوجود 3 بتأت محجُوزة، ويكون طول معرَّف المضيف هو 8 بتأت ويتَمَتَّد على الخانة ذات المرتَبة 4. عند اقتطاع معرَّف الفضاء الجزيئ من معرَّف المضيف، فإنَّه ينْمُو ابتداءً من البت الأكثر أهميةً في الخانة ذات المرتَبة 4، ويظل مَحُصُوراً فيها (الشَّكل (4-6)). يكون حدُّ معرَّف الفضاء الجزيئ الأدنى هو بُت واحد، ويتعيَّن ذلك تجزئة فضاء العناوين الأصيل إلى فضاءين جزئيين فقط، أمَّا حدُّه الأعلى فهو 6 بتأت، ويتعيَّن ذلك تجزئة الفضاء
الأصيل إلى 2⁶=64 فضاءً جزئياً في كلٍّ منهما أربعة عناوين، يَصلح اثنانٌ منها فقط لِعنونة المُضيفين، ويُظهر الجدول (4-6) هذه الحالات.

<figure><img src="image_61.png" /><figcaption>C الشكل (4-6): بنية عُنوان الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنترنت في الحالات التالية عن تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصنف</figcaption></figure>

يمكن نظرياً اختيار مُعرَّف فضاءٍ جزئيٍّ بطول 7 أو 8 بتاتٍ. في الحالة الأولى، ينْتَج عن التجزئة أفضية عناوين جزئية تحتوي عُنوانين فقط، هُما عُنوان الفضاء وعُنوان البث العام، ولا يبقى أي عُنوان آخر مُتاح لِعنونة المُضيفين. أَمَّا في الحالة الثانية، فإنَّ أفضية العُنونة التالية لا تحتوي إلا عُنواناً واحداً فقط هو عُنوان الفضاء، أي لا يُمكن عنونة المُضيفين أيضاً. لِذلك، نُستثنى القيمتان السابقتان، ويَتَغَيَّر طول مُعرَّف الفضاء الجزئي ضمن مجمُوعة الأعداد الصحيحة {1، 2، 3، 4، 5، 6}.

<table><caption>C الجدول (4-6): الحالات الرياضية الممكنة عند تجزئة فضاء عناوين قياسي من الصنف</caption><thead><tr><th colspan="2">قناع الأفضية الجزئية</th><th rowspan="2">حجم فضاء<br>العناوين<br>(عنوان)</th><th rowspan="2">عدد أفضية<br>العناوين الجزئية<br>(فضاء)</th><th rowspan="2">طول مُعرَّف<br>المُضيف<br>(بث)</th><th rowspan="2">طول مُعرَّف<br>الفضاء الجزئي<br>(بث)</th></tr><tr><th>تدوين البادئة</th><th>التدوين العشري<br>المنقط</th></tr></thead><tbody><tr><td>255.255.255.128</td><td>/25</td><td>128</td><td>2</td><td>7</td><td>1</td></tr><tr><td>255.255.255.192</td><td>/26</td><td>64</td><td>4</td><td>6</td><td>2</td></tr><tr><td>255.255.255.224</td><td>/27</td><td>32</td><td>8</td><td>5</td><td>3</td></tr><tr><td>255.255.255.240</td><td>/28</td><td>16</td><td>16</td><td>4</td><td>4</td></tr><tr><td>255.255.255.248</td><td>/29</td><td>8</td><td>32</td><td>3</td><td>5</td></tr><tr><td>255.255.255.252</td><td>/30</td><td>4</td><td>64</td><td>2</td><td>6</td></tr><tr><td>255.255.255.254</td><td>/31</td><td>2</td><td>128</td><td>1</td><td>7</td></tr><tr><td>255.255.255.255</td><td>/32</td><td>1</td><td>256</td><td>0</td><td>8</td></tr></tbody></table>

## تجزئة فضاء غير صنفي

هي تقسيم فضاء عناوين أصيل غير صنفي إلى فضاءي عناوين أو أكثر أصغر حجمًا منه. تَعْتَمِد هذه التجزئة على العُنونة غير الصنفية وفيها لا أصناف قياسية ولا أقنعة أفضية قياسية ولا طول ثابتاً لمعرَّف الفضاء، بل يُحصَّص فضاء العناوين الأصيل وفقاً لِلحاجة، ويُمكن أن يَبْدَأ مُعرَّف الفضاء الجزئي في أي موقع في العُنوان. تَعْرِض الجهات الناظمة لعمليَّة التَّحصيص، نحو هيئَة أرقام الإنترنت المُخصصة أو سجلات الإنترنت الإقليمية، بادئات ذَوَات أطوال مُختلِفة على العُملاء، وتَصِفُ هذه البادئات أفضية عناوين ذَوَات أحجام متنوعة، ويختار العُملاء حجم فضاء العناوين وفقاً لحاجتهم.

يمكن لِلْعُمْلَاء بعد ذلك تجزئة فضاء العناوين المُخصص لهم لإنتاج أفضية عناوين جزئية أصغر تناسب ما يحتاجونه، ويُحدَّد العميل عندها طول مُعرَّف المُضيف وطول مُعرَّف الفضاء الجزئي بناءً على عَدَد عناوين المُضيفين المرغوب في كل فضاء جزئي أو على عَدَد الأفضية الجزئية الإجمالي أو على الاثنين معاً. 218
يُجزَأ فضاء العناوين غير الصنفِي تجزئة مُشابهة لتجزئة الفضاء الصنفي، فالاختلاف الأساس بين الاثنين هو في بنيّة العناوين وآلية منحها لا في آلية التجزئة نفسها.

آلية التجزئة

تَنَكَّوْنَ عمليَّة تجزئة فضاء العناوين، سواء كانت العنونة صنفية أو غير صنفية، من مَرحلتين:

1. تحديد بنيّة عُنوان الأفضية الجزئية النَّاتِجة، ويعني ذلك تحديد طول معرَّف الفضاء الجزئي وطُول معرَّف المُضيف بمُقتضَى الحاجة الَّتي دَعَتْ إلى إنجاز التجزئة.

2. توليد عناوين الأفضية الجزئية النَّاتِجة عن الْبِنِّيَّةِ المُحدَّدة بالخطوة الأولى.

لتجزئة الفضاء القياسي يُحدَّد صنف العُنوان أولاً ومنه يُعرَّف طول معرَّف الفضاء والموقع الذي يَبْدَأُ معرَّف الفضاء الجزئي منه، ثم يُحدَّد طول معرَّف الفضاء الجزئي ومعرَّف المُضيف وفقاً لِمُتَطَلَّبات التجزئة. أمَّا لتجزئة الفضاء غير القياسي، فيُحدَّد طول البادئة أولاً لِمعرفة الموقع الذي يَبْدَأُ معرَّف الفضاء الجزئي منه، ثم يُحسَّب طول معرَّف الفضاء الجزئي وطُول معرَّف المُضيف تَبْعَأُ لِمُتَطَلَّبات التجزئة.

تجري العمليات الخاصة بالتجزئة وفقاً لِنظام العدد الثَّانِي، ثم تُنقل عناوين الأفضية الجزئية النَّاتِجة إلى الصَّيغ المناسبة.

تخضع عمليّة التجزئة في الحالات كلّها لِلقواعد التالية:

• العلاقة بين عَدَد الأفضية الجزئية $N_{sbnt}$ وطُول معرَّف الفضاء الجزئي $b_{SID}$، مُقدَّراً بالبت، هي: 219

$$N_{sbnt} = 2^{b_{SID}} \qquad (3-4)$$

فمثلاً، إذا كان طول معرَّف الفضاء الجزئي هو 4 بتاتٍ، فإنَّ عَدَد الأفضية الجزئية النَّاتِجة سيَّكون 24=16 فضاءً.

أمَّا إذا كان عَدَد الأفضية الجزئية هو 25، فإنَّ طول معرَّف الفضاء الجزئي المناسب سيَّكون 5 بتاتٍ. 220

<footnote n="219">219 الأصل في حساب عَدَد الأفضية هو طرح 2 من عَدَد الأفضية الجزئية الإجمالي، ويتعود السبب في ذلك إلى الفترة التي استُخدمت فيها بروئوتوكولات التوجيه الصنفية، أي تلك الَّتي لا تُعلِّن عن أقنعة الأفضية في رسائل التحديث، بل تَعْتَمِد على صنف العُنوان لتحديد قناعه، ولم يَكُن بالإمكان حينها التَّمييز بين الفضاء الصنفي وأي فضاء آخر غير صنفي يتواافق معه في بنيّة العُنوان ولكنه يَختَلِف عنه بالقناع، مثلاً 192.168.1.0/24 و 192.168.1.0.26. بالإضافة لما سبق، فإنَّ الفضاء الجزئي الأخير الذي نُتج عن التجزئة يَملك عُنوان بثُّ عام يُشايه في بنيته عُنوان البث العام للفضاء الأصيل. لِذلك كان هذان الفضاءان يُستثنيان دائماً من الاستعمال بعد عمليات التجزئة. يَحلُّ استعمال بروئوتوكولات توجيه غير صنفية، تُعلِّن عن الأقنعة، هذه المشكلة.</footnote>

<footnote n="220">220 يُستخدم اللوگاريتم ذو الأساس الثَّانِي لإنجاز الحساب، أي $log_2(25) = 4.64$، ثم يُقرَّب النَّاتِج إلى العَدَد الصَّحيح التالي فيصبح 5.</footnote>
* العلاقة (4-4) تَرْبِطُ بِنَعْدَدِ الْعَناوِينَ فِي الْفَضَاءِ الْجَزْئِيِّ N<sub>adrs</sub> وَطُولُ مُعْرِفِ الْمُضِيفِ الْجَدِيدِ الْبَالِغِ b'<sub>HID</sub>
بَتَّا:

$$
N_{adrs} = 2^{b'_{HID}} \tag{4-4}
$$

فمثلاً، إذا كان طول معرّف المضيف هو 7 ب制ات، فإنَّ فضاء العناوين النَّاتِج عن التجزئة سيضمُّ 2⁷ = 128 عنواناً.
أما إذا كان عَدَدَ الْعَناوِينَ المَرْغُوبَةُ فِي الْفَضَاءِ هُوَ 50، فإنَّ طول معرّف المضيف المُناسب سيَكون 6 ب制اتٍ.

* عَدَدَ الْعَناوِينَ الَّتِي تَصْلُحُ لِعَنْوَنَةِ الْمُضِيفِينَ ضِمْنَ فَضَاءَ عَناوِينَ الْإِصدَارِ الْرَّابِعِ مِن بُرُوتُوكُولِ
الإنترنت N<sub>addressIPv4</sub> هُوَ:

$$
N_{adrs_{IPv4}} = N_{adrs} - 2 \tag{5-4}
$$

والْعَنْوَانانَ المَطْرُوحَانِ هُمَا عَنْوَانِ الْفَضَاءِ الْجَزْئِيِّ وَعَنْوَانِ الْبَثِّ العامَّ، وَهُمَا الْعَنْوَانَ الْأَصْغَرَ فِي الْفَضَاءِ وَأَكْبَرَها
على التَّرْتِيبِ، وَلَا يُسْتَعَمَلُ هذَاان الْعَنْوَانانَ لِعَنْوَنَةِ الْمُضِيفِينَ كَمَا تَقَدَّمَ.

طول قناع الأفضية الجزئية هو مجموع طول معرّف الفضاء ومعرّف الفضاء الجزئي لكتابته قناع الفضاء الجزئي تضبط مجموّعة من ب制ات القناع إلى القيمة 1 بدءاً من الخانة الأكثر أهمية، ويكون عدَّدَ البتات المضبوطة مساوٍ لطول القناع، ثُمَّ تُمَلَّأ سَائِر الخانات بالأصفار، ويحوّل الْعَنْوَان إلى الصيغة المُناسبة.

يُمكن بعد ذلك إجراء الحسابات التالية لكل فضاء جزئي إجراء مُنفصلاً:

* يُضَبِّط مُعْرِف المُضِيف في الْعَنْوَان إلى القيمة الصَّفْرِيَّة لِحساب عَنْوَان فضاء جزئي، أي تضبط ب制اته كلها إلى القيمة صِفر، ثُمَّ يحوّل الْعَنْوَان إلى الصيغة المُناسبة.

* يُضَبِّط مُعْرِف المُضِيف في الْعَنْوَان إلى القيمة الواحدية لِحساب عَنْوَان الْبَثِّ العامَّ، أي تضبط ب制اته كلها إلى القيمة 1، ثُمَّ يحوّل الْعَنْوَان إلى الصيغة المُناسبة.

* أَصْغَرُ عَنْوَانِ مُتَاحِ لِعَنْوَنَةِ الْمُضِيفِينَ هُوَ الْعَنْوَانُ التَّالِي لِلْعَنْوَانِ الْأَصْغَرَ فِي الْفَضَاءِ.

* أَكْبَرُ عَنْوَانِ مُتَاحِ لِعَنْوَنَةِ الْمُضِيفِينَ هُوَ الْعَنْوَانُ السَّابِقَ لِلْعَنْوَانِ الْأَكْبَرَ فِي الْفَضَاءِ.

* مجال عناوين المُضيفين هو مجموّعة العناوين المحصورة بين الْعَنْوَانِ الْأَصْغَرِ المُتَاحِ لِعَنْوَنَةِ الْمُضِيفِينَ وَأَكْبَرَها.

تنَفَّذ عمليَّة تجزئة فضاء العناوين استجابةً لمتطلبات مرتبطية بالعنونة، ويُمكن تلخيصها بما يلي:

* الحاجة لِعَدَدٍ مُحدَّدٍ مِن الأفضية الجزئية.

* الحاجة لِحَجِيم مُحدَّدٍ لِفضاء العناوين الجزئي، أي الحاجة لِعَدَدٍ مُحدَّدٍ مِن العناوين داخل الفضاء.

* الحاجة لِعَدَدٍ مُحدَّدٍ مِن الأفضية الجزئية التي يكون لها حجم مُحدَّدٍ.

* الحاجة لِطُولِ مُحدَّدٍ لِقَناع الفضاء الجزئي.
## التجزئة من أجل عَدَدٍ مُحدَّدٍ من أَفضية العناوين الجزئية

في هذه الحالة، يَكون عَدَد أَفضية العناوين الجزئية المطلوبة مَعلوماً، وليَكن $N_{spc}$. إذا كانت العوننة صَنفية، فإنَّ صَنف العُنوان يَكون مَعلوماً، أَمَّا إذا كانت العوننة غير صَنفية، فإنَّ طُول الباذئة هو الذي يَكون مَعلوماً، وليَكن $b_{prfx}$ بناً. أَمَّا طُول عُنوان الإصدار الرابع من برُوئوتوكول الإنترِنِت فهو 32 بناً، وسيُرمَز له في ما سيَأتي باستعمال الاسم الرَّمزي $b_{IPv4}$.

## خوارزمية العمل

انطلاقاً من الفَرَض، لِحساب سَائِر مُحدَّدات التجزئة، تُنَبَّع الخطوات التَّالية:

1. حساب مَجمُوع طُول مُعرَّف الفضاء الجزئي و طُول مُعرَّف المُضيف $b_{SHID}$ من خلال ما يَلي:

a. إذا كانت العوننة صَنفية، يُحدَّد عَدَد البتات المحجوزة $b_r$ وطُول مُعرَّف الفضاء $b_{NID}$ تَبَغَّأ لِصنف العُنوان، ولحساب مَجمُوع طُول مُعرَّف الفضاء الجزئي وطُول مُعرَّف المُضيف تُستعمل العلاقة (6-4):

$$b_{SHID} = b_{IPv4} - (b_r + b_{NID}) \qquad (6-4)$$

b. إذا كانت العوننة غير صَنفية، تُستعمل العلاقة (7-4):

$$b_{SHID} = b_{IPv4} - b_{prefix} \qquad (7-4)$$

2. حساب الطُّول الأَدْنَى المَقبُول لِمُعرَّف الفضاء الجزئي $b_{SIDmin}$ اعتماداً على عَدَد الأَفضية الجزئية المطلوبة وفقاً للعلاقة:

$$b_{SIDmin} = \lfloor \log_2(N_{spc}) \rfloor \qquad (8-4)$$

3. تحديد الطُّول الأَدْنَى المَقبُول لِمُعرَّف المُضيف $b_{HIDmin}$، وهو بتان اثنان من أجل الإصدار الرابع من برُوئوتوكول الإنترِنِت، 221 ثمَّ حساب الطُّول الأَقصَى المُناح لِمُعرَّف الفضاء الجزئي $b_{SIDmax}$ تَبَغَّأ للعلاقة (9-4):

$$b_{SIDmax} = b_{SHID} - b_{HIDmin} \qquad (9-4)$$

4. اختيار قيمة مُناسِبة لِطُول مُعرَّف الفضاء الجزئي، تَكون أكبر من الطُّول الأَدْنَى لِمُعرَّف الفضاء الجزئي أو مُساوِية له وأَصْغَرَ من طُوله الأَقصَى أو مُساوِية له، أي:

<footnote n="221">221 نظريًا، من المُمكن اختيار طُول مُعرَّف المُضيف في الإصدار الرابع من برُوئوتوكول الإنترِنِت ليَكون مُساوياً لِقيمة 1، وسيَنتَج عن ذلك أَفضية جُزئية تَحتوي $2^{21} = 2$ عُنواناً فقط، يَكون أحدهما هو عُنوان الفضاء والآخر هو عُنوان البُت العام، ولا يَبقَ أي عُنوان مُناح لِعنونة المُضيفين. لذلك، وعند تجزئة فضاء عناوين من الإصدار الرابع يَلزَم التَّمَييز بين عَدَد العناوين الإجمالي في الفضاء الجزئي التَّائِج، وعَدَد العناوين المُتاحة لِلمُضيفين في الفضاء الجزئي التَّائِج، وهو أقل بُعنوانين من عَدَد العناوين الإجمالي.</footnote>
$$b_{SID_{min}} \le b_{SID} \le b_{SID_{max}} \quad (10-4)$$

أي قيمة صحيحة تحقق المراجحة السابقة سننتج عمليّة تجزئة متوافقة مع الفرض.

5. حساب طول معرّف المضيف وفقاً ل联ّاقة (11-4):

$$b_{HID} = b_{SHID} - b_{SID} \quad (11-4)$$

6. كتابة الأعداد النّئائِيّة بدءاً من الصّفر وحَتَى القيمة الكُبرى يُسَمَّح بها طُول مُعرّف الفضاء الجزئي، والَّتي تُحَسَّب بالعلاقة: $b_{SID}^2$، ويكون عدد البتات في القيم كُلّها هو $b_{SID}$ بتاً.

7. تشكيل عناوين الأفضية الجزئية، وعَدَدْها $N_{spc}$ عنواناً، بتكرار الخطوات التالية:

a. ضم إحدى القيم النّئائِيّة المحسوبة في الخطوة السّาِدّسة إلى طرف معرّف الفضاء الأقل أهمّيّة، وتشكل بادئة الفضاء الجزئي.

b. تشكيل معرّف مُضيف، وضبطه إلى القيمة الصّفرية، أي جعل باته كلّها أصفاراً.

c. ضم معرّف المضيف إلى طرف بادئة الفضاء الجزئي الأقل أهمّيّة.

d. نقل عنوان إلى نظام العدد المناسب.

8. حساب قناع التجزئة للأفضية الجزئية كلّها:

a. للعنونة الصّنفيّة: يُحَسَّب عَدَد البتات ذوات القيمة الواحدية فيه $b_{msk}$ وفقاً ل联ّاقة (12-4):

$$b_{msk} = b_r + b_{NID} + b_{SID} \quad (12-4)$$

نُمّ تُضَبّط سائر البتات إلى القيمة الصّفرية.

b. للعنونة غير الصّنفيّة، يُحَسَّب عَدَد البتات ذوات القيمة الواحدية وفقاً ل联ّاقة (13-4):

$$b_{msk} = b_{prfx} + b_{SID} \quad (13-4)$$

نُمّ تُضَبّط سائر البتات إلى القيمة الصّفرية.

## المثال الأول

المطلوب تجزئة الفضاء القياسي 150.150.0.0 إلى 6 أفضية جزئية.

1. العنونة صنفيّة والقناع القياسي لأفضية الصّنف B هو 16/ وعدد البتات المحجوزة $b_r = 2$ وطول معرّف الفضاء $b_{NID} = 14$. يكون مجمّوع طول معرّف الفضاء الجزئي وطول معرّف المضيف مقدّراً بالبّت، وفقاً ل联ّاقة (6-4):

$$b_{SHID} = 32 - (2 + 14) = 16$$

2. حساب الطُّول الأدّى المقبوب لمعرّف الفضاء الجزئي، مقدّراً بالبّت، وفقاً ل联ّاقة (8-4):
$$b_{SID_{min}} = [\log_{2}(6)] = [2.58] = 3$$

3. حساب الطُّول الأَقْصَى المَقبُول لِمُعَرَّف الفضاء الجُزئِي، مُقدَّراً بالبت، مع ضَبط قيمة الطُّول الأَدْنى المَقبُول لِمُعَرَّف المُضيف إلى القيمة 2، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (9-4):

$$b_{SID_{max}} = 16 - 2 = 14$$

4. اختيار قيمة مُناسبة لِطُول مُعَرَّف الفضاء الجُزئِي تُحَقَّق المُتراجحة (4-10) أي: $14 \le b_{SID} \le 3$، أختيرت القيمة الدُّنيا وهي $b_{SID} = 3$.

5. حساب طُول مُعَرَّف المُضيف، مُقدَّراً بالبت، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-11):

$$b_{HID} = 16 - 3 = 13$$

ويُبيَّن الشَّكل (7-4) بنية عنوان الفضاء الجُزئِي النَّاتِج.

<figure><img src="image_62.png" /></figure>

الشَّكل (7-4): بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت النَّاتِج في المثال الأول في الفصل الرابع

6. عَدَد مُعَرَّفات الأَفضية الجُزئِيَّة هو $2^3 = 8$، وهي مُبيَّنَة بالجدول (7-4).

<table><caption>الجدول (7-4): مُعَرَّفات الأَفضية الجُزئِيَّة في المثال الأول في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th>قيمة المُعَرَّف</th><th>رَقم المُعَرَّف</th><th>قيمة المُعَرَّف</th><th>رَقم المُعَرَّف</th></tr></thead><tbody><tr><td>100</td><td>5</td><td>000</td><td>1</td></tr><tr><td>101</td><td>6</td><td>001</td><td>2</td></tr><tr><td>110</td><td>7</td><td>010</td><td>3</td></tr><tr><td>111</td><td>8</td><td>011</td><td>4</td></tr></tbody></table>

7. تشكيل عناوين الأَفضية الجُزئِيَّة تَبَعَّاً للجدول (4-8)، وفيه وُضِعت مُعَرَّفات الأَفضية الجُزئِيَّة بالخط الغليظ.

<table><caption>الجدول (8-4): عناوين الأَفضية الجُزئِيَّة في المثال الأول في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th rowspan="2">قيمة الخانة الزَّابِعة</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثَّالِثة</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثَّانِية</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الأولى</th><th colspan="2">عنوان الفضاء الجُزئِي</th></tr><tr><th>(بنظام العد العَشْرِي)</th><th>(بنظام العد الْعَشْرِي)</th></tr></thead><tbody><tr><td>0000 0000</td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.0.0</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.32.0</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.64.0</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.96.0</td><td></td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.128.0</td><td rowspan="4">150</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.160.0</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.192.0</td></tr><tr><td></td><td></td><td></td><td></td><td>150.150.224.0</td></tr></tbody></table>
8. حساب عَدَدِ الوحدان في قناع التجزئة وفقاً لِلعلاقة (4-12):

$$b_{msk} = 2 + 14 + 3 = 19$$

أي أنَّ قناع الأفضية الجزئية هو 19 / أو 255.255.224.0.

يمكن أيضاً حساب العنوان الأول الصالح لعنونة المُضيفين والعنوان الأخير الصالح وعنوان البث العام لكل فضاء جزئي، ويُبيَّن الجدول (4-9) هذه الحسابات.

<table><caption>الجدول (4-9): حسابات العنوان الأول الصالح والعنوان الأخير الصالح لعنونة المُضيفين وعنوان البث العام للأفضية الجزئية في المثال الأول في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th>عنوان الفضاء الجزئي</th><th>العنوان الأول الصالح لعنونة المُضيفين</th><th>العنوان الأخير الصالح لعنونة المُضيفين</th><th>عنوان البث العام</th></tr></thead><tbody><tr><td>150.150.0.0</td><td>150.150.0.1</td><td>150.150.31.254</td><td>150.150.31.255</td></tr><tr><td>150.150.32.0</td><td>150.150.32.1</td><td>150.150.63.254</td><td>150.150.63.255</td></tr><tr><td>150.150.64.0</td><td>150.150.64.1</td><td>150.150.95.254</td><td>150.150.95.255</td></tr><tr><td>150.150.96.0</td><td>150.150.96.1</td><td>150.150.127.254</td><td>150.150.127.255</td></tr><tr><td>150.150.128.0</td><td>150.150.128.1</td><td>150.150.159.254</td><td>150.150.159.255</td></tr><tr><td>150.150.160.0</td><td>150.150.160.1</td><td>150.150.191.254</td><td>150.150.191.255</td></tr><tr><td>150.150.192.0</td><td>150.150.192.1</td><td>150.150.223.254</td><td>150.150.223.255</td></tr><tr><td>150.150.224.0</td><td>150.150.224.1</td><td>150.150.255.254</td><td>150.150.255.255</td></tr></tbody></table>

## التجزئة من أجل حجم محدد لفضاء العنونة الجزئية

في هذه الحالة، يكون حجم فضاء العناوين الجزئي المطلوب معلوماً، وليكن $N_{adrs}$ عنواناً.

## خوارزمية التجزئة

انطلاقاً من القرض، تُنَبَّع الخطوات التالية لحساب سائر مُحدَّدات التجزئة:

1. حساب مجموع طول معرَّف الفضاء الجزئي ومعرَّف المُضيف $b_{SHID}$ وفقاً لِلعلاقتين (4-6) و(4-7).

2. حساب الطُّول الأدنى المقبوب لِمعرَّف المُضيف $b_{HID_{min}}$ اعتماداً على حجم الفضاء الجزئي المطلوب، وفقاً لِلعلاقة (4-14):

$$b_{HID_{min}} = \lfloor \log_{2}(N_{adrs} + 2) \rfloor \quad (14-4)$$

أضيف عنوانان إلى عَدَد عناوين المُضيفين المطلوب، وهما عنوان الفضاء وعنوان البث العام، وذُكِر سبب ذلك

في ما سبق.

3. تحديد الطُّول الأدنى المقبوب لِمعرَّف الفضاء الجزئي $b_{SID_{min}}$، وهو بَت واحِدٌ من أجل الإصدار الرابع من

بروئو وكول الإنترِنِت، ويعني ذلك تجزئة الفضاء الكلي إلى $2^{1} = 2$ فضاء فقط. ثمَّ حساب الطُّول الأقصى المُتاح

لِمعرَّف المُضيف وفقاً لِلعلاقة (4-15):
$$b_{HIDmax} = b_{SHID} - b_{SIDmin} \qquad (15-4)$$

4. اختيار قيمة مناسبة لطول معرّف المضيف تكُون أكبر من الطُّول الأدنى لمعُرّف المضيف أو مُساويةً له وأصغر من الطُّول الأقصى أو مُساويةً له، أي:

$$b_{HIDmin} \le b_{HID} \le b_{HIDmax} \qquad (16-4)$$

5. حساب طول معرّف الفضاء الجزيئ وفقاً لعلاقة (4-17):

$$b_{SID} = b_{SHID} - b_{HID} \qquad (17-4)$$

6. كتابة الأعداد الـ n-نائِيَّة بدءاً من الصفر وحَتَى القيمة الكبرى التي يسمح بها طول معرّف الفضاء الجزيئ، والتي تُحسب بالعلاقة: $b_{SID}^2$، ويكون عدَّد البِتات في كلِّ منهما $b_{SID}$ بتاً.

7. تشكيل عناوين الأفضية الجزيئية، وعَدَدَها $2^{b_{SID}}$ عنواناً، بتكرار الخطوات التالية:

a. ضم إحدى القيم الـ n-نائِيَّة المحسوبة في الخطوة السَّادِسة إلى طرف معرّف الفضاء الأقل أهمَّية، وتشكل بإِدئة الفضاء الجزيئ.

b. تشكيل معرّف مُضيف، وضبطه إلى القيمة الصَّفرِيَّة، أي جعل باته كلّها أصفاراً.

c. ضم معرّف المضيف إلى طرف بإِدئة الفضاء الجزيئ الأقل أهمَّية.

d. نقل عنوان إلى نظام العدد المناسب.

8. حساب قناع التجزئة:

a. من أجل العنونة الصنفية، نُستعمل العلاقة (4-12) وما يليها.

b. من أجل العنونة غير الصنفية نُستعمل العلاقة (4-13) وما يليها.

## المثال الثاني

المطلوب تجزئة الفضاء القياسي 200.100.10.0 إلى عدَّدٍ من الأفضية الجزيئية في كلِّ منهما 50 عنواناً.

1. العنونة صنفية والقناع القياسي للكفضية الصنف C هو 24/ وعَدَد البِتات المحجوزة $b_r = 3$ وطول معرّف الفضاء $b_{NID} = 21$. يكون مجموع طول معرّف الفضاء الجزيئ وطول معرّف المضيف مُقدَّراً بالبت، وفقاً للعلاقة (4-6) هو:

$$b_{SHID} = 32 - (3 + 21) = 8$$

2. حساب الطُّول الأدنى المقبوب لمعُرّف المضيف مُقدَّراً بالبت وفقاً للعلاقة (4-14):

$$b_{HIDmin} = [\log_{2}(50 + 2)] = [5.7] = 6$$

3. حساب الطُّول الأقصى المتاح لمعُرّف المضيف مُقدَّراً بالبت، مع ضبط قيمة الطُّول الأدنى المقبوب لمعُرّف الفضاء الجزيئ إلى القيمة 1، وفقاً للعلاقة (4-15):
$$b_{HIDmax} = 8 - 1 = 7$$

4. اختيار قيمة مناسبة لطول معرَّف المُضيف تُحقَّق المُتراجِحة (4-16) أي: $b_{HID} \le 6$ ، وأختيرت القيمة الدُّنيا وهي $b_{HID} = 6$.

5. حساب طول معرَّف الفضاء الجزيئ، مقدراً بالبيت، وفقاً لعلاقة (4-17):

$$b_{SID} = 8 - 6 = 2$$

ويُبين الشكل (4-8) بنية عنوان الفضاء الجزيئ الناتج.

<figure><img src="image_63.png" /></figure>

الشكل (8-4): بنية عنوان الإصدار الرابع من برونو كول الإنترنت الناتج في المثال الثاني في الفصل الرابع

6. عدَّد مُعرَّفات الأفضية الجزيئية هو $2^2 = 4$، وهي مُبيَّنة بالجدول (4-10).

الجدول (4-10): مُعرَّفات الأفضية الجزيئية في المثال الثاني في الفصل الرابع

<table><thead><tr><td>رقم المعرَّف</td><td>قيمة المعرَّف</td></tr></thead><tbody><tr><td>1</td><td>00</td></tr><tr><td>2</td><td>01</td></tr><tr><td>3</td><td>10</td></tr><tr><td>4</td><td>11</td></tr></tbody></table>

7. تشكيل عناوين الأفضية الجزيئية تبعاً للجدول (4-11)، وفيه وُضِعت مُعرَّفات الأفضية الجزيئية بالخط الغليظ في الخانة الزائدة.

الجدول (4-11): عناوين الأفضية الجزيئية في المثال الثاني في الفصل الرابع

<table><thead><tr><th rowspan="2">قيمة الخانة الزائدة<br>(بنظام العدد العشري)</th><th colspan="3">قيمة الخانة الأولى</th><th rowspan="2">عنوان الفضاء<br>الجزيئ</th></tr><tr><th>قيمة الخانة الثانية</th><th>قيمة الخانة الثالثة</th><th>قيمة الخانة الأولى</th></tr></thead><tbody><tr><td>0000 0000</td><td></td><td></td><td></td><td>200.100.10.0</td></tr><tr><td>0100 0000</td><td></td><td></td><td></td><td>200.100.10.64</td></tr><tr><td>1000 0000</td><td></td><td></td><td></td><td>200.100.10.128</td></tr><tr><td>1100 0000</td><td></td><td></td><td></td><td>200.100.10.192</td></tr></tbody></table>

8. حساب عدَّد الوحدان في قناع التجزئة وفقاً لعلاقة (4-11):

$$b_{mask} = 3 + 21 + 2 = 26$$

أي أنَّ قناع الأفضية الجزيئية هو 26 / 192 أو 255.255.255.192.
يمكن أيضاً حساب العُنوان الأوَّل الصَّالح لِعنونة المُضيفين والعنوان الأخير الصَّالح وَعنوان البَت العامَ لكل فضاءٍ جزئيٍّ، ويُبيَّن الجدول (4-12) هذه الحسابات.

<table><caption>الجدول (4-12): حسابات أوُل عنوان وآخر عنوان صالحين لعنونة المُضيفين وَعنوان البَت العامَ للأفضية الجزئية في المثال الثاني في الفصل الرابع</caption><thead><tr><td>عنوان الفضاء الجزئي</td><td>العنوان الأوَّل الصَّالح لِعنونة المُضيفين</td><td>العنوان الأخير الصَّالح لِعنونة المُضيفين</td><td>عنوان البَت العام</td></tr></thead><tbody><tr><td>200.100.10.0</td><td>200.100.10.1</td><td>200.100.10.62</td><td>200.100.10.63</td></tr><tr><td>200.100.10.64</td><td>200.100.10.65</td><td>200.100.10.126</td><td>200.100.10.127</td></tr><tr><td>200.100.10.128</td><td>200.100.10.129</td><td>200.100.10.190</td><td>200.100.10.191</td></tr><tr><td>200.100.10.192</td><td>200.100.10.193</td><td>200.100.10.254</td><td>200.100.10.255</td></tr></tbody></table>

## التَّجزئة مِن أجل عَدَد مُحدَّدٍ مِن أفضية العناوين الجزئية مُحدَّدة الحجم

يَكون حجم فضاء العناوين الجزئي المطلوب، وليكن $N_{adrs}$ عنواناً، وعَدَد أفضية العُنونة المطلوبة، وليكن $N_{space}$ فضاءً، معلومين في هذه الحالة.

انطلاقاً من القرض، لحساب سائر مُحدَّدات التَّجزئة، تُنَبَّع الخطوات التَّالية:

1. حساب مجمُّوع طول مُعرَّف الفضاء الجزئي وطُول مُعرَّف المُضيف $b_{SHID}$ وفقاً للعلاقتين (4-6) و(7-4).

2. حساب الطُّول الأدنى المقبُّول لِمُعرَّف الفضاء الجزئي اعتماداً على عَدَد الأفضية المطلوب، وفقاً للعلاقة (4-8).

3. حساب الطُّول الأدنى المقبُّول لِمُعرَّف المُضيف اعتماداً على حجم الأفضية المطلوب، تَبَعَّاً للعلاقة (4-14).

4. تحديد الطُّول الأقصَى المقبُّول لِمُعرَّف الفضاء الجزئي، تَبَعَّاً للعلاقة (4-9).

5. فحص الشرط:

$$b_{SIDmax} \geq b_{SIDmin} \qquad (18-4)$$

فإذا لم يَكُن مُحقَّقاً، فإنَّ عمليَّة التَّجزئة غير مُمكنة رياضياً.

6. اختيار قيمة مُناسبة لطُول مُعرَّف الفضاء الجزئي مُتوافقة مع العلاقة (4-10).

7. حساب طول مُعرَّف المُضيف وفقاً للعلاقة (4-11).

8. كتابة الأعداد الثَّنائِيَّة بدءاً من الصَّفر وحَتَّى القيمة الكبرى التي يَسْمَح بها طول مُعرَّف الفضاء الجزئي، المحسوبة بالعلاقة: $2^{b_{SID}}$، ويَكون عَدَد البتات في القيم كُلها هو $b_{SID}$ بتاً.

9. تشكيل عناوين الأفضية الجزئية، وعَدَدْها $N_{spc}$ عنواناً، بتكرار الخطوات التَّالية:

a. ضمُّ إحدى القيم الثَّنائِيَّة المحسوبة في الخطوة الثَّامنة إلى طَرَف مُعرَّف الفضاء الأقل أهمَّية، وتشكل بادئية الفضاء الجزئي.

b. تشكيل مُعرَّف مُضيف، وضَبطه إلى القيمة الصَّفرية، أي جَعل باته كُلها أصفاراً.

c. ضمُّ مُعرَّف المُضيف إلى طَرَف بادئية الفضاء الجزئي الأقل أهمَّية.

d. نقل العُنوان إلى نظام العدد المُناسِب.
10. حساب قناع التجزئة ويكون طوله مساويًا لطول بابئة الفضاء الجزيئ، أي أنه يحتوي عددا من الوحدان يساوي مجموٰع طول معرَّف الفضاء وطول معرَّف الفضاء الجزيئ. تشغل الوحدان عددا من البِتات المُتتابعة في القناع بدءا من المرتبة الأكثر أهمية فيه وبطول مساوٍ لقيمة العددية في تمثيل البابئة، وتكون قيمة سائر البِتات في القناع صفرية.

## المثال الثالث

المطلوب تجزئة الفضاء القياسي 10.0.0.0 إلى 100 فضاء على الأقل في كل منهما 1000 عنوان على الأقل.

1. العناونة صنفية والقناع القياسي ل infاضية الصنف A هو 8/1، وعدد البِتات المحجوزة $b_r = 1$، وطول معرَّف الفضاء $b_{NID} = 7$. يكون مجموٰع طول معرَّف الفضاء الجزيئ وطول معرَّف المُضيف، مقدراً بالبِت، وفقاً للعلاقة (4-6):

$$b_{SHID} = 32 - (1 + 7) = 24$$

2. حساب الطول الأدنى المقبوب لمعَّرف الفضاء الجزيئ وفقاً للعلاقة (4-8):

$$b_{SID_{min}} = [\log_{2}(100)] = [6.64] = 7$$

3. حساب الطول الأدنى المقبوب لمعَّرف المُضيف، مقدراً بالبِت، وفقاً للعلاقة (4-14):

$$b_{HID_{min}} = [\log_{2}(1000 + 2)] = [9.96] = 10$$

4. تحديد الطول الأقصى المقبوب لمعَّرف الفضاء الجزيئ، مقدراً بالبِت، تبعاً للعلاقة (4-9):

$$b_{SID_{max}} = 24 - 10 = 14$$

5. فحص الشرط المُحدَّد بالعلاقة (4-18):

$$14 \geq 10$$

الشرط محقق، وهذه التجزئة ممكنة.

6. اختيار قيمة مُناسِبة لطول معرَّف الفضاء الجزيئ متوافقة مع المُتراجحة المُحدَّدة بالعلاقة (4-9):
   $b_{SID} \leq 14$، وأختيرت القيمة $b_{SID} = 10$.

7. حساب طول معرَّف المُضيف تبعاً للعلاقة (4-10):

$$b_{HID} = 24 - 10 = 14$$

ويُبين الشكل (9-4) بنية عنوان الفضاء الجزيئ الناتج.

8. عدد معرَّفات الأفضية الجزيئية هو $2^{10} = 1024$ وبعضها مُبين بالجدول (4-13).

9. تشكيل عناوين الأفضية الجزيئية وفقاً للجدول (4-14)، وفيه وُضِعت معرَّفات الأفضية الجزيئية بالخط الغليظ في الخانة الثَّانية والثَّالثة.
<table><caption>الجدول (13-4): مُعرفات الأفضية الجزئية في المثال الثَّالِث في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th>قيمة المعرَّف</th><th>رقم المعرَّف</th><th>قيمة المعرَّف</th><th>رقم المعرَّف</th></tr></thead><tbody><tr><td>1111 1110 11</td><td>1020</td><td>0000 0000 00</td><td>1</td></tr><tr><td>1111 1111 00</td><td>1021</td><td>0000 0000 01</td><td>2</td></tr><tr><td>1111 1111 01</td><td>1022</td><td>0000 0000 10</td><td>3</td></tr><tr><td>1111 1111 10</td><td>1023</td><td>0000 0000 11</td><td>4</td></tr><tr><td>1111 1111 11</td><td>1024</td><td>0000 0001 00</td><td>5</td></tr></tbody></table>

<table><caption>الجدول (14-4): عناوين الأفضية الجزئية في المثال الثَّالِث في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th rowspan="2">قيمة الخانة العَشْرِيّ</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثَّانِيّة</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثَّالِثة</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الرَّابِعَة</th><th rowspan="2">عنوان الفضاء</th></tr><tr><th>(بنظام العدد العشري)</th><th>(بنظام العدد العشري)</th></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>10.0.0.0</td></tr><tr><td></td><td>0100 0000</td><td>0100 0000</td><td>0100 0000</td><td>10.0.64.0</td></tr><tr><td></td><td>1000 0000</td><td>1000 0000</td><td>1000 0000</td><td>10.0.128.0</td></tr><tr><td></td><td>1100 0000</td><td>1100 0000</td><td>1100 0000</td><td>10.0.192.0</td></tr><tr><td></td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>10.0.1.0</td></tr><tr><td></td><td>0000 0001</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>⋮</td></tr><tr><td rowspan="8">10</td><td>1111 1110</td><td>1111 1110</td><td>1111 1110</td><td>10.254.128.0</td></tr><tr><td>1111 1110</td><td>1111 1110</td><td>1111 1110</td><td>10.254.192.0</td></tr><tr><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>0000 0000</td><td>10.255.255.0</td></tr><tr><td>0100 0000</td><td>0100 0000</td><td>0100 0000</td><td>10.255.64.0</td></tr><tr><td>1000 0000</td><td>1000 0000</td><td>1000 0000</td><td>10.255.128.0</td></tr><tr><td>1100 0000</td><td>1100 0000</td><td>1100 0000</td><td>10.255.192.0</td></tr><tr><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td></tr><tr><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td><td>1111 1111</td></tr></tbody></table>

10. حساب عَدَد الوحدان في قناع التَّجزئة وفقاً لِلعلاقة (4-12):

$$b_{\text{mask}} = 1 + 7 + 10 = 18$$

أي أنَّ قناع الأفضية الجزئية هو 18 / أو 255.255.192.0.

عدد
البتات

14

10

1

7

معرَّف الفضاء

معرَّف الفضاء الجزئيّ

مُضيف المُضيف

بتاتُ
محجوزة

الشكل (4-9): بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنترنت الناتج في المثال الثَّالِث في الفصل الرابع

## المثال الرابع

المطلوب تجزئة الفضاء 100.100.10.0/26 إلى فضاءين على الأقل في كل منهما 50 عنواناً.

1. العنونة غير صنفية، طول الباذئة هو 26 بتاً، ويُحسب مجمُّوع طول معرَّف الفضاء الجزئيّ وطُول معرَّف

المُضيف، مُقدَّراً بالبت، وفقاً لِلعلاقة (4-7):
$$b_{SHID} = 32 - 26 = 6$$

2. حساب الطُّول الأدنى المقبُول لِمُعرَّف الفضاء الجُزئيَّ تَبْعَأَ لِلَّعَلَّاقة (4-8):

$$b_{SIDmin} = [\log_{2}(2)] = 1$$

3. حساب الطُّول الأدنى المقبُول لِمُعرَّف المُضيف، مُقدَّراً بالبِت، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-14):

$$b_{HIDmin} = [\log_{2}(50 + 2)] = [5.7] = 6$$

4. تحديد الطُّول الأقصى المقبُول لِمُعرَّف الفضاء الجُزئيَّ، مُقدَّراً بالبِت، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-9):

$$b_{SIDmax} = 6 - 6 = 0$$

5. فحص الشرط المُحدَّد بالعلاقة (4-18):

$$0 \geq 1$$

وهو غير مُحقَّقٍ، وهذا يَعْنِي أَن إِنجاز التَّجزئة وَفقاً لِهَذَا الشُّروط غَيْر مُمكن.

## التَّجزئة مِن أَجل قِناع ذي طُول مُحدَّد

يَكون عَدَد الوحدان في قِناع الأفضية الجُزئيَّة $b_{msk}$ مَعْلوماً في هذه الحالة. إذا كانت العنونة صَنْفِيَّة، فإنَّ صَنف العُنوان يَكون مَعْلوماً، أَمَّا في حال كانت العنونة غير صَنْفِيَّة، فإنَّ طُول البادئة وليَكن $b_{prfx}$ بتاً، يَكون مَعْلوماً.

انطلاقاً من الفرض، لِحساب سائِر مُحدَّدات التَّجزئة، تُنَبَّع الخطوات التَّالية:

1. حساب مَجمُوع طُول مُعرَّف الفضاء الجُزئيَّ وطُول مُعرَّف المُضيف $b_{SHID}$ وفقاً لِما يلي:

a. إذا كانت العنونة صَنْفِيَّة، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-6).

b. إذا كانت العنونة غير صَنْفِيَّة، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-7).

2. حساب طُول مُعرَّف الفضاء الجُزئيَّ $b_{SID}$ وفقاً لِما يلي:

a. إذا كانت العنونة صَنْفِيَّة، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة:

$$b_{SID} = b_{msk} - (b_{r} + b_{NID}) \quad (19-4)$$

b. إذا كانت العنونة غير صَنْفِيَّة، وَفقاً لِلَّعَلَّاقة:

$$b_{SID} = b_{msk} - b_{prfx} \quad (20-4)$$

3. حساب طُول مُعرَّف المُضيف وَفقاً لِلَّعَلَّاقة (4-11).

4. كتابة الأعداد الثُّنَائِيَّة بدءاً من الصَّفر وحَتَّى القيمة الكبرى التي يَسمح بها طُول مُعرَّف الفضاء الجُزئي، والمَحسُوبة بالعلاقة: $b^{2}_{SID}$، ويَكون عَدَد البِتَات في القيم كُلَّها $b_{SID}$ بتاً.
5. تشكيل عناوين الأفضية الجزئية، بتكرار الخطوات التالية:

a. ضمُّ إحدى القيم النُّنائية المحسوبة في الخطوة الزائعة إلى طرف معرَّف الفضاء الأقل أهمية، وتشكل بإدئة الفضاء الجزئي.

b. تشكيل معرَّف مُضيف، وضبطه إلى القيمة الصفرية، أي جعل باته كلها أصفاراً.

c. ضمُّ معرَّف المُضيف إلى طرف بإدئة الفضاء الجزئي الأقل أهمية.

d. نقل العُنوان إلى نظام العدد المناسب.

مثال الخامس

تجزئة الفضاء القياسي 200.200.10.0 وفقاً للفناع 26 /.

1. العنونة صنفيّة، والقناع القياسي لإفضية الصنف C هو 24 /، وعَدَد البتات المحجوزة $b_r = 3$، وطول معرَّف الفضاء $b_{NID} = 21$. يَكون مجمُوع طول معرَّف الفضاء الجزئي وطول معرَّف المُضيف مقدراً بالبت وفقاً للعلاقة (4-6):

$$b_{SHID} = 32 - (3 + 21) = 8$$

2. حساب طول معرَّف الفضاء الجزئي وفقاً للعلاقة (4-19):

$$b_{SID} = 26 - (3 + 21) = 2$$

3. حساب طول معرَّف المُضيف تبعاً للعلاقة (4-11):

$$b_{HID} = 8 - 2 = 6$$

ويُبين الشكل (4-10) بنية عُنوان الفضاء الجزئي الناتج.

4. عَدَد مُعرَّفات الأفضية الجزئية هو $2^2 = 4$ وقيِّمها هي $(00)^2$ و$(01)^2$ و$(10)^2$ و$(11)^2$ على الترتيب تبعاً للجدول (4-10).

عدد
البتات

6

2

21

3

معرَّف المُضيف

معرَّف الفضاء

معرَّف الفضاء الجزئي

بتات
محجوزة

الشكل (4-10): بنية عُنوان الإصدار الرابع من برُوئوتكول الإنرنِت الناتج في المثال الخامس في الفصل الرابع

5. تشكيل عناوين الأفضية الجزئية تبعاً للجدول (4-15)، وفيه وُضِعت مُعرَّفات الأفضية الجزئية بالخط الغليظ في الخانة الزائعة.
<table><caption>الجدول (4-15): عناوين الأفضية الجزئية في المثال الخامس في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th rowspan="2">قيمة الخانة الثالثة<br>(بنظام العدد الثانوي)</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثانية<br>(بنظام العدد العشري)</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الأولى</th><th rowspan="2">عنوان الفضاء<br>الجزئي</th></tr></thead><tbody><tr><td>0000 0000</td><td rowspan="4">200</td><td rowspan="4">200</td><td>200.200.10.0</td></tr><tr><td>0100 0000</td><td>200.200.10.64</td></tr><tr><td>1000 0000</td><td>200.200.10.128</td></tr><tr><td>1100 0000</td><td>200.200.10.192</td></tr></tbody></table>

## المثال السادس

تجزئة الفضاء 50.50.10.0/23 وفقاً لِلقناع 25 /.

1. العنونة غير صنفيّة، وطُول البادئة هو $bprefix = 23$ وطُول قناع التجزئة $bmask = 25$، يُكون مجمُّوع

طُول مُعرَّف الفضاء الجزئي وطُول مُعرَّف المُضيف، مُقدَّراً بالبِت، تَبَعَّاً لِلعلاقة (4-7) هو:

$$b_{SHID} = 32 - 23 = 9$$

2. حساب طُول مُعرَّف الفضاء الجزئي وفقاً لِلعلاقة (4-20):

$$b_{SID} = 25 - 23 = 2$$

3. حساب طُول مُعرَّف المُضيف تَبَعَّاً لِلعلاقة (4-11):

$$b_{HID} = 9 - 3 = 7$$

ويُبيَّن الشكل (4-11) بنية عنوان الفضاء الجزئي الناتج.

4. عَدَد مُعرَّفات الأفضية الجزئية هو $2^2 = 4$ وقيِّمها هي $(00)^2$ و$(01)^2$ و$(10)^2$ و$(11)^2$ على الترتيب تَبَعَّاً

الجدول (4-10).

عدد
البتات

2

23

مُعرَّف المُضيف

بادئة الفضاء

## مُعرَّف الفضاء الجزئي

الشكل (4-11): بنية عنوان الإصدار الرابع من بزوئو كول الإنترنت الناتج في المثال السادس في الفصل الرابع

5. تشكيل عناوين الأفضية الجزئية تَبَعَّاً لِلجدول (4-16)، وفيه وُضِعت مُعرَّفات الأفضية الجزئية بالخط الغليظ

في الخانتين الثالثة والرابعة.
<table><caption>الجدول (4-16): عناوين الأفضية الجزئية في المثال السادس في الفصل الرابع</caption><thead><tr><th rowspan="2">قيمة الخانة الرابعة</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الثالثة</th><th colspan="2">قيمة الخانة الثانوية</th><th rowspan="2">قيمة الخانة الأولى</th><th rowspan="2">عنوان الفضاء الجزئي</th></tr><tr><th>بنظام العدد العشري</th><th>بنظام العدد الثانوي</th></tr></thead><tbody><tr><td>0000 0000</td><td>1010</td><td>0000 0000</td><td>1010</td><td>50</td><td>50.50.10.0</td></tr><tr><td>1000 0000</td><td>1010</td><td>0000 0000</td><td>1010</td><td>50</td><td>50.50.10.128</td></tr><tr><td>0000 0000</td><td>1011</td><td>0000 0000</td><td>1011</td><td>50</td><td>200.200.11.0</td></tr><tr><td>1000 0000</td><td>1011</td><td>0000 0000</td><td>1011</td><td>50</td><td>200.200.11.128</td></tr></tbody></table>

## التجزئة مُتعدّدة المستويات 222 واستعمال أقنعة الأفضية الجزئية مُختلفة الأطوال 223

التجزئة مُتعدّدة المستويات هي تقسيم فضاء عناوين أكثر من مرة تقسيما مُتتابعا لإنتاج أفضية عناوين جزئية ذوات أحجام مُختلفة. يُجزَأ الفضاء في المُستَوَى الأوَّل إلى عدَدٍ من الأفضية الجزئية، وقد يُجزَأ بعض من هذه الأفضية في مُستَوَى ثانٍ ثُمَّ ثالث أو أكثر بمقتَضَى الحاجة. يتَطلَّب استخدام التجزئة المُتعدّدة تخطيطاً لعنونة الشبكة ومهارات رياضية لإنجازها، ويُتيح عند استخدامه استداماً سليماً خِياراً أكثر مُؤَنَّةً من التجزئة الموصوفة في الفقرات السابقة في هذه الفصل والتي تُوصَف بأنها وحيدة المُستَوَى.<fnref n="222" />

يمكن استخدام التجزئة المُتعدّدة مع فضاء عناوين قياسي أو مع بادئة غير قياسية. في الأولى، ستنُتج أفضية جزئية مُختلفة الأحجام يَكون لها أقنعة شبكات جزئية مُختلفة الأطوال، ويُستخدم هذا الاصطلاح عادةً لإلشارة إلى استعمال أفضية جزئية ذوات أطوال أقنعة مُختلفة ناتجة عن التجزئة المُتعدّدة لفضاء واحِدٍ من ضنف قياسي، ولأن أطوال الأقنعة مُتفاوتة، فإن للأفضية الجزئية أحجاماً مُختلفة.

على سبيل المثال، يُبين الشكل (4-12) استخداماً لأقنعة الأفضية الجزئية مُختلفة الأطوال الناتجة عن تجزئة الفضاء القياسي 200.100.10.0 من الصنف C.<fnref n="225" />

* في المُستَوَى الأوَّل من التجزئة يُجزَأ الفضاء القياسي إلى فضاءين جزئيين، هما: 200.100.10.0/25 و 200.100.10.128/25، يحوي كلٌّ منهما 128 عنواناً.

* في المُستَوَى الثانِي من التجزئة، يُجزَأ الفضاء 200.100.10.128/25 إلى 4 أفضية جزئية، هي 200.100.10.128/27 و 200.100.10.160/27 و 200.100.10.192/27 و 200.100.10.224/27، في كلٍّ منها 32 عنواناً.

* في المُستَوَى الثالث من التجزئة، يُجزَأ الفضاء 200.100.10.224/27 إلى فضاءين جزئيين، هما 200.100.10.224/28 و 200.100.10.240/28، في كلٌّ منهما 16 عنواناً.

<footnote n="222">²²² أصل الاسم Multilevel subnetting</footnote>

<footnote n="223">²²³ أصل الاسم VLSM، اختصاراً</footnote>

<footnote n="224">²²⁴ أصل الاسم Single-level subnetting</footnote>

<footnote n="225">²²⁵ انظر ص. 5-6 في [RFC1878] في ثبت المراجع.</footnote>
<figure><img src="image_64.png" /></figure>

الشَّكل (4-12): مثال عن تجزئة مُتعدّدة لفضاء عناوين قياسي من الصَّنف C وتوليد أقنعة شبكات جزئية مختلفة الأطوال

يمكن، بعد إنجاز التجزئة، استعمال أفضية عناوين جزئية من مستويات مختلفة بشرط الانتباه إلى عدم تراكبها، مثلاً يمكن استعمال الفضاء 200.100.10.0/25 من المستوى الأول مع الفضاءين 200.100.10.128/27 و200.100.10.160/27 من المستوى الثاني والفضاء 200.100.10.224/28 من المستوى الثالث.<fnref n="226" />

يَلزَم الانتباه عند استعمال الأفضية الجزئية الناتجة عن التجزئة السابقة مُتعدّدة المستويات إلى دور القناع في تحديد المستوى الذي يقع الفضاء الجزئي فيه، فلا يكفي عنوان الفضاء وحده لتحديده. في المثال السابق، فالفضاء ذو العُنوان 200.100.10.224 قد يكون في المستوى الثاني، لوكان قناعه /27، أو في المستوى الثالث، لوكان قناعه /28.

يَنْتَج عن استعمال الأقنعة مُختلفة الأطوال زيادةً في عَدَد الأفضية الجزئية، ويُسَبِّب ذلك زيادةً في أحجام جداول التوجيه في المؤجّهات، لأنَّ بنداً جديداً سيُضاف إلى الجدول من أجل كل فضاء جزئي.

<footnote n="226">²²⁶ لمزيد من الأمثلة عن استعمال أقنعة الأفضية الجزئية مُختلفة الأطوال، انظر الملحق د في هذا الكتاب.</footnote>
# مُشكِّلات مُرتَبِطة بالتجزئة

## مُشكِّلات مُرتَبِطة بالعنونة

### تراكُب أفضية العناوين

هو مُشكِّلة تَنْجُم عن تجزئة فضاء عناوين ما تجزئة غير صحيحة فيُكون بعض مِن فضاء العناوين الأصيل مُشتركاً بين فضاءَين جُزْئَيْن أو أكثر، ويُسَبِّب ذلك مُشكِّلة عند التوجيه، فلا يُمكن للرّزم بلوغ مَجْمُوعة واحدة أو أكثر من الأفضية المُتركية.

سبق تناول هذه المُشكِّلة في الفصل الثّالث، عند الحديث عن مُشكِّلات بروئوتوكول الإنترنیت المُرتَبِطة بالعنونة. ولكنها شائعة أيضاً عند استعمال أقنعة الأفضية الجزئية مُختلفة الأطوال. على سبيل المثال، وفقاً للشَّكل (4-12)، يُحصُّل تراكُب عناوين بين الأفضية الناتجة عن استخدام أقنعة شبكات جزئية مُختلفة الأطوال لو استعمل:

* الفضاء 200.100.10.0/24 مع أي فضاء جزئي في أي مستوى تجزئة لاحق، فهذه الأفضية كلها أجزاء مِنه، ونتيجة لِذلك فهي تشتريك معه بمجمُّوعة مِن العناوين.

* الفضاء 200.100.10.128/25 مع أي مِن الأفضية الجزئية 200.100.10.128/27 و 200.100.10.160/27 و 200.100.10.192/27

* الفضاءان 200.100.10.224/27 و 200.100.10.224/28.

يمكن استخدام فضاء العناوين نفسه أو جُزء مِنه أكثر من مِرة في الشبكة ذاتها باستعمال تقنية ترجمة عنوان الفضاء التي سُتُدرَس في الفصل الثّاسِع من هذا الكتاب، وعادة ما تُستخدم أفضية العناوين الخاصة 227 عند تطبيقها.

## هدر العناوين في الأفضية الجزئية الصغيرة

تحتاج بعض مِن بروئوتوكولات طبقة الوصلة، نحو بروئوتوكول الوصل بين نقطتين، 228 إلى أفضية عناوين جزئية بالغة الصغر، تحتوي عنوانين فقط، لكن تجزئة أي فضاء عناوين للإصدار الرّابع من بروئوتوكول الإنترنیت محدودة بطول أصغر لِمعُرف المُضيف هو بتان اثنان، ويعني ذلك وجود أربعة عناوين في الفضاء الجزئي الناتج، يَكون اثنان مِنها مَحْجُوزين لِعنوان الفضاء ولعنوان البث العام، ويظل عنوانان مُناحين لِعنونة المُضيفين. إذا جُزئ الفضاء ليكون طول مُعرَّف المُضيف بتاً واحداً فقط، فإن قناع الفضاء سيكون 31/، وعَدَد عناوين الفضاء اثنين فقط، وهما مَحْجُوزان سلفاً لِعنوان الفضاء ولعنوان البث العام، أي لا يُوجَد أي عنوان مُناح لِعنونة المُضيفين.

يعني التقسيم السابق هدر ما نسبته 50% تقريباً مِن عَدَد العناوين المتاحة للمُضيفين لإنجاز قضايا تتعلق بال—

<footnote n="227">227 أصل الاسم Private address space وهي ثلاثة أفضية مَحْجُوزة في الإصدار الرّابع مِن بروئوتوكول الإنترنیت: 10.0.0.0/8 و 172.168.0.0/12 و 192.168.0.0/16، انظر ص. 4 في [RFC1918] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="228">228 أصل الاسم Point-to-Point Protocol، اختصاراً PPP، انظر [RFC1661] في ثبت المراجع.</footnote>
فقط مُتاحان لِلعنونة، أي ما مُجَمَّله 128 عنواناً فقط، في مقابل 254 عنواناً مَتَاحاً لِلمُضيفين في الفضاء القياسي قبل التجزئة. اقترحت وثيقة طلب التعليمات RFC 3021 حلاً لهذه المشكلة من خلال إيجاد آلية لإستعمال الأفضية الجزئية ذوات الأقنعة 31 / 229، وفيها يُمكن استعمال عنوان الفضاء وعنوان البث العام لعنونة المضيفين، ولكن الوثيقة اشترطت استخدام بزوئوكول الوصل بين نُقطتين لإنجاح ذلك.

## مشكِّلات مُرتبطة بالتأوجيه

### زيادة أحجام جداول التوجيه

يَلْزَمْ أَن يَملك أَيُّ مُوجَّهٍ فِي جدول توجيهه مساراً واحداً على الأقل نحو كل فضاء مستعمل في العنونة. يَزداد عَدَد الأفضية الجزئية بعد التجزئة ما يُسبَّب زيادةً في عَدَد البُنود في جدول التوجيه، ونُصبح القضية مُشكلةً في الشبكات الكبيرة، نحو الإنترنت، حيث يُمكن أن تَنْمو أحجام جداول التوجيه نُموًّا خارجاً عن السيطرة.

أشارت وثيقة طلب التعليمات RFC 1338 إلى مشكلة نُمو حجم جداول التوجيه في سياق عرضها لمشكلات مُرتبطة بالعنونة والتوجيه في الإنترنت، ووصفتها بالنص التالي: 230 «نُمو جداول التوجيه في مُوجَّهات الإنترنت لِتتجاوز القدرات الحالية للبرمجيات (والأشخاص) لإدارتها بفعالية». تابعت وثائق طلب التعليمات اللاحقة هذه المشكلة، فورد وصف مُعدَّل لها في الوثيقتين RFC 1519 وRFC 4632 وفيه أضيفت كلمة "عتاد" فيه إلى جانب البرمجيات والأشخاص، وقد توقَّعت هذه الوثائق نُموًّا أُسِيًا في أحجام جداول التوجيه إذا استمرت إضافة البُنود إليها بالشكل الشابق. وتظهر الإحصائيات الخاصة بالإنترنت في الفترة بين عامي 1989 و2007م 231 زيادةً أُسِيَّةً في عَدَد البُنود الفريدة في جدول توجيه بزوئوكول البوابة الحدودية 232 بما يتوافق مع توقُّعات العامين 1992م و1993م.

يَوْفَر التوجيه غير الصنفي بين النطاقات آلية لجميع بُنود جدول التوجيه التي تَخْصُ أفضية جزئية ناتجة عن تجزئة فضاء أصيل واحِدٍ، وينتج عن ذلك بند واحِد يُمثل فضاء يَشمل الأفضية الجزئية كلها، ونُسَمَّى العملية تجميع المسارات، 233 وينتج عنها انخفاض مَلحوظ في حجم جداول التوجيه، لكنها تتطلب تصميمًا محكماً للشبكة، فالاستخدام غير المضبوط لها يُؤدِّي إلى تجميع غير مُلائم وهو إحدى المشكِّلات المُرتبطة بال—

<footnote n="229">229 انظر [RFC3021] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="230">230 النص الأصل كما ورد في الوثيقة RFC 1338 هو: «Growth of routing tables in Internet routers beyond the ability of current software (and people) to effectively manage الوثيقة RFC 4632 فهم: Growth of routing tables in Internet routers beyond the ability of current software،» Hardware, and people to effectively manage Internet routers. انظر [RFC1338] في ثبت المراجع. أَمَّا النص المُعدَّل كما ورد في [RFC4632]، انظر [RFC4271] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="231">231 انظر [WEB07] و[WEB08] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="232">232 أصل الاسم Border Gateway Protocol، اختصاراً BGP، وهو بزوئوكول التوجيه الرئيسي في الإنترنت للمزيد حوله انظر [RFC4271] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="233">233 انظر ما جاء في شأنها في الفصل الثامن من هذا الكتاب.</footnote>
## تجميع المسارات غير المُلائم

تجميع المسارات هو آلية رياضية لاختزال عدّدٍ من المسارات نحو أفضية جزئية ناتجة عن تجزئة فضاءٍ أصلي واحدٍ، وإنتاج مسار واحدٍ يشمل المسارات نحو تلك الأفضية. نُستعمل هذه الآلية لتصغير أحجام جداول التوجيه وبالنّالي تخفيض وقت معالجة الززم، وتقليل استهلاك عرض النطاق عند إرسال رسائل تحديث بزوئوگولات التوجيه.

يَتَطَلَّب إنجاز تجميع المسارات إنجازاً صحيحاً تخطيطاً مُسبقاً لعمليّة العنونة، وعندها تُوزَع الأفضية الجزئية بطريقة تسمح باختزالها لاحقاً عند إنجاز التوجيه. ويُسَبِّب غياب التخطيط أو إنجاز عمليّة التجميع إنجازاً غير متوافق مع طوّبُولوجيا الشبكة مُشكِّلة التجميع غير المُلائم، وفيها يُولَد مَسارٌ مُخْتَزَلٌ لا يُمثَّل المسارات نحو الأفضية الجزئية كلّها. أو يُولَد مَسارٌ مُخْتَزَلٌ يُمثّل، بالإضافة للمسارات المطلوبة، عدّداً من المسارات الأخرى غير المطلوبة، ونُسَبِّب هذه الحالات كلّها مُشكِّلاتٍ مُرتبطةً بالتأوجيه، وخاصّةً تَعَدُّر الوصول إلى فضاء جزئي واحدٍ أو أكثر.

على سبيل المثال، يُجزَّأ الفضاء القياسي 200.100.10.0 باستعمال القناع 27/ فينْتُج عن ذلك 8 أفضية جزئية، نُستخدم خمس منها في عنونة شبكات كما يظهر الشكل (4-13) حيث نُعنون هذه الأفضية أربع شبكات مُتَصِلةً مع الموجّه 1، وشبكة وحيدة مُتَصِلةً مع الموجّه 3. في الوقت نفسه، نُستعمل أفضية أخرى في عنونة ثلاث أفضية جزئية مُتَصِلةٍ مع الموجّه 3 أيضاً. في هذه الحالة لا يُمكن اختزال المسارات نحو الأفضية الجزئية الناتجة عن تجزئة الفضاء القياسي 200.100.10.0 كلّها بمسار وحيد، لأنّ موقع الشبكة المُعنونة بالفضاء 200.100.10.160/27 يَمَنَّح ذلك، وستُقَود عمليّة تجميع المسارات نحو الأفضية الجزئية السابقة كلّها بمسار وحيد إلى مُشكِّلة التجميع غير المُلائم.

يمكن معالجة المُشكِّلة السابقة بطريقتين:

1. إعادة عنونة الشبكات وفقاً لمنهجٍ آخر يُدعَم تجميع المسارات.

2. اختزال بعض من المسارات نحو مجمُّوعة من الأفضية الجزئية بدلاً من اختزال المسارات كلّها. مثلاً اختزال المسارات نحو الأفضية الجزئية 200.100.10.0/27 و 200.100.10.32/27 و 200.100.10.64/27 و 200.100.10.96/27 بمسار وحيد نحو الفضاء 200.100.10.0/25 الذي يشمل الأفضية الجزئية الأربعة السابقة، ولا يشمل الفضاء 200.100.10.160/27.
<figure><img src="image_65.png" /></figure>

الشَّكل (4-13): مثال عن حالة لا يُمكن استخدام تجميع المسارات فيها بالشَّكل الأمثل
تركت هذه الصَّفحة فارغةً عمداً لِغرض تنسيق الكتاب
<figure><img src="image_66.png" /></figure>

الفصل الخامس: البث المجمُوعاتي

<figure><img src="image_67.png" /></figure>
مقدمة

البُثُّ المَجْمُوعَاتُيُّ أو البُثُّ مُتَعَدَّد الوجهات 234 هو آلِيَّةٌ لِلتوجيه حركة البيانات في الشبكة انطلاقاً من مَصْدَر وَاحِدٍ وُضُولاً لِمَجْمُوعةٍ مِن الطَّرفيَّاتِ في الوقت نفسه. تَكون هذه الطَّرفيَّاتِ أعضاءً في مَجْمُوعةٍ مُمَيَّزة بِعنوان خاصّ من فضاء عناوين البزوتوگول الشبيك المستعمل 235.

وفقاً لِتَمُودُج الرَّبط البيئي للأنظمة المفتوحة، فإنَّ البثَّ المَجْمُوعاتي مِن وظائف طبقة الشبكة حيث تعمل بزوتوگولات خاصَّة على إنشاء مَجْمُوعات من الطَّرفيَّات وإلغائها، كما تُدير عمليَّة انضمام الطَّرفيَّات إلى هذه المَجْمُوعات وخروجهم منها، من هذه البزوتوگولات بزوتوگول إدارة مَجْمُوعة الإنرنیت، أَمَّا تشبيك أعضاء المَجْمُوعات عبر الشبكات المُختلِفة فيحصل باستخدام الأشجار المُتفرَّعة.

تَختصُ عائلةٌ مِن بزوتوگولات التَّوجيه بالبثّ المَجْمُوعاتي وتُنشئ مَسارات على هيئة أشجار لا حلقات فيها تصل إلى أعضاء المَجْمُوعة كلهِم، نحو بزوتوگول توجيه البثّ المَجْمُوعاتي تبعاً لِشعاع المسافة و عائلة بزوتوگولات البثّ المَجْمُوعاتي المستقل عن بزوتوگول التَّوجيه وغير ذلك، وسِيناقش هذان البزوتوگولان في ما سيَّتي من هذا الفصل. تُوجد أيضاً إضافات دَاعمة لِبزوتوگولات توجيه رزم البثّ فريد الوجهة، نحو إضافة البثّ المَجْمُوعاتي الخاصَّة بزوتوگول المسار الأقصر والتي سَترد في ما سيَّتي.

شهدت تقنية البثّ المَجْمُوعاتي منذ اعتمادها آلية لِتوجيه الرِّزم، العديد من الإضافات والتَّحسينات، وطُوِّرت لأجل ذلك تقنيات رديفة نحو ميزة مراقبة بزوتوگول إدارة مَجْمُوعة الإنرنیت والبثّ المَجْمُوعاتي مُحدَّد المصادر، كما أدخلت التَّعديلات على تقنيات موجودة مُسبقاً لِتخدم أغراض البثّ المَجْمُوعاتي نحو التوجيه بعكس المسار، وستُعرض لمحة عنها في ما سيَّتي.

يبدأ هذا الفصل بنظرة عامَّة على مبدأ البثّ المَجْمُوعاتي وآلية عمله، يليها تعریف بالمفاهيم الرئيسة المرتبطَة بهذه التقنية ثُم عرض لعوائل البزوتوگولات المستخدمة لتنفيذ هذه المفاهيم وهي تقع في مَجْمُوعتين: بزوتوگولات إدارة المَجْمُوعات و بزوتوگولات توجيه رزم البثّ المَجْمُوعاتي، وأخيراً تقديم لبعض من الآليات المُكملة لتقنية البثّ المَجْمُوعاتي.

نظرية عامَّة

البُثُّ المَجْمُوعاتي هو طريقة لإرسال رزمة بيانات واحِدة أو أكثر إلى عَدَدٍ من الوجهات في الوقت نفسه. تَستضيف وجهات الرزمة عنواناً خاصَّاً مُمَيَّزاً يُسمَّى عنوان المَجْمُوعة، ويلزم أن تصل الرزمة المُوجهة نحو عنوان المَجْمُوعة إلى الوجهات التي

<footnote n="234">234 أصل الاسم Multicast، ووَزَدت مُعرَّبة في ص. 51. في [BKA05] في ثبت المراجع إلى "بث مُتَعَدَّد الوجهات" ولكننا نراه تعبيراً غامضًا غير مُحدَّد بما فيه الكفاية لِلتَّمیز عن البث العام الذي يصح وصفه بأنَّه بث مُتَعَدَّد الوجهات أيضاً، فارتأينا تخصيصه أكثر وتعريبه إلى "بث مَجْمُوعاتي" منعاً للاحتباس.</footnote>

<footnote n="235">235 جاء في ص. 249 في [BKE01] في ثبت المراجع ما يأني: "هي شكل خاص من البث العام يجري فيه إيصال نسخ من الرسالة إلى محطات عديدة لكن لا إليها كلها"، وترى أن الصواب قد جانب هذا التَّعريف، فالبث العام في ما رأينا هو حالة خاصَّة من البث المَجْمُوعاتي لا العكس.</footnote>
تستضيفه كلها. تَخَضَّع رِزم البث المجمُّوعايِّ لِعمليَّة توجيهي مُغايرة لِ تلك الَّتي تَخَضَّع لها الزَّزم فريدة الوجهة أو رِزم البث العام. عُرِف البث المجمُّوعايِّ في الأصل بصفته إحدَى الإضافات المُلحقة بالمُضيف في وثيقة طَلب التعليقات 236. RFC 1122.

يدعم البث المجمُّوعايِّ مبدأ الإرسال "مَصدَرٌ وَحيدٌ ووجهات عديدة" لِزم البيانات (الشكل (1-5)). ويُمثَّل هذا المبدأ حلاً وسطاً بين البث فريد الوجهة المحدُود الذي يعتمد على مبدأ "مَصدَرٌ وَحيدٌ ووجهة وحيدة"، وبين البث العام الشَّامِل الذي يغمر الشبكة بعَدَدِ هائلٍ من الزَّزم بسبب اعتماده على مبدأ "مَصدَرٌ وحيدٌ وكل الوجهات المُمكنة"237. تُشابه رِزم البث المجمُّوعايِّ رِزم البث فريد الوجهة ورِزم البث العام من ناحية البِنية، وتختلف عنها بوجُود عُنوان البث المجمُّوعايِّ في حقل الوجهة، بدلاً من عُنوان البث فريد الوجهة أو عُنوان البث العام. يُحدَّد بروتوكول التَّشبيك بنية عُنوان البث المجمُّوعايِّ وفضاء العناوين الخاص به.

<figure><img src="image_68.png" /><figcaption>الشكل (1-5): مبادئ إرسال رِزم البيانات (أ) مَصدَرٌ وحيد ووجهة وحيدة (ب) مَصدَرٌ وحيد ووجهات عديدة (ج) مَصدَرٌ وحيد وكل الوجهات المُمكنة</figcaption></figure>

تنقل المُوجَّهات رِزم بيانات البث فريد الوجهة من مَصدَرها إلى وجهتها عبر مَسارٍ مُكوَّنٍ من قَفزات مُنتابعةٍ، وتكون مَهمة بروتوكولات التوجيه فريد الوجهة هي حِساب هذه المسارات. أَمَّا توجيه رِزم البث المجمُّوعايِّ فهو أكثر تعقيداً، لِأَنَّ على بعض المُوجَّهات أَنْ تُنشئ نُسخاً مُتَشَابهةً من الرَّزمة نفسها لإرسالها عبر أكثر من منَقَّذٍ إلى أكثر من وجهة في الوقت ذاته. أي في حين يَكون مَسار رِزمة البيانات فريدة الوجهة مستقيماً يَصل بين المَصدَر والوجهة، فإن مَسار رِزمة البث المجمُّوعايِّ يَكون شجرياً مُتَفَرَّعاً يَبدأ من المَصدَر، ويتفَرَّع في المُوجَّهات عبر الشبكة لِيَصل إلى وجهات مُتعدَّدة، وتعتمد بروتوكولات توجيه خاصَّة لإنشاء الشجرة أو تزوَّد بروتوكولات التوجيه الخاصَّة بالبث فريد الوجهة بإضافات خاصَّة لِدعم البث المجمُّوعايِّ.

<footnote n="236">236 انظر ص. 67 وما بعدها في [RFC1122] في ثبت المراجع، وانظر أيضاً [ART23] من أجل أطروحة درجة الدُّكتوراه التي أعدَّها ستي芬 ديرينغ في عام 1989م، وهي من أقدم وأشمل المُصادر التي تناولت مفهوم البث المجمُّوعايِّ، وانظر أيضاً [RFC5110] و[RFC6308] وفيهما نظرَة شاملة تُغطي البث المجمُّوعايِّ وبنيته واللياته ونحو ذلك.</footnote>

<footnote n="237">237 أصول الأسماء: مَصدَرٌ وحيدٌ ووجهات عديدة One-to many، مَصادر عديدة ووجهات عديدة Many-to-many، مَصدَرٌ وحيدٌ ووجهة وحيدة One-to-one، ومَصدَرٌ وحيدٌ وكل الوجهات المُمكنة One-to-all.</footnote>
تصيل شجرة البثّ المجمُوعاني بين مجمُوعةٍ من عُقد الشبكة التي تُسمَّى أعضاءً فيها. تُدير بروئتوكولات خاصَّةً عمليَّةً إنشاء المجمُوعة ونشر معلوماتها بين المُوجَّهات، بالإضافة لعمليَّة حذفها وليُمتابعة التغيرات الحاصلة فيها نحو إضافة أعضاءٍ جُدُّد إليها أو حذف أعضاءٍ منها.

تخفيف الحُمُولة في الشبكة من ميزات استعمال البثّ المجمُوعاني. ففي البثّ العام، تُرسَل رِزمة البيانات نحو الوجهات المتاحة كلها فتغمر الشبكة كله. أَمَا في البثّ المجمُوعاني، فإنَّ مَصدَر البيانات يُولد رِزمة بيانات واحِدة، ثُمَّ نُنقل هذه الرزمة بعد ذلك إلى أعضاء المجمُوعة فقط، ولا نُنسخ إلا عند الحاجة لإرسالها عبر أكثر من مَسارٍ في الوقت نفسه.

## آلية العمل

يَعتمد البثّ المجمُوعاني على دعم شبكة البيانات لبنيَّة شجريَّة تَنْشُط فيها مجمُوعةٌ من البرُّوئوكولات التي تُنجذ الوظائف اللَّازمة لِتوصيل الرِّزم إلى أعضاء المجمُوعة كله.

نُقسم شبكة البيانات بنيويًا عند دعم البثّ المجمُوعاني، إلى قسمين (الشكل (2-5)):

1. الشبكات المحلية حيث يتواجد أعضاء المجموعات وتَنْشُط بروئتوكولات إدارة المجموعة.

2. النظام الوسيط الذي يَرْبُط بين الشبكات المحلية وتَنْشُط فيه بروئتوكولات توجيه رزم البثّ المجمُوعاني.

<figure><img src="image_69.png" /><figcaption>الشكل (2-5): بنية شبكة بيانات تدعم البثّ المجمُوعاني</figcaption></figure>

تهتمُ بزوئتوكولات إدارة المجموعة في الشبكات المحلية بتعريف المجموعات وتمييزها بعناوين خاصَّةٍ يُحدَّد فضاءها بزوئتوكول النشبيك المستخدم. أَمَا بزوئتوكولات التوجيه فتعمل على بناء طُوبُولوجيا مُكوَّنةٍ من مَسارات تَأَخذ شكل شجرة مُتفرَّعة تَصِل إلى أعضاء المجموعة كله.

يُناقش هذا القسم خمسة مفاهيم رئيسة لإنجاز البثّ المجمُوعاني هي: كيفية إدارة مجموعات الأعضاء، يَليها أشجار البثّ المجمُوعاني وأنواعها وكيفية بنائها ثُمَّ نِطاقات توجيه البثّ المجمُوعاني وأفضية العناوين المُخصَّصة لها في طبقتي الشبكة والوَصْلة، وأخيراً، خوارزمية توجيه رزم البثّ المجمُوعاني التي تَعْتَمِد على المفاهيم السابقة.
إدارة المَجْمُوعات

تشمل إدارة مَجْمُوعة أعضاء البث المَجْمُوعايَّ النَّشاطات اللَّازمة لإنشاء المَجْمُوعة في الشَّبكة المَحلَّية وتعريف بروئوتوكول التَّوجيه الخاص بالبث المَجْمُوعايَّ على أعضاء هذه المَجْمُوعة في الشَّبكة المَحلَّية ونشر المَعْلُومات الخاصة بالمَجْمُوعة في الشَّبكة المَحلَّية ومَتَابعة تحديثها أولاً بأول.

يَلْزَم أيضاً أن يَكون المُضيفون قادرين على الانضمام آلياً إلى المَجْمُوعة ليُصبحوا أعضاءً فيها، كذلك الأمر بالنسبة للأعضاء الذين يرغبون بمُغادرتها. يَلْزَم أيضاً تعريف المُبدَّلات في الشَّبكة المَحلَّية على المَخْرج الافتراضي 238 لِزَم البث المَجْمُوعايَّ، وهو مَنَفَّذ لِمُوجَّهٍ مَحَلِّيٍّ مُتَصَلِّلٍ مع الشَّبكة المَحلَّية يُشغَّل بروئوتوكول توجيه خاص بالبث المَجْمُوعايَّ.

عمليَّة التَّعريف السَّابقة هي قضية شائكة لأن المُبدَّلات تَعمل على مُستَوَى الطَّبقة الثَّانية وفقاً لِنَمُودَج الزَّبط البيني لأنظمة المَفْتوحة، وهي لا تستطيع تلقائيًا نَمْييز أُطر 239 بيانات البث المَجْمُوعايَّ وأُطر التَّحَكُّم الخاصة بإدارة المَجْمُوعات، فتعامل الاثنين مُعَاملة أُطر البث العام، أي تُرِسِّلهم عبر مَنافذ المُبدَّل كلها فتَعَمُّر الشَّبكة بهم غمراً وتزيد من الحُمُولة فيها. وتُحلُّ هذه المشكلة بواحدة من طريقتين:

1. استخدام بروئوتوكول خاص لإنجاز هذه المهمة نحو بروئوتوكول سِيسَّكو لإدارة المَجْمُوعات.

2. تفعيل ميزات خاصة في المُبدَّل، نحو ميزة مُراقبة بروئوتوكول إدارة مجموعة الإنترنت.

وسيناقش البروئوتوكول والميزة لاحقاً في ما سيأتي من هذا الفصل.

شجرة البث المَجْمُوعايَّ

هي شجرة مُتفَرَّعَة 240 مَكْوَنَةٌ مِن مَجْمُوعةٍ من العقد والوصلات. تُمثل العقد عتاد النَّظام الوسيط العاملة في الطَّبقة الثَّالثة وفقاً لِنَمُودَج الزَّبط البيني لأنظمة المَفْتوحة، أَمَّا الوصلات، فتُمثل الوصلات المادية التي تربط بينها.

يَلْزَم أن تَكون شجرة البث المَجْمُوعايَّ خالية من الحلقات، وأن تَصل إلى أعضاء المَجْمُوعة كَلَّهم عبر أقصر المسارات المُمكنة، لذلك، نُوصَف شجرة البث المَجْمُوعايَّ بأنَّها الشَّجرة المُتفَرَّعَة ذات المسارات القُصرى 241.

البِنِيَّة

يَختلف البث المَجْمُوعايَّ عن البث فريد الوجهة بشكل المسار، ففي حين يَكون المسار خطأً وحيداً يَصلُ بين مَصدَر الززمة ووجهتها في البث فريد الوجهة، فإنَّه يأخذ شكلاً شجرياً مُتفَرَّعاً في البث المَجْمُوعايَّ، ونُسمَّى الشَّجرة النَّاتجة شجرة البث المَجْمُوعايَّ، وهي تَمتدُّ من غير أن تُشكل حلقات، لتصل إلى أعضاء المَجْمُوعة كَلَّهم.

<footnote n="238">238 أصل الاسم Default gateway.</footnote>

<footnote n="239">239 الأُطر جمع إطار، انظر ص. 95 في [BKA03] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="240">240 أصل الاسم Spanning tree، وهي بنية شبكة خالية من الحلقات، مَكْوَنَةٌ مِن مَجْمُوعةٍ من العقد إحداها هي المبدأ ونُسمَّى العقدة الجذر، وهي تَصل مع سائر العقد الأخرى بمسار وحيد، غالباً ما يَكون أقصر المسارات المُمكنة. انظر ص. 358 في [BKE01] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="241">241 أصل الاسم Minimum Spanning Tree، اختصاراً MST، للمزيد حول هذه الشجرة والمسألة المرتبطة بإنشائها انظر [ART24] في ثبت المراجع.</footnote>
تَقَالَف شجرة البثّ المجمُوعاتيّ من مَجمُوعة عُقَدٍ هي الجذر والعُقد الوسيطة والعُقد الأوراق. أَمَّا عُقدة الجذر، فهي أساس الشجرة، وَمِنْهَا يَبْدَأ التَّفْرُّع نحو سَائِر العُقد. تُنَسَّخ رِزْمة البثّ المجمُوعاتيّ وتُضَاعَف، حسب الحاجة، بدءاً من العُقدة الجذر وعبر المسارات نحو العُقد الوسيطة والعُقد الأوراق، ونُسَمَّى حركة البيانات صُعُوداً عبر هذه المسارات بالتيّار الصَّاعد.<fnref n="242" />

يَنتَشِر النَّيَّار الصَّاعد من الجذر إلى العُقد الأخَّرى في الشجرة، ونُسَمَّى العُقدة التي يَمُرُ النَّيَّار الصَّاعد نحو عُقدة أُخرى أو أكثر، بالعُقدة الوسيطة. أَمَّا إذا لم تَكُن العُقدة تَمَتَّلِك أي عُقَدٍ جيرانٍ، ما خلا العُقدة التي وَرَدَ مِنْها النَّيَّار الصَّاعد، فإنَّها نُسَمَّى عُقدة وَرَقة، لِأَنَّها لا تُمَرَّ النَّيَّار الصَّاعد نحو أي عُقد أُخرى في الشجرة.

تَنَصِّل عُقد الشجرة، على اختلاف أنواعها، مع الشبكات المحَلَّية حيث يُوجَد أعضاء مَجمُوعات البثّ المجمُوعاتيّ، وهُم طرفيات تستضيف عناوين البثّ المجمُوعاتيّ. لِبدء البثّ المجمُوعاتيّ، يَلعب مُضيف ما، لا يُشترط أن يكون عُضواً في المجمُوعة، دور مَصْدر رِزم البيانات فيُولد رِزم البثّ المجمُوعاتيّ ويُرسلها إلى عُنوان المجمُوعة، ثُمَّ تُوجَّه نحو العُقدة الجذر دوماً، ولا تبدأ مُضاعفة الرِّزم ونشرها عبر شجرة البثّ المجمُوعاتيّ قبل وُصولها إلى العُقدة الجذر. بما أن الشبكات المحَلَّية التي يتواجد فيها الأعضاء قد لا تَنَصِّل اتِّصالاً مُباشِراً مع العُقدة الجذر، بل مع عقد أوراق أو مع عُقد وسيطة، فإنَّ بعضاً من الرِّزم سَتَنْجه اتْجاهاً مُعاكِسٍ لِلتَّيَّار الصَّاعد، أي من العُقد الأوراق أو الوسيطة نحو العُقدة الجذر، ونُسَمَّى هذه الحركة بالتيّار الهابط<fnref n="243" /> (الشَّكل 5-3)).

<figure><img src="image_70.png" /><figcaption>الشَّكل (5-3): شجرة البثّ المجمُوعاتيّ</figcaption></figure>

## أنواع أشجار البثّ المجمُوعاتيّ

تُصنَّف أشجار البثّ المجمُوعاتيّ حسب طريقة إنشائها إلى نوعين:

<footnote n="242">²⁴² أصل الاسم Upstream.</footnote>

<footnote n="243">²⁴³ أصل الاسم Downstream.</footnote>
* الشجرة المبنية تبعاً لِلْمَصْدَر: 244. وهي شجرة مُتفَرَّعَةٌ خاصَّةٌ بِمَصْدَرٍ مُحدَّدٍ لِزَمِ البُثِّ المجمُوعاني، يُبنِيها بروئُوكول توجيه رِزم بثّ مجمُوعاني مِن أجل كُلٍّ مَصْدَرٍ لِزَمِ البيانات، ويكون جذر الشجرة هو الموجَّه الأقرب إلى المصادر. في هذه الحالة، ومن أجل بيان 245 ما، ليكن G، ومَصْدَرِين، ليَكونا S₁ و S₂، سَنُشَأْ شَجَرتان هما (S₁, G) و (S₂, G) (الشكل (5-4)). لكنَّ هذه الطريقة غير فعالة مِن مَنظُور استهلاك عرض النطاق المُتَأَحَّ وموارد التوجيه، فماذا لو وُجد مِنَّة مَصْدَرٍ أو أكثر مثلاً؟ كيف سَتُخْزَن المعلومات الخاصة بالأشجار عندها؟ وأين؟ وكيف ستعالج؟ وأين؟

<figure><img src="image_71.png" /><figcaption>الشكل (4-5): شجرتا بثّ مجمُوعاني مبنيتان حسب مَصْدَرِين مُختَلِفِين</figcaption></figure>

* الشجرة المشتركة 246 أو الشجرة مركزية النُّواة. 247: وهي شجرة مُتفَرَّعَةٌ مُوحَّدةٌ مِن أجل أعضاء مجمُوعة البثّ المجمُوعاني كلهem. يُعَرَّف بروئُوكول التوجيه، لبناء هذه الشجرة، نقطة الانتقاء 248 من أجل كُلٍّ مجمُوعة، وتكون هذه النقطة هي جذر الشجرة المشتركة بين أعضاء المجمُوعة كلهem. ويُرِسَل كُلٌّ مَصْدَر بياناتِ رِزم البثّ المجمُوعاني إلى النقطة المشتركة أولاً، وبعد أن تصل الززم إليها تبدَّأ عمليَّة النسخ والتَّضَاعُف حسب شجرة البثّ المجمُوعاني (الشكل (5-5)). في هذه الحالة مِن أجل بيان ما G، ومَصْدَرِين S₁ و S₂، سَنُشَأْ شَجَرتان (G)، ويعني رمز النجمة أن الشجرة هي نفسها أَيَّاً كان المصادر.

<footnote n="244">244 أصل الاسم Source-based tree، وانظر ما جاء في شأنها في [ART25] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="245">245 أصل الاسم Graph، ووردت معرَّية في ص. 133 في [BKA01] إلى "مُخْطَط" وفي ص. 34 في [BKA05] إلى "مبيان"، وفي ص. 507 في [BKA02] إلى "بيان"، ورأينا أن الأخير هو الأدف والأوضح. والبيان هو بنية تضم مجمُوعة من الأغراض التي ترتبط بعضها مع بعض بعلاقات ما.</footnote>

<footnote>edge. Vertex أو عقدا Node والعلاقات الرَّابِطة بينها وصلات</footnote>

<footnote n="246">246 أصل الاسم Shared tree، انظر ما جاء في شأنها في [ART26] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote>Core-based tree 247 أصل الاسم</footnote>

<footnote n="248">248 أصل الاسم Rendezvous، Rendezvous point كلية فرنسيَّة تعي حرفياً: ملقى أو ملتقي، انظر ص. 891 في [BKF02] في ثبت المراجع.</footnote>
<figure><img src="image_72.png" /><figcaption>الشكل (5-5): شجرة مشتركة لرزم البث المجموّعة</figcaption></figure>

تنشئ بروتوكولات التوجيه الخاصة بالبث المجموّعة الأشجار السابقة لنقل البيانات إلى أعضاء المجموّعة كلهם.

## خوارزميّات بناء الأشجار

هي خوارزميّات لإنشاء أشجار متفّرعة لا حلقات فيها. تتفرّع شجرة البث المجموّعة تبعاً لبيان Gall مكّوّن من Ntot
عُقدة، لتصل إلى مجموّعة جزئية من العُقد عددها Ngrp وهي تُشكّل أعضاء مجموّعة البث المجموّعة.

نُصنّف الأشجار المتفّرعة حسب امتداد الشجرة إلى صنفين رئيسيين هما:249

* شجرة التفرعات القصرى: وهي شجرة متفّرعة، تمتد من الجذر نحو مجموّعة جزئية من عُقد البيان، ويكون وَزن المسار الذي يربط الجذر مع كل عُقدة أقصر ما يمكن.

* الشجرة المتفّرعة الصغرى: وهي شجرة متفّرعة تمتد من الجذر لتصل إلى عُقد البيان كله، ويكون مجموّع أوزان المسارات كلها هو أصغر ما يمكن.

إذا كان Gtot بياناً يُمثل شبكة بيانات ويتكوّن من Ntot عُقدة و Etot وصلة، وكانت Ggrp مجموّعة جزئية منه عَدَد عناصرها Ngrp لا يقل عن اثنين، فإن اختيار خوارزمية بناء شجرة البث المجموّعة يَكون حسب ما يلي

(الشكل (6-5)):

<footnote n="249">249 شجرة التفرعات القصرى، Shortest-spanning tree، والشجرة المتفّرعة الصغرى، Minimum Spanning Tree، اختصاراً. MST</footnote>

<footnote n="250">250 للمزيد حول إنشاء الأشجار وأفضل الخوارزميّات المُعتقَدة لإنجاز حساباتها، انظر [BKE05] في ثبت المراجع.</footnote>
* إذا كان عَدَد العناصر في المَجْمُوعة الجزئية هو $N_{grp} = 2$، فإن الشجرة تؤول إلى مسار خطيئ بين عُقدتين، بحالة مُشابهة لِمَسارات الززم فريدة الوجهة، والأفضل في هذه الحالة استعمال خوارزمية ديكسترا$^{251}$ أو خوارزمية بيلمان وفورد$^{252}$.

* إذا كان عَدَد العناصر في المَجْمُوعة الجزئية هو نفسه عَدَد عناصر البَيان، أي $N_{grp} = N_{tot}$، أي أن الشجرة تمتد إلى عناصر البَيان كَلَّهم، فالشجرة المراد بناوُها هي شجرة مُتفَرَّعةٌ صُغْرى، وَمِن الخوارزميات المناسبة لذلك خوارزمية كُروُسُكال$^{253}$ وخوارزمية پریم$^{254}$.

* إذا كان عَدَد العناصر في المَجْمُوعة الجزئية أكبر من 2، ولكنه أقل من عَدَد عناصر البَيان أي: $2 < N_{grp} < N_{tot}$، أي أن الشجرة تمتد على مَجْمُوعة جزئية من العُقد، فإنها تُسمى شجرة شتاينر$^{255}$، وهي الحالة الأكثر تعقيدًا في بناء الشجرة بسبب وجود مَسارات عديدة مُحتملة.

<footnote>$^{251}$ نسبة إلى إيدسجر ديكسترا (Edsger Dijkstra 1930-2002م)، وهو عالم حاسوب هولندي حصل على درجة البكالوريوس في الفيزياء النظرية من جامعة لايدن في مطلع خمسينيات القرن العشرين، وعلى درجة الماچستير منها أيضاً في الاختصاص نفسه في عام 1956م وعلى درجة الدَّكْتُوراه في علم الحاسوب في عام 1959م من جامعة أمستردام. ديكسترا من الرؤواد المؤسسين لِعلم الحاسوب وله أبحاث رائدة في أنظمة التَّشغيل ولغات البرمجة والمُحوَّلات البرمجية والحواسبة منها خوارزمية ديكسترا التي سُميت على اسمه وهي خوارزمية لإيجاد المسارات القصرى بين مَجْمُوعة من الغقد في بَيان ما، انظرها في [ART26] ثبت المراجع.</footnote>

<footnote>$^{252}$ نسبة إلى ريتشارد بيلمان (Richard Bellman 1920-1984م) وليستر فورد (Lester Ford 1927-2017م). أما بيلمان فهو رياضي أمريكي حاصل على درجة الدَّكْتُوراه في الرياضيات في عام 1947م من جامعة برينستون، له إسهامات عديدة أهمها في مجال البرمجة الحركية. وأما فورد فهو رياضي أمريكي حاصل على درجة الدَّكْتُوراه في الرياضيات في عام 1953م من جامعة إلينوي في أوريانا شامببين، وله إسهامات بازرة في نظرية البَيان. نشر كل من بيلمان وفورد بشكل متزامن ومُستقل خوارزمية دُعبت بِاسمه لِحساب القسار الأقصر الممكن من عُقدة ما في بَيان نحو أي عُقدة أخرى فيه. انظر عمل بيلمان في [ART28] في ثبت المراجع وعمل فورد في [ART29].</footnote>

<footnote>$^{253}$ نسبة إلى چوزیف كُروُسُكال (Joseph Kruskal 1928-2010م)، هو رياضي وعالِم إحصاء وعالِم حاسوب أمريكي حصل من جامعة شيكاغو على درجة البكالوريوس في الرياضيات في عام 1948 وعلى درجة الماچستير فيها في العام التالي، وَحَصل في عام 1954م على درجة الدَّكْتُوراه في الرياضيات من جامعة برينستون. لدى كُروُسُكال أبحاث رائدة في نظرية البَيان وحساب الأشجار أهمها تطويره لِخوارزمية كُروُسُكال التي سُميت على اسمه وهي خوارزمية لإيجاد الشجرة المُتفَرَّعة الصُغْرى في بَيان غير مُوجَّهٍ موزون الوصلات، انظرها في [ART30] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote>$^{254}$ نسبة إلى روبرت پریم (Robert Prim 1921-...)، هو عالم حاسوب ورياضي أمريكي حصل على درجة البكالوريوس في الهندسة الكهربائية في سنة 1941م من جامعة تكساس في أوستن وعلى درجة الدَّكْتُوراه في الرياضيات في عام 1949م من جامعة برينستون. أعاد پریم في عام 1957م اكتشاف خوارزمية إيجاد شجرة مُتفَرَّعة صُغْرى في بَيان غير مُوجَّهٍ موزون الوصلات ظورها رياضي تشيكي يُدَعَى فُوجِيتيش يارنيك بالشيكية: (Vojtěch Jarník) في عام 1930م، ونشرها پریم فُسْمَيت باسمه، انظرها في [ART31] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote>$^{255}$ نسبة إلى چاكوب شتاينر (Jakob Steiner 1863-1979م)، وهو عالم رياضيّات سويسري درس في جامعة هايدلبرگ، له إسهامات عديدة في الهندسة الإقليدية أهمها ظرحه لِمشكلة البحث عن المسار الأقصر مُمكن يَصِل إلى مَجْمُوعة جزئية من العُقد في بَيان ما، والَّتي عُرفت لاحقاً باسم مَسْأَلة شجرة شتاينر الإقليدية، لِلمزيد حول هذه المسألة انظر [BKE06] في ثبت المراجع.</footnote>
## نطاق التوجيه

نطاق التوجيه الخاص بالبث المجموعاتي 256 هو مجموعة من الطرفيات والأنظمة الوسيطة الموجودة ضمن نظام مستقل 257 واحيد والتي تعمل وفقا لإجراءات التوجيه نفسها، أي تعرف أوزان المسارات 258 تعريفاً محدداً وتعتمد آليات مشتركة لحسابها.

في وثائق طلب التعليقات المتعلقة بالبث المجموعاتي تعاريف جزئية أو مشتقة عن التعريف السابق لelinطاق توجيه البث المجموعاتي نحو: «مجموعة جداول التوجيه التي تضمَّن بنوداً عن البث المجموعاتي، والتي ترتبط بعضها مع بعض عبر الشبكة وهي قادرة على تبادل المعلومات في ما بينها» 259 و«مجموعة من الموجهات المتجاوزة التي تُشَغل بزوتوكول توجيه البث المجموعاتي نفسه وتعمل ضمن حدود معيَّنة يُعرَفها موجة حدودي يَربط النطاق مع الإنرنت». 260

تعمل بزوتوكولات توجيه رزم البث المجموعاتي داخل نطاق محدد فتوصَّف بأنها داخلية أو بين النطاقات المختلفة فتوصَّف بأنها خارجية أو بينية، وبعضها يدعم النمطين. وفقا لمبدأ العمل، يُقَابَل بزوتوكول توجيه لرزم البث المجموعاتي عاملاً ضمن النطاق بزوتوكول توجيه داخلى لرزم بك فريد الوجهة يعمل ضمن نظام مستقل واحيد. 261

## مجالات العناونة

البث المجموعاتي هو آلية لتجيه رزم البيانات عبر الشبكة، وحسب نموذج الربط البيئي لأنظمة المفتوحة، فإن التوجيه يُحَصَّل على مستوى الطبقة الثَّالثة، ويتطلب مشاركة من كيانات الطبقة الثَّانية لإنجاحه، وهاتان الطبقتان هما طبقة الوصلة وطبقة الشبكة وفقا لترتيب ورودهما في النموذج.

يَلزَم أن تَدَعَم بزوتوكولات الشَّبيك في طبقة الشبكة وبزوتوكولات الوصلة في طبقة الوصلة فضاءً من العناوين مُختَصَّا بالبث المجموعاتي، بالإضافة لضرورة وجود آلية للمطابقة بين عناوين فضاءي الطبقتين.

## طبقة الشبكة

خُصص الصنف D، في الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت، ليكون فضاءً لعناوين البث المجموعاتي، وهو فضاء جزئي يَشْمَل عناوين الإصدار الرابع التي تبدأ بالبتات الأربعة 1110 في خانتها الأولى الأكثر أهمية، ويعني ذلك أنَّ هذا المجال يَمتدُ بين العُنوانين 224.0.0.0 و239.255.255.255، ويُشار له رقماً بالشَّكل 224.0.0.0/4.

<footnote n="256">256 أصل الاسم Multicast Routing Domain</footnote>

<footnote n="257">257 أصل الاسم Autonomous System، اختصاراً، هو مجموعة من الموجهات التي تخضع لإشراف إداري واحيد، وتُستعمل بزوتوكول توجيه داخلياً واجداً، وتعزف أوزان المسارات تعريفاً مشتركاً، وتعتمد على بزوتوكول توجيه خارجي واحيد لتجيه رزم البيانات إلى الأنظمة الأخرى، انظر النص الأصيل لهذا التعريف في ص. 3 في [RFC1930] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="258">258 أصل الاسم Metric، هو قيمة كَمَّيَّةُ نُسْتَخدم لتقديم كلفة المسار، وتُستعمل من أجل إيجاد أساس للمقارنة بين المسارات. لا طريقة مُوحَّدةً لدى بزوتوكولات التوجيه لتعريف الأوزان. من أجل أصل هذا التعريف انظر ص. 4 في [RFC6551] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="259">259 من أجل النص الأصيل لهذا التعريف، انظر ص. 7 في [RFC6037] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="260">260 من أجل النص الأصيل لهذا التعريف، انظر ص. 7 في [RFC2362] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="261">261 انظر التَّعَارِيف والمُصطلحات الخاصة بزوتوكولات التوجيه في ص. 4-1 في [RFC1136] في ثبت المراجع.</footnote>
<figure><img src="image_73.png" /></figure>

<figure><img src="image_74.png" /></figure>

<figure><img src="image_75.png" /></figure>

الشَّكْلُ (5-6): الحالات المُخْتَلِفَة لاختبار خوارزميَّة حساب الشجرة المُتَفَرَّعَة: أ) عَدَدَ العُقَدَ 2 ب) عَدَدَ العُقَدَ أكبرُ من 2 وأقلُّ من عَدَدَ العُقَدَ الإجماليَّ في البَيان

ج) الشجرة تَمَّتُّ لتشمل عَقدَ البَيان كلها

نُّدير هيئة أرقام الإنترنِت المُخَصَّصة عمليَّة حجز عناوين البث المَجْمُوعَاتِيّ لِلإصدار الرَّابِع مِن بزوئو كول الإنترنِت،
فَتُخَصِّص عناوين مُحدَّدة لبعضٍ من البزوئو كولات والخدمات حسب الحاجة، 262 ويظهر الجدول (5-1) قائمةً فيها بعض
من العناوين المحجوزة من فضاء الإصدار الرَّابِع مع بيان استعمالها.

## طبقة الوَصلة

ينشط في هذه الطَّبْقة عَدَدٌ مِن بزوئو كولات الوَصلة كما جاء في الفصل الأوَّل مِن هذا الكتاب. ولكن تَدَعَم هذه البزوئو كولات

البث المَجْمُوعَاتِيّ يَلْزَم ما يَلي:

<footnote n="262">262 انظر [WEB03] من أجل قائمة عناوين البث المَجْمُوعَاتِيّ وأفضيته المحجوزة في الإصدار الرَّابِع مِن بزوئو كول الإنترنِت.</footnote>
<table><caption>الجدول (5-1): بعض من عناوين مجموعات البث المجموعاتي في فضاء الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت</caption><thead><tr><td>العنوان</td><td>اسم المجموعة</td></tr></thead><tbody><tr><td>224.0.0.1</td><td>مجموعة كل العقد في الشبكة</td></tr><tr><td>224.0.0.2</td><td>مجموعة كل الموجّهات</td></tr><tr><td>224.0.0.4</td><td>مجموعة الموجّهات المشغلة لبزوتوكول توجيه البث المجموعاتي تبعاً لشعاع المسافة</td></tr><tr><td>224.0.0.5، 224.0.0.6</td><td>مجموعة الموجّهات المشغلة لبزوتوكول المسار الأقصر</td></tr><tr><td>224.0.0.9</td><td>مجموعة الموجّهات المشغلة لبزوتوكول معلومات التوجيه 263</td></tr><tr><td>224.0.0.10</td><td>مجموعة الموجّهات المشغلة لبزوتوكول التوجيه المحسّن بين البوابات الداخليّة</td></tr><tr><td>224.0.0.12</td><td>مجموعة مخدّمات وكلاء التحويل لبزوتوكول تهيئة المضيف الآلية</td></tr><tr><td>224.0.0.13</td><td>مجموعة بزوتوكولات البث المجموعاتي المستقل عن بزوتوكول التوجيه</td></tr></tbody></table>

1. أن تعرّف فضاءً من عناوين بزوتوكول الوصلة، وتخّصّصه لليث المجموعاتي في صبح لكيانات هذه الطبقة التي تدعم البث المجموعاتي معرّفات فريدة.

2. أن تدعم آلية لربط أزواج من عناوين البث المجموعاتي المستعملة في طبقتي الشبكة والوصلة بعضها مع بعض.

تعرّف معايير بزوتوكولات الوصلة المختلّفة فضاء العناوين المخصص للبث المجموعاتي وتحدّد آلية المطابقة مع عنوان بزوتوكول التشبّك. 264 وستعرّض حالة بزوتوكول الإيثرنت 265 في ما سيّتي على سبيل المثال لا الحصر. والإيثرنت هو بزوتوكول وصلة سلكي يدعم البث المجموعاتي، يتحدد فضاء عناوين البث المجموعاتي خاصّته المستعمل للمطابقة مع عناوين البث المجموعاتي الخاصّة بالإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت كما سيّتي:

* يعرّف بزوتوكول الإيثرنت فضاءً عنوانية يبلغ طول عنوان فيه 48 بنا، ويسمى عنوان تحكّم بالتفاذا للوسط، ويكون ذا بنية مكونة من 6 خانات في كل منهن 8 بناات. يكتب محتوى كل خانة بنظام العدّة سته العشري، فتتمثل كل خانة برقمين سته عشريين، وتفصل بين كل خانتين متنااليتين شريطة أفقية. على سبيل المثال، -00-aa-bb هو عنوان إيثرنت.

<footnote n="263">263 أصل الاسم Routing Information Protocol، اختصاراً، لليزيد انظر [RFC2453] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="264">264 انظر مثلاً [RFC1390] في ثبت المراجع لاستعمال البث المجموعاتي في الشبكات التي تدعم الواجهة الباريّة لليبيانات المؤرّعة بالألياف Fiber.</footnote>

<footnote n="265">265 فودي، FDDI، اختصاراً، و[RFC1469] لاستعماله مع بزوتوكول حلقة الزمز Token-Ring.</footnote>

<footnote n="266">266 انظر ص. 120 في [STD03] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="266">266 أصل الاسم Medium Access Control، اختصاراً.</footnote>
* يُحدَّد معيار آخر 267 فضاء عناوين البث المجموّعة الخاص بالإيثرنت على أنه فضاء جزئي من العناوين التي تتميّز بأنّ قيمة البث الأقل أهميةً في الخانة الأكثر أهميةً فيها مُساويةً لِلواحد. أي أن: 00-00-00-00-00-00-00 هو عنوان إيثرنت لِلبث المجموّعة.

* يُخصص فضاء جزئي من فضاء البث المجموّعة ويُستعمل فقط إذا كان بروتوكول الإنترنت هو بروتوكول التّشبّك المستعمل في طبقة الشبكة، ويُمتد هذا الفضاء على المجال الذي يبدأ بالعنوان: 00-00-00-00-00-5e-7f-ff-ff ويستمر حتى العنوان 268.

أما لإيجاد عنوان الإيثرنت المقابل لِعنوان مجموعة لإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت فتُستخدم الخوارزمية التالية:

1. كتابة عنوان المجموعة الخاص بالإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت بنظام العدد النّنائي.

2. إهمال البتات التسعة الأولى بدءاً من البت الأكثر أهميةً في الخانة الأكثر أهميةً، ونقل البتات الثلاثة والعشرون المتبقيّة إلى المرحلة التالية.

3. إضافة بت واحيٍ إلى يسار البتات السابقة، لِيُصبح العدد الإجمالي 24 بتاً، يُضبط هذا البت إلى القيمة 0 في حال كان الإطار سيرسل في شبكة تُشغّل بالإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، وإلى القيمة 1 في الحالات الأخرى.

4. نُنقل البتات الأربعة والعشرون إلى ستة أعدادٍ ست عشريّة هُم أعضاء المجموعة {X₁، X₂، X₃، X₄، X₅، X₆}، وفيها X₁ هو العدد السّت عشريّ الذي يُمثل البتات الأربعة الأكثر أهميةً في الخانة الأكثر أهميةً، وX₂ هو العدد السّتة عشريّ الموافق لِلبتات الأربعة التالية في الأهمية وهكذا، ثُمَّ تُكتب أزواجًا يَفْصل بينها إشارة شريطة أفقية، أي "-"، بالشكل التالي: X₁X₂-X₃X₄-X₅X₆.

5. تضاف لاحقة سِتة عشريّة مُكونة من ثلاثة بايتات هي 01-00-00e، إلى يسار الأعداد السابقة، فينتج عنوان التّحّكم بالتفاّف لِلوسط المطلوب.

مثلًا، لوكان عنوان المجموعة هو 224.0.0.10، تُنَفَّذ الخوارزمية السابقة بالشكل التالي:

1. نقل عنوان إلى نظام العدد النّنائي، فتكون النتيجة:

1100 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 1010

2. إهمال البتات التسعة الأولى الأكثر أهميةً، أي الخانة الأولى كاملةً والبت الأكثر أهميةً في الخانة الثّانية، ثُمَّ نقل سائر البتات الثلاثة والعشرين (تظهر بالخط الغليظ في الأسفل) إلى المرحلة التالية.

1110 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 0000 . 0000 1010

<footnote n="267">267 انظر ص. 21 في STD04 في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="268">268 يتحدد هذا المجال ببادئة طولها 24 بتاً نُسَمِّى مُعرَّف الْمُنظَّمة الفريد Organizationally Unique Identifier، اختصاراً OUI، وقيمتها في هذه الحالة هي 01-00-05e. وقد خَصَّص معهد مُهندِس الكهرباء والإلكترونيات Institute of Electrical and Electronics Engineers، اختصاراً IEEE، هذه القيمة إِلْهِيَّة أرقام الإنترنت المُخَصَّصة، لِلمزيد حول ذلك انظر ص. 5 في [RFC5342].</footnote>
3. إضافة بِت قيمته 0 إلى يسار النَّاتِج في صبح طُوله 24 بتاً:

0 >> 000 0000 . 0000 0000 . 0000 1010

0000 0000 . 0000 0000 . 0000 1010

4. نقل النَّاتِج إلى نظام العدد سِتَّة عشري، وكتابته كتابةً مناسبةً:

00-00-0a

5. إضافة النَّاتِج إلى يمين البادئة e 01:00:5 كما سيأتي:

01-00-5e << 00-00-0a

فيكون النَّاتِج النَّهَائِيُّ:

01-00-5e-00-00-0a

## توجيه رِزم البثّ المَجْمُوعَاتِي

النَّوجيه هو تحديد مَسار رِزمة البيانات ونقلها من مَصدرها إلى وجهتها. أَمَّا توجيه رِزم البثّ المَجْمُوعَاتِي فَهو تحديد شجرة البثّ المَجْمُوعَاتِيَّ الخاصَّة بالمَجْمُوعة، ثُم نقل الرِّزمة عبر فُروع هذه الشَّجرة حسب مَبدأ "مَصدر وحيد ووجهات عديدة"، ونسخها ومضاعفتها في أثناء ذلك حسب الحاجة، لِتَصل في نهاية المطاف إلى أعضاء المَجْمُوعة كَلَّهم.

نُوجِّه كُل رِزمة توجيهًا مُنفرد حسب مَبدأ تبديل الرِّزم، وَيُمكن تقسيم العمليَّة إلى مَرحلتين مُنفصِلتين مُتتابعتين:

1. المرحلة الأولى: تَبَدَّأ في مَصدر الرِّزمة وتَستمر عبر الشبكة حتى وصول الرِّزمة إلى جذر شجرة البثّ المَجْمُوعَاتِي.

2. المرحلة الثانية: تَحُصُّل ضِمن النِّظام الوسيط الذي تمرُّ شجرة البثّ المَجْمُوعَاتِي عبره حيث تُضاعف المُوجَّهات بدءاً من الجذر، رِزمة البيانات وتَنقلها عبر فُروع الشَّجرة لِتَصل إلى أعضاء المَجْمُوعة كَلَّهم.

انطلاقاً من المَصدر، تُوجَّه رِزمة البثّ المَجْمُوعَاتِي بالشَّكل التالي:

1. يُولد كِيان بزوتوكول التَّشبيك العامل على مُستَوَى طبقة الشبكة في مَصدر الرِّزمة، والَّذي لا يُشترط به أن يَكون عضواً في مَجْمُوعة البثّ المَجْمُوعَاتِي، رِزمة بيانات، ويَكون عُنوان الوجهة فيها هو عُنوان المَجْمُوعة الهدف.

2. يَنتقل العمل إلى كِيان طبقة الوَصلة الذي يُشَعَّل بزوتوكول وَصلَة يَحسب عُنوان المَجْمُوعة على مُستَوَى طبقة الوَصلة المُتوافق مع عُنوان المَجْمُوعة المَوجَّود في الرِّزمة، ثُمَّ تغلَّف الرِّزمة بعد ذلك ضمن إطار بيانات مُرسَلٍ نحو العُنوان المَحسُوب.

3. يُرسَل إطار البيانات عبر الشبكة.

4. تُضاعف مُعدَّات الشبكة المَحلَّية الإطار ليَصل إلى أعضاء المَجْمُوعة في الشبكة المَحلَّية كَلَّهم، ويَشْمل ذلك المُوجَّهات التي تدعم البثّ المَجْمُوعَاتِي المُتَصِّلة مع الشبكة، إن وُجدت، وإن لم تُوجَّد، تَنتهي عمليَّة النَّوجيه.

5. يَستقبل المُوجَّه إطار البيانات، ويَتحقق من وُصوله سليماً من غير أخطاء في النقل، ثُمَّ يَفَكَّ تغليف الإطار ويَستخرج رِزمة البيانات. في حال وجُود أخطاء يَتَخلَّص المُوجَّه من الإطار، وتَنتهي عمليَّة النَّوجيه.
6. يَقْرَأُ المُوجَّهُ عُنوان وجهة الزَّزمة، وتَتَعَرَّفَ على عُنوان المَجْمُوعَة وَتُحَدِّدُها.

7. يُتحقق المُوجَّهُ الذي استقبل الزَّزمة من كونه جذراً لِشَجرة البث المَجْمُوعَيِّ الخاصَّة بالمَجْمُوعَة المُحدَّدة، ولا يُشترط أن يكون المُوجَّهُ الأَوَّل الذي تَصِله الزَّزمة في النِّظام الوسيط هو جذراً الشَّجرة. في الحالة التي يَكون المُوجَّهُ فيها جذراً لِلشَّجرة، يُنتَقل إلى الخَطوة النَّامِمة من الخوارزميَّة مُباشرةً، أَمَّا بخلاف ذلك، فتُعامل الزَّزمة حسب الخَطوات التَّالية:

أ. اتخاذ قرار التَّوجيه بإرسال الزَّزمة نحو الجذر.

ب. تغليف الزَّزمة ضِمن إطراً جديداً مُناصِبًا.

ت. إرسال الزَّزمة عبر النِّظام الوسيط نحو جذرا الشَّجرة، وتَكون الزَّزمة في هذه الحالة جزءاً من التَّيار الهابط، لِأنها تَتحرَّك نحو الجذر.

ث. يُعيد كلُّ مُوجَّهٍ يَستقبل الإطار الخَطوات السَّابِقة بدءاً من الخَطوة الخامسة.

8. يُنَّخذ قرار توجيهٍ، بعد وُصول الزَّزمة إلى الجذر، بإرسالها عبر شَجرة البث المَجْمُوعَيِّ، وتَبدأ عمليات تَسخ الزَّزمة ومضاعفتها، حسب الحاجة، لِنشرها عبر فُروع الشَّجرة.

9. تُغلَّف كلُّ رُزمةٍ من الرَّزم التَّاجِحة عن التَّضاعف تغليفاً مُناصِباً، فتَنْتَجُ مَجْمُوعَةٌ مِنْ أُطر البيانات التي سترسل عبر فُروع الشَّجرة، لِتَصِل إلى العُقد الأوراق كُلَّها.

10. يُرسَل كلُّ إطراً إرسالاً مستقلًا لِيسَلْك أحد الفُروع حسب قرار التَّوجيه السابق، وتُصنَّف حركة الأُطر ضمن التَّيار الصَّاعد، لأنها تَتحرَّك مُبتعدةً عن الجذر.

11. عندما يَصِل الإطار إلى العُقد التَّالية في الشَّجرة، يَتحدد سُلُوك العُقدة حسب نوعها:

أ. يُفَكَّر تغليف الزَّزمة في العُقد الوسيطة، ثُمَّ يُنَّخذ قرار توجيهٍ بإرسالها عبر فُروع الشَّجرة، ومضاعفتها حسب القرار، ثُمَّ تُغلَّف الرَّزم التَّاجِحة ضمن أُطرِ جديدةٍ مُناسبة لِقرار التَّوجيه، وترسل الأُطر عبر الفُروع حسب القرار، ونُعاد هذه الخَطوة في العُقد التَّالية التي تَستقبل هذه الأُطر.

ب. يُنَّخذ قرار توجيهٍ في العُقد الأوراق بنقل الزَّزمة إلى الشَّبكات المحلَّية ثُمَّ تُعاد الخَطوة الرَّابعة فيها فقط.

## بروتوكولات البث المجموَّعيِّ

يَتَطلَّبُ نجاح البث المَجْمُوعَيِّ عمل عائلتين من البروتوكولات معاً:

* عائلة بروتوكولات إدارة مَجْمُوعات البث المَجْمُوعَيِّ، وتهتم بالعلاقات التي تربط الأعضاء بالمَجْمُوعة، نحو الانضمام إليها أو مُغادرتها، وكيفية نشر المعلومات الخاصَّة بأعضاء المَجْمُوعة في الشبكة المحلَّية. تنشُط بروتوكولات إدارة المَجْمُوعة في الشبكات المحلَّية، وبالتحديد بين المُضيفين وبين المُوجَّهات، ويكون اهتمامها موجَّهاً لبناء المَجْمُوعات والمحافظة عليها.

* عائلة بروتوكولات توجيه رِزم البث المَجْمُوعَيِّ، تَهتم بإنشاء أشجار البث المَجْمُوعَيِّ وتحديثها باستمرار. تُحدَّد هذه الأشجار مَسار رِزم البث المَجْمُوعَيِّ عبر النِّظام الوسيط من المصادر وصولاً إلى أعضاء المَجْمُوعة كُلَّهم.

وَنُناقش الفقرات القادمة في هذا القِسم بعضًا من الأمثلة عن بروتوكولات المَجْمُوعتين.
بروئوئوکولات إدارة المجموعات

هي مجمُوعةٌ من البرُوئوُكولات الناشِطة في الشبكة المُحلَّية، تُشرف على الوظائف الخاصة بالمجمُوعة والتي تُشْمل انضمام الأعضاء إليها ومُغادرتهم لها، بالإضافة إلى نشر المعلومات الخاصة بأعضاء المجموعات في الشبكة المُحلَّية.

أهمُّ بزوئوُكولات إدارة المجموعات هي بزوئوُكول إدارة مجمُوعة الإنترِنْت الَّذي يُدير مجموعات البثّ المجموعاتيّ الخاصة بالإصدار الرابع من بزوئوُكول الإنترِنْت، وبزوئوُكول اكتشاف مستمعي البثّ المجموعاتي 269 الَّذي يُدير مجموعات الإصدار السادي من بزوئوُكول الإنترِنْت، بالإضافة لِعَدَدٍ من البرُوئوُكولات الَّتي تُنجِز مهامً مُحدَّدةً تَرتَبِط بتوزيع رزم البثّ المجموعاتي داخِل الشبكة المُحلَّية نحو بزوئوُكول سِيسُكو لإدارة المجمُوعة وبزوئوُكول سِيسُكو لإدارة مجمُوعة منَفَذ الموجِه، وسُتُدرِس هذه البرُوئوُكولات، ما خلا بزوئوُكول اكتشاف مستمعي البثّ المجموعاتي، في ما سيَّأتي في هذا الفصل.

بروئوئوکول إدارة مجمُوعة الإنترِنْت 270

هو بزوئوُكول انتصالي يَعمل على مستوى طبقة الشبكة، يُدير المجموعات الخاصة بالبثّ المجموعاتي لِزمِل الإصدار الرابع من بزوئوُكول الإنترِنْت، ويُحدَّد كيْفية انضمام المُضيفين إلى المجموعات وكيفية مُغادرتها آلياً، وَمَعنى ذلك أنه يَسمح لأي مُضيف بأن يَنضم إلى المجمُوعة أو أن يُغادرها في أي وقت يشاء. بالإضافة لِذلك، لا يَضع البرُوئوُكول فُيوداً على عَدَد أعضاء المجمُوعة ولا على مواقِعهم، كما يَسمح لِمُضيف ما بالانضمام إلى أكثر من مجمُوعة في الوقت نفسه.

يُعْرَف هذا البرُوئوُكول نوعين من الرسائل، هما رسائل الاستعلام ورسائل التقارير. تُستخدم رسائل الاستعلام لإستجواب عقد الشبكة من أجل التحقيق من عضويتها في مجمُوعة ما، أما رسائل التقارير، فهي ردُّ العقد المستجوبة على رسالة الاستعلام.

طوّرت مجمُوعة مهندِسي الإنترِنْت ثلاثة إصداراتٍ من بزوئوُكول إدارة مجمُوعة الإنترِنْت، أوّلها جاء في العام 1989م، وهو مَوصُوفٌ في الوثيقة 1112 RFC، وحَدَّد آلِيات انضمام المُضيف إلى مجمُوعةٍ ما أو مُغادرتها. وأَمَّا الإصدار الثاني، فطُوّر في العام 1997م، ووُصِف في الوثيقة 2236 RFC، وقد احتوى العديد من التعديلات أهمَّها السماح لِلمُضيف بَطْلب مُغادرة المجمُوعة. 272 وأَمَّا الإصدار الثَّالِث، فقد طُوّر في العام 2002، ويَدَعَم ميزة البثّ المجموعاتي مُحدَّد المصادر التي ستناقش في ما سيَّأتي من هذا الفصل، وهو مَوصُوفٌ في الوثيقة 3376 RFC. 273

تَتوافق الإصدارات الثلاثة من البرُوئوُكول بعضها مع بعض، أي أن الموجِه الذي يُشغَّل الإصدار الثَّالِث من بزوئوُكول إدارة مجمُوعة الإنترِنْت يَدَعَم أيضاً العُملاء الذين يُشغَّلون الإصدار الأوّل والإصدار الثاني من البرُوئوُكول.

<footnote n="269">269 أصل الاسم Multicast Listener Discovery، اختصاراً، MLD، وانظر ما جاء في شأنه في الفصل العاشر من هذا الكتاب.</footnote>

<footnote n="270">270 أصل الاسم Internet Group Management Protocol، اختصاراً، IGMP.</footnote>

<footnote n="271">271 انظر [RFC1112] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="272">272 انظر [RFC2236] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="273">273 انظر [RFC3376] في ثبت المراجع.</footnote>
## 274 بزوتوكول سيسكو لإدارة المجموعة

هو بزوتوكول انتصال يَعمَل على مستوى طبقة الوصلة في الشبكات المحَلَّية، ويُساعِد في إدارة مَجْمُوعات البث المَجْمُوعاتي. طوّر هذا البزوتوكول في العام 1996م، 275 وهو مملوك لشركة سيسكو. 276

طوّر هذا البزوتوكول لحل مشكِّلة ترتبط بالمُبدَّلات العاملة في مستوى الطَّبْقة الثَّانِية من نموذج الرَّبط البيني لأنظمة المفتوحة. لا تستطيع هذه المُبدَّلات التَّمَييز بين رسائل البث المَجْمُوعاتي التي تحتوي بيانات المستخدمين وتلك التي تحتوي معلومات التَّحْكُم الخاصة بإدارة المجموعة، والسبب في ذلك هو أن الأُطر التي تحتوي الاثنين موجهة نحو عُنوان المجموعة. نتيجة لذلك، لا تستطيع هذه المُبدَّلات تمييز منفذها المُتَصَل مع الموجه الذي يَدَعَم البث المَجْمُوعاتي، ويكون الحل المُتَبَع عند الحاجة لإرسال رزم بيانات البث المَجْمُوعاتي إلى الموجه هو اعتماد تقنية الغمر. 277

ينشئ البزوتوكول، لِمَعالجة المُشكِّلة السَّابِقة، قاعِدة بيانات لِلْمَجْمُوعات المُوجودة في الشبكة المحَلَّية التي يتَّصل معها موجه أو مُبدَّل عديد الطبقات، 278 ثم يتواصل مع المُبدَّلات العاملة في مستوى الطَّبْقة الثَّانِية في تلك الشبكة المحَلَّية، مستخدمًا مَجْمُوعة مُحدَّدة من عناوين التَّحْكُم بالتفاذ للوسط، فتُميَّز المُبدَّلات الرسَّائل، وتحصل منها على معلومات المَجْمُوعات وتحدد المنفذ الذي يتَّصل مع الموجه أو المُبدَّل عديد الطبقات. 279 إذا فُعِّلت ميزة مراقبة بزوتوكول إدارة مَجْمُوعة الإنترنت في مُبدَّلات الطَّبْقة الثَّانِية، يُمكن أن تؤدِّي الوظيفة نفسها، وسُئِناقش هذه الميزة في ما سيَّأِي من الفصل.

## 280 بزوتوكول سيسكو لإدارة مجموعة منفذ الموجه

هو بزوتوكول انتصال يَعمَل على مستوى طبقة الشبكة طوّرته شركة سيسكو في العام 2003م، يَهْتَمُ بإدارة مَجْمُوعات البث المَجْمُوعاتي في الشبكة المحَلَّية، وهو مَوْضُوف في وثيقة طلب التعليقات 3488. RFC 281

طوّر البزوتوكول لخلق آلية يمكن من خلالها لِمُعدَّات الشبكة الناشطة في مستوى الطَّبْقة الثَّالثة أن تتواصل مع المُبدَّلات العاملة في الطَّبْقة الثَّانِية وأن تُحدَّد لها المَجْمُوعات التي تَمتد أشجارها عبرها. لا تظهر أهمية ما سبق في الشبكات المحَلَّية

<footnote n="274">274 أصل الاسم: Cisco Group Management Protocol، اختصارا. CGMP</footnote>

<footnote n="275">275 انظر مُسَوَّدة اقتراح البزوتوكول في [WEB08] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="276">276 شركة أنظمة سيسكو، Cisco Systems, Inc.، هي شركة أمريكية الأصل دولية الشاطئ تأسست في عام 1984م مقرها في سان فرانسيSCO، تُصَعِّع وتبيع عداد شبكات البيانات وبرمجياتها.</footnote>

<footnote n="277">277 أصل الاسم، Flood، هي آلية تبديل تتبعها مُبدَّلات البيانات تَقْضِي بإرسال إطار البيانات عبر منافذ المُبدَّل كلها ما خلا المنفذ الذي ورد إطار منه، وُستعمل عندما يَجْهَل المُبدَّل وجهة إطار البيانات، ويُفْضَل تَجْنُبها ما أمكن ذلك لأنها تَغْمَر الشبكة بعدد كبير من أطر البيانات المكررة بعد كل استعمال، فتحط من أدائها العام.</footnote>

<footnote n="278">278 أصل الاسم، Multilayer Switch، هو أحد مُعدَّات الشبكة التي تَنْشَط أساساً في الطَّبْقة الثَّانِية من نموذج الرَّبط البيني لأنظمة المفتوحة فتَدَعَم خِدماتها وبزوتوكولاتها، لكنها بالإضافة لذلك، تَدَعَم خِدمات وبزوتوكولات طبقات أعلى نحو مُعالجة رزم البيانات أو توجيهها وهي من خِدمات الطَّبْقة الثَّالثة من التَّمُوَّج، أي طبقة الشبكة.</footnote>

<footnote n="279">279 انظر آلية عمل البزوتوكول مَفْصِلَة في ص. 40-8 في [STD05] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="280">280 أصل الاسم، Cisco Systems Router-port Group Management Protocol، اختصارا. RGMP</footnote>

<footnote n="281">281 انظر [RFC3448] في ثبت المراجع.</footnote>
الَّتِي لَا تَنَتَّل إِلَّا مع جهاز وحيد ناشط في الطَّبْقَة الثَّالِثَة، لِأَنَّ أشجار البث المَجْمُوعَاتِيَّ سَتَمْرُ كُلَّها عَبَرَهُ في هذه الحالة.
ولكن عندما تَنَتَّل شَبَكَة مَحلَّيَّة مع أكثر من جهاز ناشط في الطَّبْقَة الثَّالِثَة في الوقت نفسه، فإنَّ أشجار البث المَجْمُوعَاتِيَّ قد تَمَتَّدُ عبر بعضٍ من هذه المُعدَّات لا عبرها كُلَّها، وسيَكون من غير المُجَدِّي إرسال رِزم البث المَجْمُوعَاتِيَّ إلى جهاز طَبْقَة ثالثة لا تَمَتَّدُ شَجَرَة المَجْمُوعَة عَبَرَهُ، وهذا هو الوضع المِثَالِيُّ لِإِسْتِعْمَال البزوتوكول.

يَنْشُط البزوتوكول في الوَصلات الَّتِي تَرْبِطُ بين المُعدَّات العاملة في الطَّبْقَة الثَّانِيَّة والمُعدَّات العاملة في الطَّبْقَة الثَّالِثَة، وهو
يَعْمَل في الطَّبْقَة الثَّالِثَة حسب نَموذَج الرَّبط البيئي للأنظمة المفتوحة، ولِتَرويسيته بنِية مُطَابِقة لِبنية ترويسة بزوتوكول
إدارة مَجْمُوعة الإنترنِت وَتُغلَّف ضِمن رِزمة الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنترنِت، مع ضبط قيمة حقل البزوتوكول إلى 2،
وعنوان الوجهة إلى 224.0.0.25 وهو عنوان بث مَجْمُوعَاتِيَّ مُخَصَّصٍ لإِدارة العلاقة بين مُعدَّات الطَّبْقَة الثَّانِيَّة ومُعدَّات
الطَّبْقَة الثَّالِثَة.<fnref n="282" />

## بزوتوكولات توجيه رِزم البث المَجْمُوعَاتِيَّ

هي عائلة من بزوتوكولات التَّوجيه تَختصُ بِرِزم البث المَجْمُوعَاتِيَّ وَتعمل على بناء أشجار مُتَفَرَّعَة خَالِيَّةٍ من الحلقات تَمَتَّدُ نحو أعضاء المَجْمُوعَة عبر المسارات القُصرى المُتاحة. تَصِل، نتِجةً لِذلك، نُسخة وَاحِدة فقط من الززمة لأعضاء المَجْمُوعَة كُلَّهم ولا تَصِل لِسواهم.

نُقَسِّم بزوتوكولات التَّوجيه الخاصة بالبث المَجْمُوعَاتِيَّ إلى مَجْمُوعتين رئِيِّستين:

* بزوتوكولات توجيه البث المَجْمُوعَاتِيَّ لِلشَّبَكات ثابَة البنية 283.

* بزوتوكولات توجيه البث المَجْمُوعَاتِيَّ لِلشَّبَكات المُخَصِّصة مُتَحَرَّكة البنية 284.

وسُنْاقِش الفقرات الثَّالِيَّة بعضاً من بزوتوكولات المَجْمُوعتين على سبيل المثال لا الحصر.

## بزوتوكولات توجيه رِزم البث المَجْمُوعَاتِيَّ في الشَّبَكات الثَّابِتة

تُصنَّف بزوتوكولات توجيه البث المَجْمُوعَاتِيَّ الخاصة بالشَّبَكات الثَّابِتة وفقاً لِمَصْدَر مَعْلُوماتها، فإِمَّا أن تَعْتَمِدَ على مَعْلُومات التَّوجيه المُكتَسَبة عن طريق بزوتوكول مُحدَّدٍ لِتَوجيه رِزم البث فريد الوجهة، أو أن تَكون مُستَقَّلة، أي تَعْمَل مع أي بزوتوكول توجيه للرِّزم فريدَة الوجهة.

تُصنَّف هذه البزوتوكولات حسب النُّطاق الذي تَمَتَّدُ فيه الشَّجَرَة المُتَفَرَّعَة، سواء داخلِ نطاق توجيه واحد فقط فنُسَمَّى داخلية أو بين نطاقات عديدة فنُسَمَّى خارجية أو بينية. يَعْمَل بزوتوكول توجيه داخلِي واحد في نطاق البث المَجْمُوعَاتِيَّ

<footnote n="282">²⁸² انظر [WEB03] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="283">²⁸³ انظر [ART32] في ثبت المراجع من أجل دراسة استقصائيَّة عن هذه العائلة من بزوتوكولات التَّوجيه.</footnote>

<footnote n="284">²⁸⁴ انظر [ART33] في ثبت المراجع من أجل دراسة استقصائيَّة عن هذه العائلة من بزوتوكولات التَّوجيه.</footnote>
غالباً، ولكن قد يُشَغَّل أكثر من بروتوكول توجيهي في النطاق نفسه، وتَصِف الوثيقة 2715 RFC عمليَّة التَّشغيل المُشتركة والمُشكِّلات التي تواجهها.<fnref n="285" />

## بروتوكول توجيه البث المجموَّعي تبعاً لِشُعاع المسافة<fnref n="286" />

هو بروتوكول توجيهي داخلي ليرزم البث المجموَّعي، يعمل وفقاً لخوارزمية بيلمان وفورد، التي تُسمَّى أيضاً خوارزمية شعاع المسافة. طوّر هذا البروتوكول في العام 1988م، بهدف دعم البث المجموَّعي بين الشبكات المحَلَّية،<fnref n="287" /> وهو موصوف في وثيقة طلب التَّعليقات 1075.RFC.<fnref n="288" />

يَبْنِي البروتوكول جدول توجيهي خاصٍ به في كل موجة يُشَغَّله، ثُمَّ تَبَادَل هذه الموجَّهات معلومات التَّوجيه في ما بينها. يَبْنِي البروتوكول، اعتماداً على جدول التَّوجيه السَّابق، شجرة بث مجموَّعي مبنية تبعاً للمصدر لإيصال رزم البث المجموَّعي إلى أعضاء المجموعة كلهم. يعتمد البروتوكول على آلية التَّوجيه بعكس المسار التي ستناقش في ما سيَّأتي من هذا الفصل لبناء شجرة المسارات القُصرى الخالية من الحلقات.

صُمِّم بروتوكول توجيه البث المجموَّعي تبعاً لشُعاع المسافة ليكون بروتوكول توجيهي داخلي أي ينشُط في نطاق بث مجموَّعي وحيد، ولا يمكن أن تمتَّد الشجرة التي يبينها لتصل بين نطاقين مختلفين. بالإضافة لذلك، صُمِّم هذا البروتوكول لِيَعْمَل مستقلاً عن بروتوكولات توجيه البث فريد الوجهة، لِذلك يَلزم على موجَّهات البث فريد الوجهة التي تُشَغَّله أن تدَعَم عمليَّتي توجيهي مستقلتين تماماً، إحداهما لِلبث فريد الوجهة والآخر لِلبث المجموَّعي.<fnref n="289" />

## توسيعة البث المجموَّعي لِبروتوكول المسار الأقصر 290

هي إضافة توسيعة 291 لبروتوكول المسار الأقصر 292 متوافقة مع إصداراته السَّابقة، أدخلت في العام 1994م، ووصِفت في وثيقة طلب التَّعليقات 1584.RFC.<fnref n="293" /> تهذف التَّوسعة إلى جعل البروتوكول قادراً على توجيه رزم البث المجموَّعي عن طريق بناء أشجار تبعاً للمصدر، بالإضافة إلى مهمته الرئيسيَّة المتمثلة بتجيه الرِّزم فريدة الوجهة.

<footnote n="285">²⁸⁵ انظر [RFC2715] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="286">²⁸⁶ أصل الاسم: Distance Vector Multicast Routing Protocol، اختصاراً DVMRP.</footnote>

<footnote n="287">²⁸⁷ لا تُطلَّع على كيفية تمديد شجرة بث مجموَّعي عبر شبكات محليَّة عديدة في نطاق بث وحيد، انظر ما جاء في ص. 58 في [ART34] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="288">²⁸⁸ انظر [RFC1075] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="289">²⁸⁹ للتوسُّع أكثر بهذا الشَّأن، انظر [ART35] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="290">²⁹⁰ أصل الاسم: Multicast Open Shortest Path First اختصاراً MOSPF.</footnote>

<footnote n="291">²⁹¹ أصل الاسم Plug-in.</footnote>

<footnote n="292">²⁹² بروتوكول المسار الأقصر Open Shortest Path First، اختصاراً OSPF، هو بروتوكول توجيهي داخلي ليرزم البث فريد الوجهة يَعْمَل تبعاً لخوارزمية ديكسترا، من أجل إصدار البروتوكول المتواافق مع الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت انظر [RFC2328] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="293">²⁹³ انظر [RFC1584] في ثبت المراجع.</footnote>
تضيف الموجهات التي تشغل البروئنوكول معلومات عن أعضاء المجموعات الذين ينصلون معها إلى إعلانات حالة الوصلة 294 المتبادلة دوريًا. ثُمَّ يَبْنِي كُلُّ مُوجَّهٍ، بعد تطبيق خوارزمية ديكسترًا، جدول توجيهي خاص بكل مجموعة.

البث المجموعات المستقل عن بروئنوكول التوجيه 295

هي عائلة من بروئنوكولات التوجيه الداخليّة ليرزم البث المجموعاتيّ، تعتمد على معلومات التوجيه المتوفرة من بروئنوكولات توجيه البث فريد الوجهة، أَيَا كانت، عوضاً عن بناء جداول توجيه خاصّة بها، ولكن عملها لا يرتبط ببروئنوكول توجيه محدد، ومن هُنا حَصَلت هذه العائلة من البروئنوكولات على اسمها. 296

تخترف البروئنوكولات التي تنتهي إلى هذه العائلة بأنواع أشجار البث المجموعاتي التي تعتمد عليها، فمنها من يعتمد على الأشجار المبنية تبعاً للمصدر فقط، ومنها ما يعتمد على أشجار المصدر والأشجار المشتركة معاً.

اهم بروئنوكولات التوجيه التي تنتهي إلى هذه العائلة: 297

* بروئنوكول البث المجموعاتي المستقل، النمط المتناثر: وُصِف في الوثيقة 7761 RFC، 298 وهو بروئنوكول توجيه ليرزم البث المجموعاتي يَعْمَل على افتراض أن أعضاء المجموعة المراد توجيه الرزم إليها متناثرون تناثرًا متباعدًا في الشبكة، واستناداً إلى هذا الافتراض، لا تحتوي الشبكات المحَلَّية في أغلبها أعضاء يَنْتَمُون لِهَذَا المجموعة. ويَلَزِم على الموجهات التي تَنَّصَل مع شبكات مُحلَّية فيها أعضاء في هذا المجموعة أن تُعلِن عن ذلك صراحة لِتَوْجَهِ الرَّزْم إليها. غالباً ما يستخدم هذا البروئنوكول أشجار البث المجموعاتي المشتركة، ولكنه قد يستخدم الأشجار المبنية تبعاً لِلْمَصْدَر أيضاً.

* بروئنوكول البث المجموعاتي المستقل، النمط الكثيف: وُصِف في الوثيقة 3973 RFC، 299 وهو بروئنوكول توجيه ليرزم البث المجموعاتي يَعْمَل على افتراض أنَّ أعضاء المجموعة المراد توجيه الرزم إليها مُنتَشِرِين انتشاراً كثيفاً في الشبكة، واستناداً إلى هذا الافتراض، تَحْتَوِي الشبكات المحَلَّية في أغلبها أعضاء يَنْتَمُون لِهَذَا المجموعة، ويَلَزِم على الموجهات التي لا تَنَّصِل مع أعضاء في هذا المجموعة أن تُعلِن عن ذلك صراحة لكي لا تُوجَّه الرزم إليها. يستخدم هذا البروئنوكول أشجار البث المجموعاتي المبنية تبعاً لِلْمَصْدَر فقط.

* بروئنوكول البث المجموعاتي المستقل، النمط ثُنَانِي الاتجاه: وُصِف في الوثيقة 5015 RFC، 300 وهو بروئنوكول توجيه ليرزم البث المجموعاتي مُطَوَّر عن النمط المتناثر ليروئنوكول البث المجموعاتي المستقل مع اختلاف

<footnote n="294">294 أصل الاسم Link-State Advertisement ،اختصاراً LSA.</footnote>

<footnote n="295">295 أصل الاسم Protocol Independent Multicast ،اختصاراً PIM.</footnote>

<footnote n="296">296 للمزيد حول هذه العائلة، انظر [STD06] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="297">297 أصول الأسماء: النمط المتناثر Sparse Mode ،اختصاراً PIM-SM ،النمط الكثيف Dense Mode ،اختصاراً PIM-DM ،النمط ثُنَانِي الاتجاه Bi-directional ،اختصاراً BIDIR-PIM.</footnote>

<footnote n="298">298 انظر [RFC7761] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="299">299 انظر [RFC3973] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="300">300 انظر [RFC5015] في ثبت المراجع.</footnote>
جوهريٌ هو اعتماد النَّمط نُنَّائي الاتجاه لِلأَشجارَ المشتركة فقط، وفيه تَكون حركة البيانات غير مُقَيَّدَةٍ بالنَّيار الصَّاعدِ من الجذر نحو الأوراق، بل قد تَسَلَّك أيضاً الاتجاه الهابط لوكان ذلك مُناسِباً، أي من الأوراق نحو الجذر، ومن هُنا حَصل البزُّونوكول على اسمه. 301

## بزُونوكولات توجيهٍ أخرى

* توسِّعه بزُونوكول البواية الحدودية: 302 هي إضافة توسِّعه لِبرُونوكول البواية الحدودية، طُورت أساساً لِمنح البزُونوكول إمكانية دعم عوائل مُختلفة من فضاءات العناوين، لُيُصِيح مُمكنًا نقل معلومات التوجيه بين نِطاقات وأنظمة مُستقلة نُشَغل بزُونوكولات تشبِّك مُختلفة، وهذه التوسِّع مَوصوفة بوثيقة طَلب التَّعليمات 303.RFC 4760.

يتَّنج عن استعمال التوسِّع السَّابقة بزُونوكول توجيهٍ خارجي يَنْقُل معلومات التوجيه الخاضَة بالمَجمُّوعات بين الأنظمة المُستقلة، يُعامل فضاء العناوين الخاص بالبث المجموَّعي معَاملة فضاء مُستقل، فيَسْمَح بتجيه رزم البث المجموَّعي بين الأنظمة المُستقلة عبر طُوبُولوجيا مُتشابكة خاصَّة بالبث المجموَّعي توجيهها مُستقلًا عن توجيه الرِّزم فريدة الوجهة، أي يُمكن لِشجرة البث المجموَّعي حينها أن تَمَتَّد إلى خارج النَّظام المُستقل وتَتوَسَّع نحو أنظمة مُستقلة أخرى.

* بزُونوكول الشجرة مركزية النَّواة 304 هو بزُونوكول توجيه لِرِزم البث المجموَّعي، مُناسِب للعمل بالنَّمطين الدَّاخلي والخارجي وهو مستقل عن بزُونوكولات توجيه البث فريد الوجهة. يَبْني البزُونوكول أَشجاراً مشتركة نُنَّائِيَّة الاتجاه، وهو مَوصوفٌ في الوثيقة 305.RFC 2189.

كان الدَّافِع الرَّئِيس وراء العمل هو تطوير بزُونوكول يَدَعَم قابلية الشبكات لِلتَّوسع، ومع أن مُحدَّدات الإصدار الأَوَّل من البزُونوكول قد وُضِعت، إِلَّا أنَّه لم يُنَفَّذ أَبداً. أَمَّا الإصدار الثَّانِي، وهو الإصدار الحالي، فهو غير مُتوافقٍ مع الإصدار الأَوَّل، ويَعْتَمِد على الأَشجار مركزية النَّواة الَّتي مَنَحَته اسمه. جَرَت مُحاولة لِتطوير إصدار ثالث من البزُونوكول، ولكنها لم تَتجاوز مرَّحَلة المُسَوَّدة. 306

* بزُونوكول اكتشاف مصادر البث المجموَّعي 307 هو بزُونوكول توجيه خارجي لِرِزم البث المجموَّعي مُستقل عن بزُونوكولات توجيه الرِّزم فريدة الوجهة، يَعمَل على الرَّبط بين نِطاقات البث المجموَّعي التي نُشَغل النَّمط

<footnote n="301">301 لمقارنة بين الأشجار المشتركة وحيدة الاتجاه والأشجار المشتركة نُنَّائِيَّة الاتجاه، انظر ص. 1-2 في [WEB09] في ثبت المراجع</footnote>

<footnote n="302">302 أصل الاسم Multiprotocol Border Gateway Protocol ،اختصاراً MBGP.</footnote>

<footnote n="303">303 انظر [RFC4760] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="304">304 أصل الاسم CBT Protocol ،اختصاراً Core-Based Tree Protocol.</footnote>

<footnote n="305">305 انظر [RFC2189] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="306">306 انظر [WEB10] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="307">307 أصل الاسم Multicast Source Discovery Protocol ،اختصاراً MSDP.</footnote>
المُنتَاثِرِ مِن بزوئُوكول البثّ المَجْمُوعَائِيَّ المُسْتَقْلِ، من خلال بنائه لأشجار بثّ مَجْمُوعَائِيَّ مُشْتَرَكَةٍ داخلِ نِطَاقِه
الخاصّ، وللأشجار تبعاً لِلمَصْدَر مع النُّطَاقات الأخرى التي يَرْبُط بينها. وهو مَوْضُوفٌ في الوثيقة 3618 RFC 308.
يَعمل هذا البرُّوئُوكول في طبقة التَّطْبِيقِ، وَيَعْتَمِد على بزوئُوكول التَّحْكُم بالنقل ليَكون بزوئُوكول نقلٍ، مع رَقْم
مَنْفَذٍ مَحْجُوزٍ له هو 639.309.

## بزوئُوكولات توجيه رزم البثّ المَجْمُوعَائِيَّ في الشبكات المُخَصَّصة المُتحرَّكة

تخَتَّلَف الشبكات المُخَصَّصة المُتحرَّكة 310 عن الشبكات التَّقْلِيدَيَّة بافتقداها لِبنية تحتيَّة ثابتة الطُّوبُولوجيا، بل على العكس، تَكون الطُّوبُولوجيا فيها مُتَغَيِّرَة الِبْنِيَّة، وتَكون الشبكة مَكْوَنَةٌ مِن عَدَدٍ، قد يَصل للمِئَات أو الآلاف، مِن العُقَد المُتحرَّكة التي تَعْتَمِد على طاقة مُدَّخرات، وهو ما يَفرض على البرُّوئُوكولات العاملة فيها قُيوداً إضافيَّة تَرتَبِط بالحاجة لاستهلاك أدنى كَمِيَّة مُمكنة من الطاقة.311

نُصِف بزوئُوكولات التوجيه الخاصّة بالبثّ المَجْمُوعَائِيَّ تبعاً:312

* لِفلسفة التصميم إلى استباقٍ أو مُتفاعلِ أو هجينٍ 313. أَمَّا الاستباقِ، فهو الذي يَحسُب المسارات نحو الوجهات كلّها بعد تشغيله. وأَمَّا المُتفاعل فهو الذي يَحسُب المسارات عند الحاجة، وأَمَّا الهجين فهو يَخلُط شيئاً من الفلسفتين السايقتين معاً.

* لطريقة التَّعَامُل مع الطوبولوجيا، أي هل يَتعامل البرُّوئُوكول مع الطُّوبُولوجيا كاملة دُفعة واحدة أم أنه يُقسمها إلى أجزاء؟ فلو تَعَامَل معها كاملة، وُصِف بأنّه وحيد المُستَوَى، ولو قَسَمها إلى أجزاء، فهو تراتبي، وقد يُصَنَّف بعد ذلك أيضاً إلى مناطق أو عُنقودي وفقاً لنهج التَّقسيم.314

* لطريقة إنشاء المسارات إلى مُتشابكة أو شَجَرَيَّة أو هجينة. أَمَّا في المُتشابكة فتَكون طُوبُولوجيا المسارات فيها مُتشابكة، أي يُحتمل وجود مَسارات مُتَعَدَّدَة لِكُل وجهة. وأَمَّا في الشَّجَرَيَّة، تَكون طُوبُولوجيا المسارات النَّاتِجة شَجرة جذرها هو العُقدة المَصْدَر لِلزِّم. وأَمَّا في الهجينة، فتَكون الطُّوبُولوجيا خليطًا مما سبق.

* لخوارزميّة عمل البرُّوئُوكول إلى بزوئُوكولات عاملة بخوارزميّات شعاع المسافة نحو خوارزميّة بيلمان فورد أو عاملة بخوارزميّات حالة الوصلة نحو خوارزميّة ديكسترا أو بزوئُوكولات هجينة تعمل وفقاً لخليط مما سبق.

<footnote n="308">308 انظر [RFC3618] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="309">309 انظر [WEB11] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="310">310 أصل الاسم Ad-hoc mobile network، وAd-hoc كَلِمَة لاتينية الأصل تعني خاصاً أو مُشكلاً لِمعالجة مَوْضُوع مُعيَّن، انظر ص. 33 في [BKA02] في ثبت المراجع. لليزيد حول هذه الشبكات نُشير إلى الفصل الأوّل من أطروحة الدُّكتوراه التي أعددناها في عام 2021م، ومَوْضُوعها مُحاكاة هذا النُّوع من الشبكات، انظر ص. 10-24 في [BKE07].</footnote>

<footnote n="311">311 لليزيد حول مُتَطلبات هذا النُّوع من الشبكات، انظر [ART36] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="312">312 انظر تفاصيل أوَسَعَ في [ART37] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="313">313 أصول الأسماء هي Hybrid و Active و Proactive على الترتيب.</footnote>

<footnote n="314">314 أصول الأسماء هي Flat لوحيد المُستَوَى، و Hierarchy لِلتَّرَابِيَّة، و Zone لِمَنْطَقَة و Cluster لِنُعْنُودِ.</footnote>
* لإدخال البروئوگول لمعاملات محددة في حساب المسار، أي أن التفضيل بين المسارات يأخذ بالحسبان أيضا عوامل نحو جودة الخدمة أو موقع العقدة أو الطاقة المخزنة فيها.

ويُبيّن الشكل (7-5) شجرة تصانيف بروئوگولات توجيه البث المجموعاتي في الشبكات المخصصة المتحركة.

<figure><img src="image_76.png" /><figcaption>الشكل (7-5): تصنيف بزوئوگولات توجيه البث المجموعاتي في الشبكات المخصصة المتحركة</figcaption></figure>

في ما يتأتي غرض لبعض من بزوئوگولات توجيه رزم البث المجموعاتي في الشبكات المخصصة المتحركة، وكُلها استباقية لا تفاضل بين المسارات تبعاً للميزات:

* بروئوگول توجيه البث المجموعاتي تبعاً للطلب 315 هو بزوئوگول توجيه لزم البث المجموعاتي مخصص للشبكات المتحركة، يعتمد على عدَّد القفزات على طول المسار لحساب الوزن. يُنشئ البروئوگول شبكة من المسارات المتشابكة التي تمتدُّ على طوُبُولوجيا الشبكة كامِلة.

* بروئوگول توجيه البث المجموعاتي المخصص للشبكات المتحركة 316 هو بزوئوگول توجيه لزم البث المجموعاتي مخصص للشبكات المتحركة، يعتمد على عدَّد القفزات على طول المسار لحساب الوزن. يتعامل البروئوگول مع طوُبُولوجيا الشبكة كامِلة دُفعة واحدة.

* بزوئوگول الشبكة المتشابكة المركزية 317 هو بزوئوگول توجيه لزم البث المجموعاتي مخصص للشبكات المتحركة، يعتمد على مُحدَّدات الوصلة لحساب وزن المسار. بدلاً من بناء شجرة بث مجموعاتي، يُنشئ البروئوگول شبكة من المسارات المتشابكة التي تمتدُّ على طوُبُولوجيا الشبكة كامِلة.

<footnote n="315">315 أصل الاسم On-Demand Multicast Routing Protocol في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="316">316 أصل الاسم Ad hoc Multicast Routing protocol في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="317">317 أصل الاسم Core-Assisted Mesh Protocol في ثبت المراجع.</footnote>
آليَّاتٌ مُكَمَّلَةٌ لِلْبَثِّ المَجْمُوعَاتِيِّ

میزه مراقبة بروئوگول إدارة مَجمُوعة الإنْتَرْنِت 318

هي ميزة إضافية لسلوك المُبدلات العاملة في مستوى الطبقة الثَّانية في الشبكات المحلَّية الَّتي تُشغَّل الإصدار الرابع من بروئوگول الإنرنت من أجل إدارة أفضل لِمَجمُوعات البث المَجْمُوعاتي. تسمح هذه الميزة للمُبدلات بمراقبة حركة رسائل بروئوگول إدارة مَجمُوعة الإنرنت الذي يعمل على مستوى الطبقة الثَّالثة، وبناءً على ذلك يتعرَّف المُبدل على توزع أعضاء المَجمُوعة في الشبكة المحلَّية، 319 وُصِفت القواعد المُحددة لِلعملية في وثيقة طلب التعليقات RFC 4541. 320

يَقْرَأُ المُبْدِل عناوين مصادر ووجهات أُطر البيانات لأنَّهُ يَعْمَل في مستوى الطَّبْقَة الثَّانِيَّة تبعاً لِتَمُوتُج الرَّبط البَيْنِي لِلأنظمة المفتوحة. يَكون عنوان وجهة الإطار في حالة البث المَجْمُوعاتي هو عنوان مَجمُوعة دائمًا، وبالتالي فهو لا يدلُّ على أي عُضوٍ مُمَيِّزٍ بحد ذاته. أَمَّا عنوان المَصْدَر فهو غير ذي أهمية في هذا السياق، فلا يشترط البث المَجْمُوعاتي أن يكون المَصْدَر عُضواً في المَجمُوعة. لا يملك المُبْدِل، نتيجة لذلك، وسيلة لِلتعرُّف على مواقع أعضاء المَجمُوعة، فيُرسِل رِزم البث المَجْمُوعاتي عبر كل منافذه مستنِيًا المنَّفَذ الَّذي وَرَدَت مِنه، وفي هذا استهلاك لِعَرَض النُّطاق المُتاح في الشبكة المحلَّية، وإرهاق لِلظَّرفيَّات غير المَعْنِيَّة بالعملية. إضافة لذلك، لا يُمكن لِلمُبْدِل أن يُحدَّد مَوقع الجهاز الَّذي يَعْمَل على مستوى الطبقة الثَّالثة والَّذي يُقدَّم الدَّعم لأعضاء المَجمُوعة في الشبكة المحلَّية، والَّذي يَكون عادةً موجَّهاً أو مُبْدِلاً عديد الطبقات.

<figure><img src="image_77.png" /><figcaption>مع ميزة المراقبة</figcaption></figure>

<figure><img src="image_78.png" /><figcaption>من غير ميزة المراقبة</figcaption></figure>

<figure><img src="image_79.png" /></figure>

الشكل (5-8): مثال عن استخدام ميزة مراقبة بروئوگول إدارة المَجمُوعة في شبكة محلية

يُصنَّف المُبْدِل منافذه من أجل كل مَجمُوعة نتيجة لإستخدام هذه الميزة، فلما أن تَكون منافذ مُتَصَلَّةً مع أعضاء فيها أو أن تَكون مُتَصَلَّةً مُبَشَّرَةً، نحو مُوجِّه يَدَعَم البث المَجْمُوعاتي لهذه المَجمُوعة أو تُؤَدِّي إليه عبر مَسار غير مُباشِر. يُرسِل

<footnote n="318">318 أصل الاسم IGMP Snooping</footnote>

<footnote n="319">319 انظر ما جاء في [ART41] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="320">320 انظر [RFC4541] في ثبت المراجع.</footnote>
المُبْدِل رِزْم المَجْمُوعَةَ عَبْد الرَّوْعِينِ السَّابِقِينَ فَقَط، أَمَّا سَائِرَ المَنَافِذِ، وَالَّتِي لَا تَقَعَ تَحَتَ أَيِّ مِن التَّصْنِيفِينَ السَّابِقِينَ، فَلَا تُرْسَلَ رِزْمَ البُثُّ المَجْمُوعَةُ لِتَلَّكَ المَجْمُوعَةَ عَبْرَهَا.

طُوُرت هذه الميزة لتحسين عملية توزيع رزم البث المجموعات في الشبكات التي تُشَغَّلُ الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت، وهي تُنُوب، عند تفعيلها في الشبكة المحلية، عن بروتوكول سيسكو لإدارة المجموعة وعن بروتوكول سيسكو لإدارة المجموعة على منفذ الموجّه معاً.

## التوجيه بعكس المسار 321

هي تقنية للكتوب في شبكات تبديل الززم، تُستخدم للتَّحَقُّقِ مِنْ أَن مَسَارًا ما خالٍ مِن الحلقات. طُوِّرت هذه التقنية في عام 1978م لتجويه رزم البث العام، لكنها أُستَخْدِمَت لاحقاً على نطاق واسع من أجل توجيه الززم فريدة الوجهة ورزم البث المجموعات.

تعتمد حسابات التوجيه بعكس المسار على مصادر الرزمة لا على وجهتها، فإذا وَصَلْت الرزمة إلى منفذ ما في أحد الموجّهات على طول المسار، يتحقق الموجّه من إمكانية الوصول إلى مصادر الرزمة عبر ذلك المنفذ من غير تشكيل حلقات، فإذا كان ذلك ممكناً، تقبل الرزمة، ويُصار إلى اتخاذ قرار توجيهها نحو وجهتها، وإن لم يَكُنْ مُمَكِنًا، يتخلص الموجّه منها.

تعتمد هذه الطريقة على جزء المسار الذي سبق للرزمة أن سلكته لتصل إلى المنفذ بدءاً من مصادرها، لا على المسار الذي ستبلكه لاحقاً للوصول إلى هدفها، لذلك يُوصَف هذا المسار بالمعكوس، لأنَّه ينطبق على مسار الرزمة الأصيلة لكنه يُعاكسه بالاتجاه.

## البث المجموعات مُحدَّد المصادر

كانت تقنية البث المجموعات غير محددة المصادر في الأصل، 323 أي أن كل عضو في المجموعة يستقبل رزم البث المجموعات الموجّهة لعنوان المجموعة، سواء كان المصادر عضواً فيها أم لا. طُوِّرت تقنية إضافية لاحقاً سمحت بجعل البث المجموعات مُحدَّد المصادر، وفيه يُمكن لكل عضو في المجموعة أن يُحدَّد المصادر التي يقبل استقبال رزم البث المجموعات منها، عَوَّضاً عن استقبال الرزم الموجّهة لعنوان المجموعة كلها، وُصِفَت هذه الإضافة في وثيقة طلب التعليقات 4607.RFC 324.

يَلَّرَم لدعم هذه الميزة في الشبكات التي تستخدم الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت أن يُشَغَّلُ الإصدار الثالث من بروتوكول إدارة مجموعة الإنترنت، وقد خُجِز فضاء العناوين 232.0.0.0/8 خصيصاً لهذه الميزة.

<footnote n="321">321 أصل الاسم Reverse Path Forwarding، اختصاراً. RPF</footnote>

<footnote n="322">322 انظر البحث الأصيل في [ART42] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="323">323 أصل الاسم: Any-Source Multicast، اختصاراً. ASM. أَمَّا البُثُّ مُحدَّد المصادر فاسمه الأصيل: Specific-Source Multicast، اختصاراً. SSM</footnote>

<footnote n="324">324 انظر [RFC4607] في ثبت المراجع.</footnote>
تركت هذه الصَّفحة فارغةً عَمداً لِغرض تنسيق الكتاب
الفصل السَّادِس: بِرُوْتُوكُول رسَائِل التَّحَكُّم في
الإنْتَرْنِت

<figure><img src="image_80.png" /></figure>

<figure><img src="image_81.png" /></figure>
مقدمة

بزوتوكول رسائل التَّحَكُّم في الإنقرنت للاصدار الرابع من بزوتوكول الإنقرنت 325 هو بزوتوكول مُساعِدٌ للإصدار الرابع من بزوتوكول الإنقرنت وجَزَءٌ مُدَمَّجٌ فيه. يُعْرَفُ البزوتوكول عَدَدًا من رسائل التَّحَكُّم الَّتي تُعَلَّفُ داخلِ رِزْمِ الإصدار الرابع، لِئِنْ نَقَلَ بين المُضيفين عبر الشبكة بهذا الشكل. طوّر البزوتوكول توازيًا مع تطوير الإصدار الرابع، ووُصِفَ في وثيقة طلب التعليقات 792 .RFC

نُصِفُ رسائل التَّحَكُّم التي يُعْرَفُها البروتوكول إلى صِنفين: رسائل الإبلاغ عن الأخطاء ورسائل الإعلام. أَمَّا الأولى فهي تُرسَل لِمَصْدَر رِزْمة بيانات نتيجة لِحُصُول خطأ ما في أثناء مُعالَجة الرِّزْمة، وقد يُرسلها المُضيف الوجهة أو أي مُوجَّهٍ يُعالِج الرِّزْمة في أثناء عبرها لِلمَسَار بين المَصْدَر والوجهة. وأَمَّا الأخرى، فتُقَسَّمَ إلى مَجمُوعتين: رسائل الطَّلب ورسائل الرَّدّ. وأَمَّا رسائل الطَّلب فيُرسِلها مُضيفٌ نحو وجهة ما يَطلُب فيها الحُصُول على معلومات مُحدَّدة، مثل عُنوان الموجَّه المُتَّصل مع الشبكة المُحلَّية، وأَمَّا رسائل الرَّدّ فهي ردُّ تلك الوجهة على رسالة الإعلام، ولِلْكِلِّ رسالة إعلامِيِّ رسالُه رد متوافقة معها.

عَرَّف المعيار الرَّسْمِي لِلْبزوتوكول عَدَدًا من الرَّسَائِل، أَهْمُهَا رِسَالَة توليد الصَّدَى والرَّدُّ عليها ورسالة إعادة التَّوجيه ورسالة تَعْدُر بُلوغ الوجهة. وأَضِيفت إليها لاحقاً عَدَدًا من الرَّسَائِل لأَدَاء وظائف مُختَلِفَةٍ، مثل الاستعلام عن قناع الفضاء، ولكن الرَّسَائِل المُضافة أغلبها وبعضًا من الرَّسَائِل المُعَرَّفَة في المعيار الرَّسْمِي أَبْطَلَت في ما بعد لأسباب مُنْتَوَعَةٍ ولم تَعُد مُستَخْدَمَةً.

اعتماداً على رِسَالَة توليد الصَّدَى والرَّدَّ عليها، بُنِيت أداتان لِتشخيص الأخطاء في الشبكة وتعقبها هُما أداة التَّحَقُّق من الاتصال، المَشْهُورة باسم بِينگ، وأداة تَنْبَئ المَسَار. لا معيار مُوحَّداً لِتنفيذ هاتين الأداتين، ولذلك تَنَوَّعت أساليب تنفيذهما في أنظمة التَّشْغيل المُختَلِفَة مثل نظام ويندُوز الخاص بمايكروسوفت وأنظمة التَّشْغيل الخاصة بسِيسكو وغير ذلك.

كانت رسائل البزوتوكول سبباً في تطوير عَدَدٍ من الهجمات التي يمكن تصنيفها ضمن ثلاث فئات رئيسة هي: هجمات الغمر التي تهدف لحجب الجدمة، نحو هجوم السنافر، والهجمات الانفجارية نحو هجوم أمر التَّحَقُّق من الاتصال المُميت، وهجمات تسريب المعلومات نحو شكل خاص من هجوم الوسيط طوّر اعتماداً على رسائل إعادة التوجيه التي يعرَّفها البزوتوكول، وسُئِنَاقش هذه الهجمات في ما سيأتي من هذا الفصل.

يَبْدَأ هذا الفصل بعرض نبذة تاريخية عن تطوير بزوتوكول رسائل التَّحَكُّم في الإنقرنت، ثُمَّ يَشْرَح مَبْدَأ عمله وبنية ترويسته ويُفْصِل في تناول وظائفه عبر بيان رسائله وفقاً لتصنيفها سالِف الذَّكر، يَلِي ذلك عَرَضٌ لِتطبيقي البزوتوكول الأكثر شهرة وهما أمر التَّحَقُّق من الاتصال و أمر تَنْبَع المَسَار، ويُخْتَمَ الفصل بعرض لِلمشكِّلات المُرَافِقَة لِتنفيذ واستعمال البزوتوكول في شبكات البيانات.
نبذة تاريخية

طُور بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم في الانترنت بالثوازي مع تطوير الإصدار الرَّابِع مِن بزوئوتكول الإنترنت، وطرح معياره الأوَّل له في شهر أپريل من العام 1981 في وثيقة طلب التعليقات 777 RFC 326، ثُمَّ طُرِحت وثيقة أُخْرَى بعد خمسة أشهرٍ في سِيَتمبر مِن العام نفسه وهي وثيقة طلب التعليقات 792 RFC 327، وهي المعيار الرَّسْمِي للبزوئوتكول حتى تاريخ تأليف هذا الكتاب.

احتوى المعيار الرَّسْمِي للبزوئوتكول توصيفاً مقتضاً لإحدى عَشْرِ رِسَالَةٍ تَحْكُمُ. ثلا ذلك تفاصيل دقيقة أُخْرَى صَدَرت في وثيقتين مُنفَصِلَتَيْن تَشْرحان كيَفِيَّة عمل البزوئوتكول ومَتَى يَلْزَم إرسال الرَّسَائِل. وُجِهَت الأولى لِتوصيف عمل مُضِفي الإصدار الرَّابِع مِن بزوئوتكول الانترنت، وهي وثيقة طلب التعليقات 1122 RFC المعنونة: "مَتَطلَّبات مُضِفي الانترنت -- طبقات الاتصال"، والَّتِي صَدَرت في شهر أكتوبر مِن العام 1989م، 328 وُخَصَصَت الثَّانِيَة لِتوصيف عمل المُوجَّهات، وهي الوثيقة 1812 RFC المعنونة: "مَتَطلَّبات مُوجَّهات الإصدار الرَّابِع مِن بزوئوتكول الانترنت"، والَّتِي صَدَرت في شهر يُونيو مِن العام 1995م. 329

وُسِع البزوئوتكول تتابعاً في السنوات اللاحقة لإصدار المعيار الرَّسْمِي وَفَقاً لما اقتضاه التَّطْوُر التَّقْنِي. فعلى سبيل المثال، في أَغْسَطِس مِن العام 1985م، صَدر معيار تجزئة الشبكة، وعَرَّف نوعاً جديداً مِن رسائل التَّحْكُم هي رسائل القِنَاع، وتشمل نوعين مِن الرَّسَائِل هُما رِسَالَة طلب القِنَاع ورسالة الرَّدّ عليها. صَدَرت الوثيقة 1256 RFC في شهر سِيَتمبر مِن العام 1991م، أي بعد فُرَابَة 10 سنواتٍ مِن اعتماد البزوئوتكول معياراً رسمياً، وعَرَّفت نوعاً جديداً مِن الرَّسَائِل هي رسائل اكتشاف المُوجَّه، وتضمُّ رِسَالَتَيْن هُما رِسَالَة الإعلان عن المُوجَّه ورسالة التماسه. ولكنَّ هذه الرَّسَائِل أغلبها أَبْطَلَت في وقت لاحقٍ لإسباب مُختَلِفَة ولم تُعَد مُستعملة.

طُور الإصدار السَّادِس مِن بزوئوتكول الانترنت في عام 1995م، وبالثوازي مع هذا التطوير جَرَى العمل على إصدار جديد من بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم مُتوافقٍ مع الإصدار السَّادِس، وسُمِّي بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم لِلإصدار السَّادِس مِن بزوئوتكول الانترنت، ووُصِف في وثيقة طلب التعليقات 1885 RFC 330، طُور معيار هذا البزوئوتكول لاحقاً وعُدِّل تِبَاعاً، وأَمَّا المعيار الأحدث فهو مُوصُوفٌ في الوثيقة 4443 RFC 331.

<footnote n="326">326 انظر [RFC777] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="327">327 يُمكن تَبْيَن العلاقة الوثيقة التي تَرْبِط بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم مع الإصدار الرَّابِع بزوئوتكول الانترنت مِن خلال تَنَبُّع الأسماء الزَّمَنَيَّة لِلمعايير الرَّسْمِيَّة، فقد حَمَل معيار الإصدار الرَّابِع مِن بزوئوتكول الانترنت الاسم الزَّمَزي 791 RFC، وتلاه مُباشَرَة معيار بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم في الانترنت وحَمَل الاسم الزَّمَزي 792 RFC.</footnote>

<footnote n="328">328 أصل الاسم [Requirements for Internet Hosts -- Communication Layers] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="329">329 أصل الاسم [Requirements for IP Version 4 Routers]، انظرها في [RFC1812] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="330">330 أصل الاسم 6 Internet Control Message Protocol for the Internet Protocol version 6، وسُيَدَرَس بالتفصيل في الفصل الحادي عشر من هذا الكتاب. من أجل وثيقة طلب التعليقات، انظر [RFC1885] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="331">331 انظر [RFC4443] في ثبت المراجع.</footnote>
مَبْدَأَ الْعِمَل

يُقَدِّمُ بزوتوكول رسائل التَّحْكُمُ لِلإصدار الرَّابِعِ مِن بزوتوكول الإنرنت الوظائِف التَّالِيَّةِ: 332

• إبلاغ مَصْدَر الزَّمَة عن حُصُول أَخطاءٍ في أثناء مُعالَجتها.

• الاستعلام عن معلوماتٍ من معدّات الشبكة.

• إعادة التوجيه، وتَنْشُط بین الموجّه الأَوَل على مَسَار رِزَم البيانات ومَصْدَرها.

يُعْرَف البزوتوكول، لِتحقيق ذلك، عَدَدَا مِن الرَّسَائِل الَّتِي يَجْرِي تبادُلها عبر الشبكة بين مَصْدَر رِزَم البيانات ووِجهتها أو بين
المَصْدَر وعُقد الشبكة الموجُودة على المسار الواصل إلى الوجهة.

الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت غير موثوق، ولا يَهْدِف استعمال بزوتوكول رسائل التَّحْكُم إلى إضافة الموثوقيَّة إليه، بل إلى إضافة ميزات لِلتَّبْليغ عن وقوع أخطاء في الشبكة أو عن حُصُول أحداث تَتَطَلَّب انتباهًا من مُديريها. وَفَقَا لِتَمُودج الرَّبط البيئي لِلأنظمة المفتوحة، فإن رسائل هذا البزوتوكول تُولَّد على مُستوى طبقة الشبكة حيث يَعْمَل، ولكن يُمكن أن تَطْلُبها كيانات على مُستوى طبقة النقل، أو على مُستوى طبقة التطبيق حيث تَنْشُط كيانات مُتَصَلِّحة مباشرة مع تطبيقات المستخدمين.

تُغَلَّف رِزَم بزوتوكول رسائل التَّحْكُم داخل رِزَم الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت، ويُبيَّن الشكل (6-1) الموقع النسبي لِتُرويسيتي البزوتوكولين. عند التَّغْلِيف، يُعَامِل بزوتوكول الإنرنت بزوتوكول رسائل التَّحْكُم مُعَامَلة بزوتوكول طبقة غليا، ولكن بزوتوكول رسائل التَّحْكُم هو جزء مُدمَّج من بزوتوكول الإنرنت، ويَلِزم أن يُدْعَم في أي مُضيف يُشَعَّل البزوتوكول الأخير. 333 عندما تُغَلَّف رزمة بزوتوكول رسائل التَّحْكُم داخل رزمة بزوتوكول الإنرنت، يَلِزم أن تُضَبَّط قيمة حَقْل البزوتوكول في ترويسة بزوتوكول الإنرنت إلى القيمة 1.334

<figure><img src="image_82.png" /><figcaption>الشكل (6-1): تغليف رزمة بزوتوكول رسائل التَّحْكُم داخل رزمة بيانات الإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت</figcaption></figure>

<footnote n="332">332 كان التَّحْكُم بالازدحام مِن وظائف هذا البزوتوكول أيضاً عند تطويره، وذلك باستعمال رسالة تهديئة المصادر (انظر المُلْحَق هـ). ولكن هذه الرسالة أبطِّلت لاحقاً، ولم يَعْدَد البزوتوكول يَدْعَم هذه الوظيفة.</footnote>

<footnote n="333">333 انظر ص. 1 في [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="334">334 هذه القيمة محجوزة لِبزوتوكول رسائل التَّحْكُم في الإنرنت بواسطة هيئة أرقام الإنرنت المُخصصة، انظر ص. 2 [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>
تُصنَّف رسائل التَّحْكُم وَفَقاً لوظيفتها إلى صَنفين: 335

* رسائل الإبلاغ عن الأخطاء، تُرسَل من المُضيف الوجهة لِلرِّزمة أو من أحد المُوجَّهات على مسارها، إلى مَصْدَر رِزمة البيانات نتيجة لِحُصول خطأ في مُعالجة الرِّزمة، ولا يُردُّ أبدًا على رِسالة الخطأ. ويُبيَّن القِسم أ من الشَّكل (2-6) مُخَطَّط تَتابِع 336 بلغة التَّمذَّجة الموَحَّدة 337 إِلَّا لِيَ تبادل رسَالَتي خطأ، يَحُصل الأُولَّل بين مُوجَّهِ ما على مَسار الرِّزمة وبين مَصْدَرها، ويَحُصل الثَّانِي في الوجهة النَّهائية.

* رسائل الإعلام، تُرسَل من مُضيف إلى مُضيف آخر أو إلى مُوجَّهٍ، ويُمكن أن نُستخدم لِطلب معلومات مُحدَّدة، نحو عُنوان مُوجهٍ ما أو قناع الفضاء، ولِكلِّ رِسالة ظلْبِ رِسالة رد مُتوافقة معها بِنِية، ويَلَّزم الرَّدُّ على كلِّ رِسالة ظلْبِ برِسالة الرَّدُّ المُتوافقة معها. ويُظهر القِسم ب من الشَّكل (2-6) مُخَطَّط تَتابِع إِلَّا لِيَ عمل رسائل الإعلام.

<figure><img src="image_83.png" /></figure>

الشَّكل (2-6) : مُخَطَّطاً تَتابِع بلغة التَّمذَّجة الموَحَّدة لوصف عمل نوعي رسائل بزوُتوكول رسائل التَّحْكُم في الانترنت

بنية التَّرويسة

تَتَكَوَّن ترويسة بزوُتوكول رسائل التَّحْكُم من مَجمُوعتين من الحُقول (الشَّكل (3-6)):

* الحُقول الدَّائِمة، وتُوجد في ترويسات رسائل البرُّوتوكول كلّها، بغض النَّظر عن نوع الرِّسالة، وهي ثلاثة حُقول: النَّوع والتَّرَّميز والتَّحقُّق الجمعي.

* حُقول المُحتَوى، وتَتَغير في العَدَد والبِنِية والطُّول وَفَقاً لِنوع الرِّسالة.

<figure><img src="image_84.png" /></figure>

الشَّكل (3-6) : بنِية عامَّة لِتَرويسة بزوُتوكول رسائل التَّحْكُم في الانترنت

<footnote n="335">335 أصل الاسمان Query message و Error message على التَّرتيب، انظر ص. 52-53 في [RFC1812] في ثَبَت المراجع.</footnote>

<footnote n="336">336 أصل الاسم Sequence diagram.</footnote>

<footnote n="337">337 أصل الاسم Unified Modeling Language، اختصاراً UML، وهي لغة نَمذَّجة عامَّة أبتدِعت في عام 1994م، نُستعمل في مجال تطوير البرمجيات، ونُؤمَن طريقة مُوَحَّدة لِغرض تصميم نظام مُستهدف عرضاً مرئيًا.</footnote>
وتُوصَف حُقُول التَّرْوِيسة السَّابِقة كما سيأتي: 338

* حَقَل النَّوع، طُوله 8 بتاتٍ، يَحتوِي مُعْرَفًا رَقْمِيًا يُشير إلى نوع رِسَالَة التَّحْكُم. تُدير هِيَة أَرقام الإنرنت المُخَصَّصة عمليَّة الضبط المعياري لقيم هذا الحقل عالميًا، يُوجَد 43 قيمة مَحْجُوزة، ولكن عَدَدَا كبيراً منها خُصَّص سابقاً لرسائل مُبْظَلة لم تعد مستعملة اليوم. 339

* حَقَل التَّرْمِيز، طُوله 8 بتاتٍ، يَحتوِي مُعْرَفًا رَقْمِيًا يُخصَّص نوع الرَّسَالَة. يَختلف مَعَى التَّرْمِيز باختلاف نوع الرَّسَالَة، فمعَى التَّرْمِيز 0 من أجل أحد أنواع رسائل التَّحْكُم يَختلف عن معناه في رِسَالَة أُخْرَى، ونُخصَّص قيم هذا الحقل أيضاً بواسطة هِيَة أَرقام الإنرنت المُخَصَّصة. 340

* حَقَل التَّحْقُّق الجمعي، طُوله 8 بتاتٍ، يَحتوِي ناتج خوارزميَّة التَّحْقُّق الجمعي التي تُطبَّق على رِزمة البروئنوكول كاملاً، وتشرح مُحدَّدات البروئنوكول الخوارزميَّة المُتَبَّعة لحساب قيمة هذا الحقل. 341

* المحتوى، وهو حقل متغيّر الطول، يضم حُقُولاً تَختلف في بنيتها وعَدَدَها ومُحتواها وفقاً لنوع الرَّسَالَة، وقد تَحتوي في بعض من الأحيان أجزاء من ترويسة بروئنوكول إنرنت.

نُصنَّف رسائل التَّحْكُم إلى نوعين وفقاً لوظيفتها كما أسلف، فهي إما رسائل إعلام أو رسائل إبلاغ عن الأخطاء، ويُبيِّن الجدول (1-6) رسائل بروئنوكول رسائل التَّحْكُم في الإنرنت التي ما تزال قيد الاستعمال وفقاً لتَصْنيف السَّابِق مع تبيان أُصول أسمائها وقيمة حَقَل النَّوع في كل منها.

<table><caption>الجدول (1-6): رسائل بروئنوكول رسائل التَّحْكُم التي ما تزال قيد الاستعمال مُصنَّفة وفقاً للنوع</caption><thead><tr><td>تصنيف الرَّسَالَة</td><td>اسم الرَّسَالَة الأصيل</td><td>اسم الرَّسَالَة بالعربية</td><td>قيمة حَقَل النَّوع</td></tr></thead><tbody><tr><td>إعلام</td><td>Echo replay</td><td>الصدى 342</td><td>0</td></tr><tr><td>إبلاغ عن خطأ</td><td>Destination unreachable</td><td>تعذَّر بُلوغ الوجهة</td><td>3</td></tr><tr><td>إبلاغ عن خطأ</td><td>Redirect</td><td>إعادة التوجيه</td><td>5</td></tr><tr><td>إعلام</td><td>Echo</td><td>توليد الصدى</td><td>8</td></tr><tr><td>إعلام</td><td>Router advertisement</td><td>الإعلان عن المُوجَّه</td><td>9</td></tr><tr><td>إعلام</td><td>Router solicitation</td><td>التماس المُوجَّه</td><td>10</td></tr><tr><td>إبلاغ عن خطأ</td><td>Time exceeded</td><td>نفاد الزمن</td><td>11</td></tr><tr><td>إبلاغ عن خطأ</td><td>Parameter problem</td><td>مشكلة في مُحدَّد</td><td>12</td></tr><tr><td>إعلام</td><td>Timestamp</td><td>طلب وسمة زمنية</td><td>13</td></tr><tr><td>إعلام</td><td>Timestamp reply</td><td>الردُّ على طلب الوُسْمَة الزمنية</td><td>14</td></tr></tbody></table>

<footnote n="338">338 أصول أسماء الحُقُول هي Type و Code و Content و Checksum على الترتيب. انظر ص. 2 في [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="339">339 انظر [WEB13] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="340">340 انظر ص. 5 في [RFC2780] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="341">341 انظر ص. 2 في [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="342">342 الصدى هو الصوت المُجيب من الجيل بمثل صوت المُنايِّد ونحوه (انظر مادة صدى في ج. 4 ص. 2421 في [BKA04] في ثبت المراجع). تمثل الرسالة الأولى في هذا السياق صوت المُنايِّد، والرسالة الثانية العائدة هي الصدى. في المعيار الأصل، سُمِّيت الرسالة الأولى بالصدى Echo والثانية بالرد على الصدى Echo Reply، أمَّا عندما عَرَبناها، فقد عكسنا الأسماء لِيَستقيم المَعنى في العربية.</footnote>
طُوِّرت رسَائِل عديدة أخرى لإغراض متنوعة، أستعمل بعض منها لفترية وجيزية، وبعض منها لم يتجاوز المرحلة التجريبية،
وكلها مُبْطَلة وغير مَدْعُومة في تطبيقات البروتوكول. 343

## الوظائف

ينجز البروتوكول ثلاث وظائف هي إبلاغ المضيفين بخصوم أخطاء في أثناء معالجة رزم البيانات التي أرسلوها وتزويدهم
بآليّة للاستعلام عن معلومات معدّات الشبكة وإعادة التوجيه. ولتحقيق ذلك، يُعرَّف البروتوكول نوعين من الرسائل
هُما رسائل الإبلاغ عن الأخطاء ورسائل الإعلام وسِيَّاقش النّوعان فيما سيأتي.

## رسائل الإبلاغ عن الأخطاء

ترسل هذه الرسائل نتيجة لخصوم خطأ ما في أثناء معالجة رزمة بيانات. يَكون مصدر الرسالة هو وجهة الرزمة النهائية أو
أحد الموجهات التي تعالجها في أثناء عبورها الشبكة نحو وجهتها. يَلزَم أن تحتوي رسالة الخطأ على نسخة من ترويسة
بزوُتوكول الإنرنت الخاصة بالرزمة التي حصل الخطأ عند معالجتها بالإضافة لنسخة من البيانات الثمانية الأولى من
حُمولة الرزمة.

تُحدّد وثيقة طلب التّعليقات RFC 1812 بعضاً من الحالات التي لا تُرسَل رسائل الأخطاء فيها، وهي: 344

* استقبال رسائل أخطاء أخرى للاِبروُتوكول، فلا يُردُّ على رسائل الإبلاغ عن الأخطاء أبدًا.

* التخلُّص من رزمة بزوُتوكول إنترنت لم تتجاوز اختبارات التحقق من سلامة المحتوى، على سبيل المثال، لم تتجاوز الرزمة اختيار التحقق الجمعي أو كان طولها المحدّد في الّرّويسة غير متوافق مع طولها الفعلي.

* استقبال رزمة بثّ عام أو بثّ مجمُّوعاتيّة فيها خطأ ما، وذلك لحماية الشبكة المحليّة من هجمات الغمر التي ستناقش في ما سيأتي من هذا الفصل.

* استقبال رزمة بيانات ذات عُنوان مَصْدَر غير سليم.

* استقبال أيّ قطعة غير سليمة ناتجة عن التّقطيع، ما خلا القطعة الأولى.

## تعذّر بلوغ الوجهة

ترسل هذه الرسالة إلى المضيف المصادر الذي أرسل رزمة بيانات ما نحو مضيف وجهة، ولكن، ولسبب ما، تحدده هذه
الرسالة، تعذّر إيصال الرزمة إلى وجهتها. قد يَكون مرسل الرسالة موجّهاً يُعالج الرزمة في أثناء عبورها المسار نحو وجهتها،
أو قد تَكون الوجهة نفسها هي المرسل في بعض من الأحيان. 345

<footnote n="343">343 انظر المُلْحَق هـ للاِطلاع على قائمة إيرسائِل البروتوكول المُبْطَلة.</footnote>

<footnote n="344">344 انظر ص. 55 في [RFC1812] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="345">345 يَلزَم في هذا السياق التّمييز بين المضيف الوجهة والكيان الوجهة، فالأول هو ظرفيّة تُشَغَّل نموذج اتصال كامل مشابهًا لما درس في الفصل
الأول من الكتاب، أمّا الآخر، أي الكيان الوجهة، فيُنْشَط في طبقة ما ويَدْعَم بزوُتوكولًا ما. في الحالة هُنا، تصل الرسالة إلى المضيف الوجهة لا إلى
الكيان الوجهة.</footnote>
ترسل رسالة تعذّر بلوغ الوجهة في الحالات التالية: 346

1. من موجهة يعالج الرزمة: 347

* إذا لم يكُن بالإمكان بلوغ الشبكة المحددة وجهة لرزمة بيانات ما وفقا لينود جدول التوجيه. في هذه الحالة، يتخلّص الموجهة من الرزمة، ويُرسل رسالة تعذّر بلوغ الوجهة إلى مصدراها، ويُحدّدتها بحالة: "تعذّر بلوغ الشبكة".

* إذا كان الموجهة مُتَصِلاً مع الشبكة الوجهة اتّصالاً مباشراً، ولكن تعذّر بلوغ المضيف المحدّد بعنوان الوجهة، وتحصل هذه الحالة عندما يكُون:

* المضيف في وضع التّعطيل، مثلاً: في حالة الإطفاء.

* المضيف غير مُتَصَلٍّ مع الشبكة.

* عنوان المضيف غير مستعمل أو خاطئ.

وفي هذه الحالات كلّها، يتخلّص الموجهة من الرّزمة، ويُرسل رسالة تعذّر بلوغ الوجهة إلى مصدراها، ويُحدّدتها بحالة: "تعذّر بلوغ المضيف".

* إذا كان علّم عدم التّقطيع مرفوعاً في رزمة البيانات، وكان حجمها أكبر من وحدة النقل العظمى لطيفة الشبكة المحدّدة في الخطوة التالية على مسار الرّزمة نحو وجهتها، في هذه الحالة يتخلّص الموجهة من الرّزمة، ويُرسل رسالة تعذّر بلوغ الوجهة إلى مصدراها، ويُحدّدتها بحالة: "التّقطيع لازم، ولكن علّم عدم التّقطيع مرفوع".

2. من المضيف الوجهة: 348

* إذا كانت قيمة حقل البروتوكول في ترويسة الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت لا تتطابق مع أي قيمة مدعومة في كيان بروتوكول الإنترنت في المضيف، فإنّ الكيان يتخلّص من الرّزمة ويُرسل إلى مصدراها رسالة تعذّر بلوغ الوجهة، ويُحدّدتها بحالة: "تعذّر بلوغ البروتوكول".

* إذا كان رقم المنفذ في ترويسة بروتوكول النقل غير فعال في المضيف الوجهة، فإنّ كيان بروتوكول النقل يتخلّص من الرّزمة ويُرسل إلى مصدرا الرّزمة رسالة تعذّر بلوغ الوجهة، ويُحدّدتها بحالة: "تعذّر بلوغ المنفذ".

<footnote n="346">346 انظر ص. 5 في [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="347">347 أصول أسماء الحالات هي على الترتيب: Network unreachable لتعذّر بلوغ الشبكة و Host unreachable لتعذّر بلوغ المضيف و Fragmentation needed and DF set لرسالة "التّقطيع لازم، ولكن علّم عدم التّقطيع مرفوع".</footnote>

<footnote n="348">348 أصل اسمي الحالتين هما Protocol unreachable لتعذّر بلوغ البروتوكول و Port unreachable لتعذّر بلوغ المنفذ على الترتيب.</footnote>
يُظهر الشَّكل (4-6) بنية رسالة تعذَّر بلوغ الوجهة، وتُضبط قيمة حَقْل النَّوع فيها إلى 3، أَمَّا حَقْل التَّرميز فيُمكن أن يأخذ قِيمًا مُتنوعة مُتوافقة مع الحالات التي وُلِدت الرسالة بسببها والتي سبق وشُرِحت في ما سبق، ويَذْكُر الجدول (2-6) قِيم حَقْل النَّوع المُتوافقة مع هذه الحالات ويُحدَّد معانيها. 349

<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>الشَّكل (4-6): بنية رسالة تعذَّر بلوغ الوجهة في بزوئوتوكول رسائل التَّحْكُم في الانترنت</figcaption></figure>

<table><caption>الجدول (2-6): قيم حَقْل التَّرميز في رسالة تعذَّر بلوغ الوجهة ومعانيها</caption><thead><tr><td>الحالة</td><td>قيمة حَقْل التَّرميز</td><td>الوصف</td></tr></thead><tbody><tr><td>تعذَّر بلوغ الشَّبكة</td><td>0</td><td>يُولَدها مُوجَّهة يُعالج رزمة بيانات ما إذا كان المسار نحو الشَّبكة الوجهة غير مُتوافرٍ في جدول التَّوجيه.</td></tr><tr><td>تعذَّر بلوغ المُضيف</td><td>1</td><td>يُولَدها مُوجَّهة يُعالج رزمة بيانات ما إذا كان المُضيف الوجهة يقع في شَبكة مُتَصِلة اتَّصالاً مُباشراً معه ولكن المسار نحو المُضيف الوجهة غير مُتوافرٍ ولا يُمكن الاتصال معه.</td></tr><tr><td>تعذَّر بلوغ البرُّوئوتكول</td><td>2</td><td>تُولَد في المُضيف الوجهة إذا كان بزوئوتوكول طبقة التَّقل الذي يُنتَظَر منه أن يُعالج مُحتَوَى رزمة البيانات غير مَدْعُوم.</td></tr><tr><td>تعذَّر بلوغ المَنَفَذ</td><td>3</td><td>تُولَد في المُضيف الوجهة إذا كان بزوئوتوكول طبقة التَّقل الذي يُنتَظَر منه مُعالجة مُحتَوَى رزمة البيانات لا يَدْعَم رقم المَنَفَذ المَوْجُود فيها.</td></tr><tr><td>التَّقطيع لازم، ولكنَّ عَلم عدم التَّقطيع مرفوع</td><td>4</td><td>يُولَدها مُوجَّهة يُعالج رزمة بيانات ما إذا كان تقطيع الزَّزمة إزامي ولكنَّه غير مُمكِن لَأنَّ عَلم عدم التَّقطيع مرفوع في ترويستها.</td></tr><tr><td>إخفاق مَسار المَصَدر</td><td>5</td><td>يُولَدها مُوجَّهة لم يستطع توجيه رزمة بيانات ما وفقاً لِما يُوجَد في خيار التَّوجيه المُقَيِّد بمسار المَصَدر. 350</td></tr><tr><td>الشَّبكة الوجهة غير معروفة</td><td>6</td><td>لا تُستعمل، لِأَنَّها تُعطِي المَصَدر انطباعاً بأنَّ الشَّبكة الوجهة غير مُوجودةٍ عوضاً عن هذه الرسالة، تُولَد رسالة تعذَّر بلوغ وجهة تَكون قيمة حَقْل النَّوع فيها مُساويةً لِلصَّفر.</td></tr></tbody></table>

<footnote n="349">349 لِلمزيد من التفاصيل حول هذه الحالات انظر ص. 40-39 في RFC1122 [RFC1122] وص. 80-108 في RFC1812 [RFC1812] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="350">350 لِلمزيد حول هذا الخيار، انظر الملحق أ في هذا الكتاب.</footnote>
<table><tr><td>7</td><td>المُضيف الوجهة غير معرُوف</td><td>نُولَد هذه الرسالة عندما يتمكن المُوجهة، اعتماداً على معلومات طبقة الوصلة، من الجزء بصورة مُؤكَّدة بأن المُضيف الوجهة غير موجود.</td></tr><tr><td>8</td><td>المُضيف المُصدر معرُول</td><td>لا تستعمل.</td></tr><tr><td>9</td><td>الاتصال مع الشبكة الوجهة محظُّور إشرافيًا</td><td>لا يُسمح للمضيف المُصدر بإرسال رزم البيانات إلى الشبكة حيث يُوجَد المُضيف الوجهة.</td></tr><tr><td>10</td><td>الاتصال مع المُضيف الوجهة محظُّور إشرافيًا</td><td>لا يُسمح للمضيف المُصدر بإرسال رزم البيانات إلى المُضيف الوجهة.</td></tr><tr><td>11</td><td>تعُدر بُلوغ الشبكة الوجهة بسبب نوع الخدمة</td><td>يُولدها موجَّهٌ يُعالج رزمة بيانات ما، ولم يجد لها مساراً يتوافق مع نوع الخدمة الافتراضي وتصل إلى الشبكة الوجهة في جدول توجيهه.</td></tr><tr><td>12</td><td>تعُدر بُلوغ المُضيف الوجهة بسبب نوع الخدمة</td><td>يُولدها موجَّهٌ يُعالج رزمة بيانات ما، ولم يجد لها مساراً نحو المُضيف الوجهة في جدول توجيهه يتوافق مع نوع الخدمة الافتراضي.</td></tr><tr><td>13</td><td>الاتصال محظُّور إشرافيًا</td><td>نُولَد في موجَّهٍ إذا لم يكُن باستطاعته توجيه رزمة بيانات ما بسبب عملية ترشيح 351 إشرافيَّة.</td></tr><tr><td>14</td><td>انتهاك أحقية المُضيف</td><td>ترسل من موجَّهٍ مُتَّصل مُباشرة مع شبكة المُضيف المُصدر لإخباره بعدم السماح له بإنجاز عملية الإرسال لآغراض تتعلق بنوع الخدمة، مثلاً لا يحق للمضيف إنشاء اتصال بين زوج عناوين يضمُّ عُنوان مُصدر وعُنوان وجهة مُحدَّدين أو أرقام منافذ مُحدَّدة للمصدر وللوجهة أو غير ذلك. 352</td></tr><tr><td>15</td><td>أحقية غير كافية</td><td>ترسل من موجَّهٍ مُتَّصل مُباشرة مع شبكة المُضيف لإخباره بأنَّه لا يُحقَّق درجة الأحقية الدُّنيا اللازمة لإتمام العملية.</td></tr></table>

## إعادة التوجيه

ترسل موجَّهٍ مُتَّصل مع شبكة محلية رسالة إعادة التوجيه إلى مضيف فيها، والهدف منها إبلاغه باستحسان إرسال رزم البيانات الموجَّهة نحو وجهة مُحدَّدة عبر موجَّهٍ آخر مُتَّصل مباشرة مع الشبكة المحلَّية نفسها. 353

<footnote n="351">351 أصل الاسم Filtering، ومعناه الترشيح أو التصفية انظر ص. 440 في [BKA02] في ثبت المراجع، وهو حذف شيء أو حذف إشارة لا تتوافق مع معيار محدَّد سلفاً، انظر ص. 74 في [BKA06].</footnote>

<footnote n="352">352 لمزيد حول مفهوم الأحقية، انظر ما جاء وصف حقل جودة الخدمة في ترويسة الإصدار الرابع من بزوئوگول الإنترنیت في الفصل الثالث من هذا الكتاب.</footnote>

<footnote n="353">353 انظر ص. 57 في [RFC1812] في ثبت المراجع.</footnote>
يُبَيِّن الشَّكل (5-6) حالةً يَتَّصل فيها مُوجَّهان على الأقل، هُما R1 و R2، مع الشَّبكة المَحَلِّية المُعنَوَنة بالفضاء 200.100.10.0/24 حيث يُوجَد المُضيف المصَدر. يُولَد المُضيف رِزمة بيانات ويُرسلها نحو وجهةٍ عُنوانها 150.150.0.1. يَمُرُ أَفضل مَسارٍ لِلْبُلوغ هذه الوجهة عبر المُوجَّه R2، ولكنَّ المُضيف، ولِسببٍ ما، يُرسلها نحو المُوجَّه R1. في هذه الحالة، يُوجَه R1 الرِّزمة نحو المُوجَّه R2، ثُمَّ يُرسل رسالة إعادة توجيهٍ لِلمُضيف المصَدر يُبلغه فيها باستحسان توجيه الرَّزم المُستقبلية التي تَكون وجهتها 150.150.0.1 نحو المُوجَّه R2.

يُلزَم كل مُضيف بتحديث جدول التَّوجيه خاصَّته لِلتَّفَاعُل مع رسائل إعادة التَّوجيه التي يستقبلها، ويُستثنَى من ذلك الحالات التي يَكون عُنوان المُوجَّه فيها من فضاء جزئي آخر مُغاير للفضاء الجزئي الذي يَنتمي عُنوان المُضيف إليه، وعندها يُهمِل المُضيف رسالة إعادة التَّوجيه.354

<figure><img src="image_86.png" /></figure>

الشَّكل (5-6): مثال عن آلية عمل رسالة إعادة التَّوجيه في بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم لإلصدار الرابع من بزوئوتكول الإنترنت

يُبَيِّن الشَّكل (6-6) بنية رسالة إعادة التَّوجيه وحُقُولها، قيمة حَقَل النَّوع فيها هي 5، يَليه حَقَل التَّرميز، الذي يَحتمِل أربع قيمٍ تَتَحَدَّد وَفقاً للجدول (3-6) الذي يَضم شرحًا لكل قيمة مُحتملة. يَلي ذلك حَقَل التَّحَقُّق الجمعي الذي يُستعمل لاكتشاف أخطاء التَّقل كما أُسْلِف، ثُمَّ عُنوان البوَابة التي يَقترحها المُوجَّه على المُضيف المصَدر (وعُنوانه 200.100.10.200 في الحالة المدرُوسة بالشَّكل (5-6)) بالإضافة لِتَرويسة بزوئوتكول الإنترنت في الرِّزمة الأصيلة وللبايَّات الثَّمانية الأولى من حُمُولتها، ونُساعِد هذه البيانات المُضيف المصَدر على تشخيص سَبَب المشكلة التي أدت لِعملية التَّوجيه غير السَّليمة.

<figure><img src="image_87.png" /></figure>

الشَّكل (6-6): بنية رسالة إعادة التَّوجيه في بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم في الإنترنت

<footnote n="354">354 لمزيد حول هذه المسألة انظر ص. 40-41 في [RFC1122] في ثبت المراجع.</footnote>
<table><caption>الجدول (6-3): قيم حَقْل التَّرْمِيز في رسالة إعادة التَّوجيه ومعانيها</caption><thead><tr><th>قيمة حَقْل التَّرْمِيز</th><th>الحالة</th><th>الوصف</th></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>إعادة التَّوجيه نحو شَبكةٍ</td><td>إخبار مُضيف أَرسَل رِزمة بيانات سابقة بإعادة توجيه أيّ رِزمة مُستقبليّة إلى عُنوان الشَّبكة المُرفق بالرسالة، أَبْطَلت وَفقاً لِلوثيقة 1812 RFC 355.</td></tr><tr><td>1</td><td>إعادة التَّوجيه نحو مُضيفٍ</td><td>إخبار مُضيف أَرسَل رِزمة بيانات سابقة بإعادة توجيه أيّ رِزمة مُستقبليّة إلى العُنوان المُرفق بالرسالة.</td></tr><tr><td>2</td><td>إعادة التَّوجيه نحو شَبكةٍ بسبب نوع الخدمة</td><td>مُطابقة لِحالة التَّرْمِيز 0، مع إضافة شَرْط أن تَكون قيمة حَقْل نوع الخدمة في الرِّزمة المُستقبليّة مُطابقة لِلقيمة في الرِّزمة السابقة.</td></tr><tr><td>3</td><td>إعادة التَّوجيه نحو مُضيفٍ بسبب نوع الخدمة</td><td>مُطابقة لِحالة التَّرْمِيز 1، مع إضافة شَرْط أن تَكون قيمة حَقْل نوع الخدمة في الرِّزمة المُستقبليّة مُطابقة لِلقيمة في الرِّزمة السابقة. أَبْطَلت وَفقاً لِلوثيقة 1812 RFC 355.</td></tr></tbody></table>

## نفاد الزمن

ترسل رسالة نفاد الزمن في حالتين انتين:

1. بعد مُعالجة رِزمة بيانات في مُوجَّه ما، إذا وَجَد المُوجَّه أن قيمة حَقْل زمن حياة الرِّزمة في ترويسة الإصدار الرَّابِع من بزوتوكول الإنقرنت مُساويّة للصفر. وعندها يتخلّص المُوجَّه من الرِّزمة مباشرةً ويُرسِل الرِّسالة إلى مَصدَرها.

2. عند تجميع قطع رِزمة بيانات في الوجهة، إذا نَفِد مُؤَقَّت الانتظار ولمَّا تَصل القطع كلها بعد. وعندها يتخلّص المُضيف الوجهة من القطع التي جَمَعها، ويُرسِل رسالة نفاد الزمن إلى مَصدَرها.

يُبيّن الشكل (6-7) بنية رسالة نفاد الزمن وحُقُولها، وهي مُميَّزة بالقيمة 11 لِحَقْل النَّوع، يَليه حَقْل التَّرْمِيز، وتَكون قيمته إما 0 أو 1 وَفقاً للجدول (6-4)، ثُمَّ حَقْل التَّحَقُّق الجمعي سالِف الذَّكر، يَليه حَقْل غير مُستعمَلٍ طُوله 32 بتاً ثُمَّ ترويسة بزوتوكول الإنقرنت الخاصة بالرِّزمة التي سَبَبَت مُعالَجتها توليد هذه الرِّسالة، ثُمَّ البايات الثمانية الأولى من حُمُولة الرِّزمة الأصيلة، والتي تحوّي ترويسة بزوتوكول النقل، إن وُجد.

<table><thead><tr><th>النَّوع</th><th>الترْمِيز</th><th>النَّحْقُّ الجمعي</th></tr></thead><tbody><tr><td>11</td><td></td><td>النَّحْقُّ الجمعي</td></tr><tr><td colspan="3">غير مُستعمَلٍ</td></tr><tr><td colspan="3">ترويسة بزوتوكول الإنقرنت<br>64 + بتٍ من حُمُولة رِزمة البيانات الأصيلة</td></tr></tbody></table>

الشكل (6-7): بنية رسالة نفاد الزمن في بزوتوكول رسائل التَّحَكُّم في الإنقرنت

<footnote n="355">355 من أجل إبطال الرسالتين ذوتي الترمزين 0 و 3، انظر ص. 82 في [RFC1812] في ثبت المراجع.</footnote>
<table><caption>الجدول (4-6): قيمتا حَقْل التَّرْمِيز في رسالة نفاد الزمن ومعناهما</caption><thead><tr><th>قيمة حَقْل التَّرْمِيز</th><th>الحالة</th><th>الوصف</th></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>نفاد زمن حياة<br>الرَّزْمَة</td><td>بلغت قيمة حَقْل زمن حياة الرَّزْمة في ترويسة الإصدار الرَّابِع من بزوئوتكول<br>الإنترِنِت الصَّفر.</td></tr><tr><td>1</td><td>نفاد مُؤَقَّت<br>الانظار</td><td>انتهى زمن الانتظار لإعادة تجميع قِطع رِزْمة بيانات، وبعضٌ من القِطع<br>لما تَصِل بعدُ.</td></tr></tbody></table>

## مُشكِّلةٌ في مُحدِّدٍ

قد يُصادِف مُضيفٌ وَجهةٌ أو مُوجَّهةٌ على مَسار رِزْمة بيانات مُشكَّلةً ما في أحد حُقول ترويسة الإصدار الرَّابِع من بزوئوتكول الإنترِنِت في أثناء مُعالَجتهما لِلرَّزْمة، ومِثالها أن تَحتوي حُقول التَّرْوِيسة قيمةً غير صحيحةٍ أو غير مَدْعُومَةٍ. إذا مَنعت هذه المُشكَّلة استمرار المُعالَجة، فلا بُدَّ عندها مِن التَّخلُّص مِن الرَّزْمة، ثُمَّ إرسال رسالة مُشكَّلةٍ في مُحدِّدٍ إلى مَصْدرها. تَحتوي الرِّسَالَة حَقلاً يُسمَّى حَقْل المُؤَشِّر، يَستعمله مُولَّد الرِّسَالَة لِلإشارة إلى موقع البايت الذي سَبَّب المُشكَّلة في ترويسة الرَّزْمة، بالإضافة إلى احتواء الرِّسَالَة نُسخةً من التَّرْوِيسة التي سَبَّبت المُشكَّلة لِنُساعِد المَصْدر في تحديدها.

يَلَزِم أَن يُولَّد كلُّ مُوجَّهةٍ رِسَالَة مُشكَّلةٍ في مُحدِّدٍ مِن أجل أيِّ خطأ مُعالَجةٍ غير مَشْمُولٍ بِرسَائل الإبلاغ عن الأخطاء الأُخْزَى الخاضَة بِبزوئوتكول رسائل التَّحَكُّم لِلإصدار الرَّابِع مِن بزوئوتكول الإنترِنِت.

يُبيَّن الشَّكل (8-6) بنِية رِسَالَة نفاد الزمن وحُقولها، قيمة حَقْل التَّوْع فيها 12، يَلِيه حَقْل التَّرْمِيز، وتَكون قِيمته إِمَّا 0 أو 1 وَفقاً للجدول (5-6)، ثُمَّ حَقْل التَّحَقُّق الجمعي، ثُمَّ حَقْل المُؤَشِّر سَافِل الذَّكر ثُمَّ ترويسة بزوئوتكول الإنترِنِت في الرَّزْمة التي سَبَّبت المُشكَّلة مُرَفَّقةً بالبايتات الثَّمانية الأولى من حُمُولة الرَّزْمة.

<figure><img src="image_88.png" /><figcaption>الشَّكل (8-6): بنية رسالة مُشكَّلةٍ في مُحدِّدٍ في بزوئوتكول رسائل التَّحَكُّم لِلإصدار الرَّابِع من بزوئوتكول الإنترِنِت</figcaption></figure>

<table><caption>الجدول (5-6): قيمتا حَقْل التَّرْمِيز في رسالة مُشكَّلةٍ في مُحدِّدٍ ومعناهما</caption><thead><tr><th>قيمة حَقْل التَّرْمِيز</th><th>الوصف</th></tr></thead><tbody><tr><td>0</td><td>حَقْل المُؤَشِّر يُشير إلى موقع الخطأ.</td></tr><tr><td>1</td><td>يُوجَد خِيارٌ مَطْلُوبٌ في التَّرْوِيسة، ولكنَّه غير مَوجَودٍ فيها.</td></tr></tbody></table>
رسائل الإعلام

وهي سُتُ رسائل، تُصنَف وَفقاً لِلتَّالي:

* رِسَالتا الصَّدَى، وهُما توليد الصَّدَى والصَّدَى، ونُستخدَمان لِلتَّحْقُق مِن الاتصال بين ظرفين.

* رِسَالتا اكتشاف المُوجَّه، وهُما الإعلان عن المُوجَّه والتماسه، ونُستخدَمان لِتعرِيف المُضيفين على المُوجَّهات المُتَصلة مع شَبكتهم المُحلَّية.

* رِسَالتا قِياس الزَّمَن، وهُما طَلب الوسمة الزَّمنيَّة والزَّدُّ عليه، ونُستعمَلان لِقياس الزَّمَن اللازم لِنقل رِزمة البيانات بين ظرفين.

وسُئِناقش هذه الرَّسائل في ما سيأتي من هذا القسم.

رسالتا الصَّدَى

يَتبادل مُضيفان لِعُنوانين مِن الإصدار الرّابع مِن بزوتوگول الإنقرنت هاتين الرِّسالتين: يُرسل الأوَّل رِسالة توليد الصَّدَى إلى الآخر الَّذي يَتفاعل معه بإرسال رِسالة الصَّدَى. تَحتوي رِسالة توليد الصَّدَى عَدَدًا مِن البايات تُمثل الحُمُولة، ويَلَزم على رِسالة الرَّدُّ أي الصَّدَى، أن تَحتوي حُمُولة رِسالة توليد الصَّدَى نفسها.

يَلزَم أن تَكون عناوين المَصْدَر والوَجهة في رِسالة توليد الصَّدَى ورسالة الصَّدَى مُتناكِسة، أي يَكون عُنوان المَصْدَر في رِسالة توليد الصَّدَى هو عُنوان الوجهة في رِسالة الصَّدَى، وعُنوان الوجهة في رِسالة التَّوليد هو عُنوان المَصْدَر في رِسالة الصَّدَى.

يُبيَّن الشَّكل (6-9) بنية رِسالة توليد الصَّدَى وهي بنية رِسالة الصَّدَى نفسها. تَكون قيمة حَقل النَّوع 8 في رِسالة توليد الصَّدَى و 0 في رِسالة الصَّدَى. أَمَّا قيمة حَقل التَّرميز، فهي 0 دائمًا في كلتا الرِّسالتين. تَضمُّ التَّرويسة أَيْضًا حقلان هُما المُعرَّف ورقم التَّتابُع، 356 يَضْبطهما مَصْدَر رِسالة التَّوليد إلى أيِّ قيمة عَدَدِيَّة، وعلى الوجهة أن تَضْبط قيمة الحقلين في رِسالة الرَّدُّ إلى القيمة نفسها. يُساعِد هذان الحقلان المَصْدَر على مُطابقة رِسالة الصَّدَى المُستقبلة مع رِسالة توليد الصَّدَى المُرسَلة في حال أُرسِلت أكثر من رِسالة توليدي في الوقت ذاتِه.

<figure><img src="image_89.png" /><figcaption>الشَّكل (6-9): بنية رِسالة توليد الصَّدَى ورسالة الصَّدَى</figcaption></figure>

<footnote n="356">356 وأصل اسميهما Sequence number و Identifier على الترتيب.</footnote>
رسالتا اكتشاف المُوجَّه

آلية اكتشاف الموجّه هي توسيع بزوتوكول رسائل التّحّكم لإصدار الرّابع من بزوتوكول الإنترنت. لم تكن الآلية مشملةً في المعيار الرّسمي لِل بزوتوكول، بل صدرت صدوراً مستقلاً ووُصِفت في وثيقة طلب التّعليقات 357. تسمح هذه الآلية لِمُضيِّفين في شبكات بيانات تدعم البث المجموّعاي أو البث العام باكتشاف عُنوان بزوتوكول الإنترنت الخاص بالموجّهات الجيران.

تعرّف التوسيع رسالتَي إعلام، هما رسالة الإعلان عن الموجّه ورسالة التماسه. يُرسل كل موجّهٍ دورياً عبر منافذه التي تدعم البث المجموّعاي كلها رسالة بث مجموّعاي هي الإعلان عن الموجّه، وتتضمّن هذه الرّسالة عناوين البث المجموّعاي المدّعومة فيه، ويُمكن لِلمُضيِّفين أن يَكتشِفوا الموجّهات الجيران بالاستماع إلى هذه الإعلانات. يُمكن أيضاً لِمُضيف عُنوان بث مجموّعاي أن يُرسلِ رسالة التماس، وهي رسالة بث مجموّعاي تطلب من أي موجّهٍ يستقبلها أن يُرسل مباشرةً رسالة إعلان عبر المنفذ الذي أستقبلت منه، أي أنّها آلية تسمح لِلمُضيِّفين بطلب المعلومات من الموجّهات عند الحاجة عوضاً عن انتظار استقبال رسائل الإعلان الدّورية.

يُبيّن القسم (أ) من الشكل (9-6) بنية رسالة الإعلان، وهي مُميّزة بالقيمة 9 لِحقل النّوع، أمّا قيمة حقل الترميز فيها فتكون صفريةً دائماً. لا طول ثابتًا لِلرسالة، بل يتحدد طولها وفقاً لِعدد العناوين فيها، ويُخصص حقل في الرسالة لِذلك يُسمى حقل عدّد عناوين الموجّهات. 358 يُرفق كل عُنوان بقيمة عدّدية تُحدّد أفضليته قياساً على سائر العناوين، وتعني القيمة الأعلى عُنواناً أكثر تفضيلاً. فمثلاً، لو كانت قيمة أفضليّة العُنوان الأوّل هي 5 وأفضليّة الآخر هي 6، فإنّ العُنوان الآخر يَكون مفصلاً على الأوّل، أي يستحسن استعماله.

تحويِّرِسالة الإعلان أيضاً حقلًا هو طول البند 359، وهو يُحدّد طول القسم المخصص لكل عُنوانٍ بواحدة هي 32 بتاً، وقيمةته هي 2 دائماً، أي يُخصص 64 بتاً لكل بند، 32 بتاً منها لِلْعُنوان يليها 32 بتاً لِلأفضليّة.

تتضمّن رسائل الإعلان حقلًا آخر هو زمن الحياة، 360 وهو يُحدّد المدّة العظمى التي تكون فيها العناوين التي أعلن عنها صالحةً للاستعمال. يبدأ أي مُضيف استقبلِ رسالة الإعلان بتشغيل مُوقّت انتظار تنازلي تضبط قيمته الغليا وفقاً لقيمة زمن الحياة في رسالة الإعلان، ويُعيد المُضيف ضبط هذا المُوقّت إلى قيمته الغليا كُلما استقبلِ رسالة إعلان جديدة، فإذا بلغت قيمة المُوقّت الصفر، فإن العناوين المستقبلة في آخر رسالة إعلان تصبح غير صالحية للاستعمال. وسبب استعمال هذا المُوقّت هو ضمان أن يمتلك المُضيفون آلية لا يُكتشاف توقّف الموجّهات عن العمل، ثُمَّ تحديث جدول التوجيه بمقتضى التَّغير الحاصل.

ترسل رسائل الإعلان دورياً بفواصل زمنية تراوح بين 7 و10 دقائق، ويتعدّد زمن الحياة 30 دقيقة افتراضياً. 361

<footnote n="357">357 انظر [RFC1256] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="358">358 أصل الاسم Number of router addresses.</footnote>

<footnote n="359">359 أصل الاسم Address entry size.</footnote>

<footnote n="360">360 أصل الاسم Lifetime.</footnote>

<footnote n="361">361 انظر ص. 4 في [RFC1256] في ثبت المراجع.</footnote>
يظهر القسم (ب) من الشكل (6-9) بنية رسالة التماس الموجهة وقيمة حقل النوع فيها 10، وفيما تكون قيمة حقل الترميز صفرية دائمة. تحوي الرسالة حقلًا محجوزًا طوله 32 بتاً، يضبط إلى قيمة صفرية في المرسل ثُمَّ يهمَل ولا يُعالَج في المستقبل.

<figure><img src="image_90.png" /></figure>

(ب) بنية رسالة التماس الموجهة

<figure><img src="image_91.png" /></figure>

(أ) بنية رسالة الإعلان عن الموجهة

الشكل (6-10): بنية الرسائل المستعملة في آلية اكتشاف الموجهة في بزوتوكول رسائل التَّحُكُم للإصدار الرابع من بزوتوكول الإنرنت

## رسالتا قياس الزمن

الوسمة الزمنية 362 هي عَدَد طوله 32 بتاً يُعْبَر بأجزاء الفيَّة من الثانية عن الزمن المنقضي مُنذ مُنَتَصَف الليل وفقاً لِلتَّوقيت العالمي. 363 تُوَمَّن رسالة طلب الوسمة الزمنية آلية لإبلاغ عن لحطة إرسال الرسالة من مَصْدَرها ولحطة وُصولها إلى وجهتها ولحطة إرسال الرَّد عليها، ولهذه الأزمنة حُفُولٌ في رسالة طلب الوسمة الزمنية وفي رسالة الرَّد عليها.

يُبيَّن الشكل (6-11) بنية رسالة طلب الوسمة الزمنية، وهي نفسها بنية رسالة الرَّد عليها أيضاً. تكون قيمة حقل النوع في رسالة الوسمة الزمنية 13 وفي رسالة الرَّد عليها 14، أمَّا قيمة حقل الترميز فهي 0 دائماً في كلتا الرسالتين. 364 تضم الرسالة حقلين آخرين هُما المعرَّف ورقم التتابع، ويَضْبُطهما مَصْدَر الرسالة إلى أيِّ قيمة عددية تُناسبه، وعلى الوجهة أن تضبط قيمة الحقلين في رسالة الرَّد إلى القيمة نفسها. ويُساعِد هذان الحقلان المَصْدَر على مُطابقة رسالة الرَّد القادمة مع رسالة طلب الوسمة المرسلة في حال أرسلت أكثر من رسالة طلب تتابعاً.

عند إنشاء رسالة طلب الوسمة الزمنية، يملأ المَصْدَر حقل وسمة الأصل الزمنية في رسالة الطَّلب وفقاً لِساعته الدَّاخِلِيَّة، ويَضْبُط قيمة حقلية وسمة الاستقبال الزمنية ووسمة إعادة الإرسال إلى الصَّفر. أمَّا عند إنشاء رسالة الرَّد، فإن المُضيف الوجهة يَنَسَّخ قيمة وسمة الأصل من رسالة طلب الوسمة ثُمَّ يُضيف إليها قيمي وسمة الاستقبال ووسمة إعادة الإرسال وفقاً لِساعته الدَّاخِلِيَّة، ثُمَّ يُرسلها إلى مَصْدَر رسالة الطَّلب.

<footnote n="362">362 أصل الاسم Timestamp.</footnote>

<footnote n="363">363 أصل الاسم Universal Time اختصاراً UT. في زمن تطوير البزوتوكول كانت خدمة التَّوقيت في الإنرنت Internet Clock Service، اختصاراً ICS، تحت إشراف مُختَبرات كومسات COMSAT Laboratories. للمزيد حول هذه الخدمة انظر [RFC778] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="364">364 انظر ص. 17 في [RFC792] في ثبت المراجع.</footnote>
<table><thead><tr><th></th><th></th><th></th><th></th></tr></thead><tbody><tr><td>النّوع</td><td>التَّرْمِيز</td><td>النَّتَحُقُّ الجمِيعُ</td><td></td></tr><tr><td>المُعْرِف</td><td></td><td>رَقْم التَّتَابُع</td><td></td></tr><tr><td></td><td>وسمة الأَصْل الزَّمِينَيَّة</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>وسمة الاستقبال الزَّمِينَيَّة</td><td></td><td></td></tr><tr><td></td><td>وسمة إعادة الإرسال الزَّمِينَيَّة</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

الشكل (11-6): بنية رسالة طلب الوسمة الزمنية ورسالة الرَّد عليها في بزوئوتكول رسائل التَّحْكُم لإصدار الرَّابِع من بزوئوتكول الإنترنت

## التطبيقات

### أمر التَّحْقُّق من الاتِّصال 365

هو أمر برمجٍ مَدْعُومٍ في شَبَكات البيانات التي تُشَغَّل حُزمة بزوئوتكولات الإنtrنِت، يَهْدِف إلى التَّحْقُّق من القدرة على الاتصال مع مُضيفٍ لِعُنواين من الإصدار الرَّابِع من بزوئوتكول الإنtrنِت عن طريق تبادُل رِسَالتي توليد الصَّدَى والصَّدَى معه. تُرسَل رِسَالة توليد الصَّدَى إلى المُضيف الهدف، فإذا ردَّ برسالة الصَّدَى تُوجَد إمكانية لإنشاء انتصال معه.

طُوِّر هذا الأمر في مُختَبر أبحاث الجيش الأمريكي في عام 1983م، 366 وُسْمِيَ بهذا الاسم كناية عن صوت السُّونَار عندما تَرتَطِمْ أمواجِه الصَّوتَيَّة بجسم ما وتَرتَدُّ بعد ذلك عائدةً باتجاه المَصْدَر، وهذا هو مَبْدَأ عَمَل الأمر. دَعَمَت أَشْهَر أنظمة التَّشْغيل هذا الأمر، ومنها على سبيل المثال: ليِنْكَس 367 وَوِينْدُوز 368 وَسِيسْكُو 369.

يُبيَّن الشَّكل (6-12) لَقطة شاشة لِأَمْر التَّحْقُّق من الاتصال مَأْخُوذَةً من نافذة الأوامر في نظام التَّشْغيل ويندُوز 10، وفيها فحص لوجود الاتصال مع موقع مُحرِّك البحث كوكِل. يُرسَل الأمر 4 رسائل توليد صَدَى طُول كلٍّ منها 32 بايتاً، ويَرِدُ الموقع المستهدف على كلٍّ منها برسالة صَدَى. وتوثَّح لَقطة الشاشة الزمن الإجمالي اللَّازِم لإرسال كلّ رِسَالَةٍ وللمعالجتها

<footnote n="365">365 أصل الاسم Ping، ويُقَرَّأ بِينَگ، وهو صوت أَزِيز الرَّاصِص لغة، وأيضاً جُزْءاً من الاسم الإنكليزي للعبة كَرَة الطاولة، وهو مُشْتَقَّ من الصوت الذي يُنْتَج عن مُمارستها (انظر ص. 870 في [BKA02] في ثبت المراجع)، وهو أيضاً صوت كاشف أمواج السُّونَار. وجاء في مُعْجَم الحاسبات (ص. 213 في [BKA01]): « أمر يُسْتَخْدَم لِلتَّأْكُل من وُجود جهاز مُعيَّنٍ في الشبكة ومن فاعليته وإمكانية الاتصال به.»</footnote>

<footnote n="366">366 طُوِّر هذا الأمر على يد مايك موس Mike Muss (1958-2000) وهو مُبرمِّج أمريكي حَصَل على بكالوريوس في الهندسة من جامعة چونز هُوپِکِنز في بَالْتيمور، عَمِل لاحقاً في مُختَبر أبحاث الجيش الأمريكي وظَوَّر برمجيات عديدة أهْمُها اختبار بزوئوتكول التَّحْكُم بالثقل Test Transport، المعروف اختصاراً بالرمز TTCP، وأمر التَّحْقُّق من الاتصال سايف الذَّكر، للمزيد انظر صفحته في [WEB12] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="367">367 أصل الاسم Linux، وهو اسم لعائِلةٍ من أنظمة التَّشْغيل الرسومية حُرَّة المَصْدَر. من أجل معلومات عن الأمر في عائِلة الأنظمة هذه انظر ص. 115 في [STD07] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="368">368 أصل الاسم Microsoft Windows، وهو اسم لعائِلةٍ من أنظمة التَّشْغيل الرسومية المُحَكَّمَة التي تُنْتَجها شركة مايكروسُوفت. من أجل معلومات عن الأمر في أنظمة تشغيل ويندوز انظر ص. 170 في [STD08] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="369">369 من أجل معلومات عن الأمر في أنظمة تشغيل سيسكو، انظر مثلاً ص. 14 في الفصل 43 في [STD05] في ثبت المراجع.</footnote>
وللرَّدَّ عليها مُقدَّراً بأجزاءِ ألفيَّةٍ من الثانية وحقل زمن حياة الرزمة في كلِّ رسالة ردُّ مستقبلة وتحليلاً بسيطًا لِمُجَّمَّل البيانات المأخوذة من الرَّزَم الأربعة.

<figure><img src="image_92.png" /></figure>

Command Prompt

Microsoft Windows [Version 10.0.18362.778]
(c) 2019 Microsoft Corporation. All rights reserved.

C:\Users\Michel>ping www.google.com

Pinging www.google.com [172.217.19.228] with 32 bytes of data:

Reply from 172.217.19.228: bytes=32 time=39ms TTL=53

Reply from 172.217.19.228: bytes=32 time=47ms TTL=53

Reply from 172.217.19.228: bytes=32 time=58ms TTL=53

Reply from 172.217.19.228: bytes=32 time=44ms TTL=53

Ping statistics for 172.217.19.228:
Packets: Sent = 4, Received = 4, Lost = 0 (0% loss),
Approximate round trip times in milli-seconds:
Minimum = 39ms, Maximum = 58ms, Average = 47ms

C:\Users\Michel>

الشكل (12-6): لقطة شاشة لأمر التَّحَقُّق من الاتصال في نافذة الأوامر في نظام الشغيل ويندوز 10

أمر تَّنَبُّع المسار 370

هو أمر برمجي مدعوم في شبكات البيانات التي تشغل حزمة بروتوكولات الإنقرت، يهدف إلى تعقب المسار الذي تسلكه
رزم البيانات عند انتقالها من مصدرها إلى وجهتها. يقدّم الأمر بيانات عن عدّد القفزات على طول المسار وعن الزمن الذي
استغرقه كلّ منهن.

جَرَت مُحاولاتٌ لِجعل هذه الأداة جُزءاً من الإصدار الرابع من بروتوكول الإنقرت من خلال تعريف خيار خاص بها حمل
معرَّفه الرقم 82، وإضافته إلى خيارات الإصدار الرابع من البزوتوكول،371 بالإضافة لتعريف رسالة إعلام إضافي لبروتوكول
رسائل التَّحَكُّم مع قِيمَة مُميَّزة لِحقل النوع هي 30،372 ولكن المحاولات السابقة ظلت تجريبيَّة ولم تُطبَّق على نطاقِ
واسع، ثمَّ أبطِلت في وقت لاحق.373

طُوِّر، نتيجةً لِذلك، هذا الأمر اعتماداً على رسالة توليد الصدى ورسالة الصدى الخاصتين ببروتوكول رسائل التَّحَكُّم تطويراً
منفصلاً وبطرق متنوعة في أنظمة التَّشغيل المُختلِفة، ومنها أنظمة لينكس 374 وويندوز 375 وسيسكو 376.

يُبيِّن الشكل (13-6) لقطة شاشة ل الأمر التَّحَقَّق مِن الاتصال مَأْخُوذةً مِن نافذة الأوامر في نظام التَّشغيل ويندوز 10، وفيها
فحص لِلمَسَار مع موقع محرّك البحث كوكيل، ويظهر المسار فيها مكوّناً من 11 قفزةً.

<footnote n="370">370 أصل الاسم Traceroute.</footnote>

<footnote n="371">371 انظر خيار تَّنَبُّع المسار في الملحق أ في هذا الكتاب.</footnote>

<footnote n="372">372 انظر ص. 4-3 في [RFC1393] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="373">373 انظر ص. 5 في [RFC6814] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="374">374 انظر ص. 115 في [STD07] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="375">375 أصل الاسم في نظام ويندوز Tracert، انظر ص. 172 في [STD08] في ثبت المراجع.</footnote>

<footnote n="376">376 من أجل معلومات عن الأمر في أنظمة تشغيل سيسكو، انظر مثلاً ص. 16 في الفصل 43 في [STD05] في ثبت المراجع.</footnote>
<figure><img src="image_93.png" /></figure>

الشكل (13-6): لَّقطة شاشة لإِمْر تَتَّبَعَ المسار في نافذة الأوامر في نظام الشَّغيل ويندُوز 10

## المُشكَّلات

يواجه تنفيذ البروتوكول مجمُّوعةً من المُشكِّلات المرتبطَة بالأَمَن والمُتمَلَّة بمجمُّوعةٍ من الهجمات التي تصنَّف وفقاً للهدف الذي تُشَنُّ لأجله كما يَأْتِي: 377

* هجمات الغمر، وهي شكل من أشكال هجوم حجب الخدمة، وفيه تُولَّد كمية كبيرة من البيانات لِعمر الشبكة بها فيَتعدَّر استعمال الشبكة.

* الهجمات الانفجارية، وتستهدف إيقاف عمل كيان البروتوكول أو وحدته في المضيف الوجهة، ويُشَنُّ عادةً عبر إرسال رسالة ذات بنية مُحدَّدةٍ تُسَبِّب مُعالَجتها خطأ يُوقِف الكيان عن متابعة عمله.

* تسريب المعلومات، وهو هجوم رقمي لا يُلحِق ضرراً بحدة ذاته، لكنه يكشف للمهاجمين عن بيانات حساسة قد نُستعمل في هجمات أخرى لاحقة.

في ما يَأْتِي، وصف لبعض من الهجمات التي يُمكن شنُّها اعتماداً على رسائل البروتوكول:

* هجوم السَّنافِر: 378 وهو أحد هجمات الغمر ويَهْدف إلى حجب الخدمة، وفيه يُرسل مُضيف بعيد رسالة صَدَّى موجهة إلى شبكة محلية مع عُنوان وجهة هو عُنوان البث العام في تلك الشبكة. تُسَبِّب هذه الرسالة عند انتشارها في الشبكة المحلية رد المُضيفين كلهם عليها، ما يُسَبِّب غمر الشبكة المحلية بعدد كبير من الرسائل في وقت قصير، ويُؤدِّي ذلك إلى خروجها من الخدمة، تُعَالَج هذه المشكلة بمنع رزم البث العام القادمة من خارج الشبكة 379.

<footnote n="377">377 أصول الأسماء هي: Flood attack و Bomb attack و Fire attack على الترتيب.</footnote>

<footnote n="378">378 السَّنافِر (الجمع: السَّنافِر، بالفرنسية: Les Schtroumpfs) هو شخصية خيالية صغيرة الحجم زرقاء اللون تعيش في غابة في أوروبة في العصور الوسطى، ابتكرها الرسام البلجيكي پيير كوليفور (بالفرنسية: Pierre Culliford) في العام 1958م، و أصل اسم الهجوم Smurf attack وهو كناية عن صغر طول الرسائل المستعملة فيه مع كثرة عددها.</footnote>

<footnote n="379">379 انظر ص. 1 في [RFC2644] في ثبت المراجع.</footnote>
* هُجُومُ أمر التَّحْقُّقِ مِنَ الاتِّصَالِ المُميتُ: 380 وهو هُجُوم غَمَرٍ وَهُجُومُ انفجارٍ في الوقت نفسه، يَعْتَمِدُ على غياب طُولٍ مُحدَّدٍ لِرسَائِلِ توليد الصَّدَى، ويَجْرِي فيه إرسال رسائل توليد صَدَى إلى المُضيف المُستهدَف بالطُّول الأعظم المُمكن، وهو 65336 بايتاً. بسبب طُولها الكبير، فإنَّ هذه الرَّسَائِلُ تُقطع إلى عَدَدٍ كبيرٍ من القِطْعِ في أثناء عُبُورها الشَّبكة، وعلى المُضيف المُستهدَف تخزين القِطْع المُستقبلة قبل تجميعها لإعادة إنتاج الزَّزمة الأصيلة، ولا يَسْتَطِيعُ المُضيف الرَّدَّ على أَيِّ مِن القِطْع قبل إعادة تجميع الرَّسَالة كاملة، فيُغْمَرُ المُضيف بكَمَيَّة بيانات كبيرة لا قوام له على تخزينها فيَنهر ويَتَوَقَّف عن العمل. 381

* هُجُوم الوسيط: 382 وهو هُجوم تسريب مَعْلُوماتٍ، وفيه نُوجَّهَ رِزْمَ البيانات التي يُولَدها المُضيف المُستهدَف كلها نحو وسيط، يَظْلِعُ عليها وقد يَنْسَخُها، قبل أن يُوجَّهها إلى هدفها. يُمكن إعداد هذا الهُجوم بواسطة رسائل إعادة التَّوجيه، وفيه يُطلَّبُ مِن المُضيفين توجيه رسائلهم نحو المُهاجِم بدلاً مِن المَخْرَج الافتراضي، ويَعْمِد المُهاجِم بعد نَسخ الرَّسَائِل أو التَّلاعب بمُحتواها إلى إعادة إرسالها نحو المَخْرَج الافتراضي.

نُوجَّد أيضاً وثيقة طَلْب تعليقات تَصِفُ الهَجمات الَّتِي يُمكن أن تُشنَّ على بزوئوكول التَّحُكُم بالنَّقل باستعمال بزوئوكول رسائل التَّحُكُم، ولها الاسم الرَّمزي 5927. 383

<footnote n="380">380 أصل الاسم Ping of death.</footnote>

<footnote n="381">381 انظر ص. 22 في [RFC6274] في ثُبَت المراجع.</footnote>

<footnote n="382">382 أصل الاسم Man-in-the-middle attack.</footnote>

<footnote n="383">383 انظرها في [RFC5927] في ثُبَت المراجع.</footnote>
# الباب الثَّالِث: مُشكلة استنفاد فضاء عناوين

## الإصدار الرَّابِع وحلولها
تركت هذه الصَّفحة فارغةً عَمداً لِغرض تنسيق الكتاب
الفصل السَّابِع: استنفاد فضاء عناوین الإصدار
الرَّابِع مِن بِرُوتُوكُول الإنترنت

<figure><img src="image_94.png" /></figure>

<figure><img src="image_95.png" /></figure>