تجزئة الشبكة
نبذة تاريخية

كانت تجزئة الشبكة إحدى الآليات الأساسية التي اعتمدت عليها الإنترنت أثناء نموها وتطورها لتصل إلى شكلها الحالي. لقد كان الشكل البدائي للإنترنت مُكوّناً من مستويين، الأول هو مستوى شبكة كاتي نت (بالإنجليزية: Catenet)‏، وهي شبكة تبديل رزم تربط بين عدد من الشبكات المختلفة، والثاني هو مستوى الشبكات التي يراد ربط بعضها ببعض، والتي يكون لكل منها عنوان شبكة مميز - يجب الانتباه إلى أن هذا التوصيف لا يعني أن طوبولوجيا الإنترنت الأولى كانت هرمية- لكن المقصود بما سبق هو أن الرؤية الأوليّة لبنية نظام العنونة في الشبكة كانت هرمية.
في ملاحظات التجارب على الإنترنت رقم 46 (INE 46) المنشورة في العام 1978م، أشار ديفيد كلارك إلى بنية عنوان الإنترنت المستعملة، وإلى المشاكل المتوقعة لذلك. كان طول العنوان هو 32 بت، وهو مقسم إلى قسمين، قسم خاص بالشبكة طوله 8 بت، ويسمح بوجود 256 شبكة مختلفة فقط، وقسم خاص بالمضيفين، طوله 24 بت ويُستعمل للعنونة المحليّة، إنّ عدد شبكاتٍ كهذا كان كافياً في ذلك الوقت، ولكنّه لم يكن مناسباً للتوسع المتوقع للشبكة، وقد اقترح كلارك البدء بالإعداد لتلك المرحلة، وقدم بعض الحلول لذلك.
| 0 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 |
| --- | --- | --- | --- | --- | --- |
: 
| الصنف | أطول أقسام العنوان (بت) | أطول أقسام العنوان (بت) | أطول أقسام العنوان (بت) | عدد الأفضية في الصنف | عدد العناوين في كل فضاء |
| الصنف | محجوز | مُعرّف الشبكة | مُعرّف المضيف | عدد الأفضية في الصنف | عدد العناوين في كل فضاء |
| الصنف (A) | 1 | 7 | 24 | 128 | 16777216 |
| الصنف (B) | 2 | 14 | 16 | 16384 | 65536 |
| الصنف (C) | 3 | 21 | 8 | 2097152 | 256 |
بعد ذلك، طُوّر الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت في العام 1981م، ووصف في الوثيقة (RFC 791)، وفيه جرى اعتماد طول العنوان ليكون (32) بت، وقُسّم فضاء العنونة رياضياً إلى ثلاثة أصناف قياسية تستخدم لعنونة المضيفين، هي الأصناف (A) و(B) و(C)، وحُدد قناع خاص لكلٍ منها. يُستخدم القناع لتحديد طول مُعرّف الشبكة وطول مُعرّف المُضيف. ووصفت هذه الأصناف بأنّها قياسيّة (بالإنجليزية: Classful)‏ لأنه يكفي معرفة الصنف الذي ينتمي إليه العنوان لتحديد طول مُعرّف الشبكة وطول مُعرّف المضيف.
يحدد طول مُعرّف الشبكة عدد أفضية العناوين في كل صنف، ويحدد طول مُعرّف المضيف عدد العناوين الموجودة في كل فضاء، وبما أن المُعرّفات في الأصناف القياسية ثابتة الطول دائماً من أجل كل صنف، فإنّ عدد الأفضية وحجمها ثابتان أيضاً. إنّ فضاء عناوين شبكات الصنف (A) هو الأكبر، وهناك 256 فضاءً يحتوي كل منها على أكثر من (16) مليوناً من العناوين، يليه بالحجم فضاء عناوين الصنف B، الذي يحتوي 65536 عنواناً، وأخيراً فضاء عناوين الصنف C الذي يضمّ 256 عنواناً.
لاحقاً في العام 1985م، طُوِّرت آلية تجزئة الشبكات، ووصفت في وثيقة طلب التعليقات (RFC 950). وكان الهدف من ذلك إضافة مستوى جديد للتعامل مع أفضية العناوين الصِّنفيَّة، بحيث أصبح من الممكن تقسيم فضاء الصنف نفسه، إلى عدد من الأفضية الجزئيّة، التي يمكن تميّزُها رياضياً واستخدامُها في عنونة شبكات مختلفة. لقد ساهم ذلك في تقنين استهلاك فضاء العناوين، والحد من الهدر فيه، ولكنه خلق مشكلة جديدة هي العدد الكبير من الشبكات الناتجة وأحجام جداول توجيه المُوافقة. لعلاج هذه المشكلة، طُرح حلّ تجميع الشبكات (بالإنجليزية: Supernetting)‏ الذي قدّم آلية لتجميع عناوين بعض أو كل الأفضية الناتجة عن التجزئة لإنتاج عنوان واحد يمثل فضاءً أكبر يشمل الأفضية الجزئية، ويمكن بعدها استخدامُه في الموجهات لتوجيه الرزم باتجاه الشبكات المعنونة بعناوين من هذه الأفضية، أضافت هذه التقنية بعض القيود على آليات منح العناوين، ولكنّها قدّمت حلاً لمشكلة الأحجام الكبيرة لجداول التوجيه، وأصبح بالإمكان اختزال جداول التوجيه الكبيرة (بالإنجليزية: Summarization)‏،عن طريق تجميع المسارات (بالإنجليزية: Route aggregation)‏، وبالتالي بات بالإمكان تجزئة الشبكات بدون القلق من الزيادة المُفرطة في حجم جداول التوجيه.
في العام 1993م، وبعد 12 عاماً على استخدم أفضية العنونة القياسيّة، طُرحت الوثيقة (RFC 1519)، التي قدمت مفهوماً جديداً هو التوجيه غير الصنفي بين النطاقات كآليّة لتوجيه رزم البيانات بين الشبكات اعتماداً على نمط عنونة جديد غير قياسي، إنّ التوجيه غير الصنفي بين النطاقات هو حلّ متوسط الأمد يخلق توازناً بين طرفي المُشكلة، فهو يُعالج مشكلة استهلاك فضاء العنونة من خلال طرح مفهوم العنونة غير الصنفية، وفي نفس الوقت يحلّ مشكلة زيادة أحجام جداول التوجيه باعتماد آلية التوجيه غير الصنفي بين النطاقات، لاحقاً عُدّل المعيار الأصلي، وطرحت وثيقة طلب تعليقات جديدة تناولت نفس الموضوع تحت الرقم الرمزي (RFC 4632). تُقدّم وثيقة طلب التعليقات مقارنة لإنجاز عملية التجزئة اعتماداً على العنونتين الصنفية وغير الصنفية، وتعرض مجموعة من الجداول يُمكن استخدامُها لإنجاز العمليتين.
إنّ أصل المشكلة يكمن في بنية عنوان الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت نفسه، فهي غير مناسبة لعنونة شبكات بيانات بهذا الحجم، وعلى الرغم من أن التوجيه غير الصنفي بين النطاقات قدم حلاً أطال عمر الإصدار الرابع من بروتوكول الإنترنت بشكل غير متوقع لأكثر من 25 عاماً إضافية، فإنّ الحل النهائي للمشكلة يكمن في الاعتماد بشكل نهائي على إصدار آخر من بروتوكول الإنترنت هو الإصدار السادس الذي طُرح للمرة الأولى في شهر ديسمبر من العام 1995م.
يدعم الإصدار السادس مفهوم تجزئة الشبكة أيضاً، ولكن ليس لغرض تقنين استهلاك العناوين، بل كأداة بيد مُدير الشبكة، وقد اقترحت الوثيقة (RFC 3587) بنية مميزة لعنوان الإصدار السادس لكي يدعم تجزئة الشبكة، وفيه يَمْنح مزود الخدمة الشبكات المُتصلة بادئات بطول (48) بت، ثُمّ يختار مدير كل شبكة قسم الشبكة الجزئية، ويكون الذي يكون بطول (16) بت، ويترك ذلك (64) بت متاحة لعنونة المضيفين، ويكون بذلك متوافقاً مع آلية توليد المُعرّف الفريد المُوسّع (EUI-64)، لكن الوثيقة (RFC 6177) التي نشرت لاحقاً أكدت على أن البنية السابقة اختيارية، وشددت على عدم وجود طول محدد قياسي للبادئة، وبأنّ التوجه العام هو منح الشبكات المتصلة فضاء عناوين يمكن تجزئته، بدون وضع قيود صارمة على ذلك.
تقوم هيئة تعيين أرقام الإنترنت بمنح بادئات بطول (23) بت إلى مكاتب تسجيل الإنترنت الإقليمية، وبدورها تقوم سجلات الإنترنت الإقليميّة بتجزئة البادئات التي تمنح لها وتنتج بادئات جزئية طولها (32) بت تُمنح لمزودات الخدمة المحلية، التي تُجزّئ البادئات المُمنوحة لها وتنتج بادئات جزئية بطول (48) بت يجري منحها إلى المستخدمين، وعادة ما يقوم مدراء الشبكات بتجزئة البادئة الممنوحة وإنتاج بادئات جزئية بطول (64) بت، بحيث يُترك (64) بت ليكون متاحاً لعنونة المضيفين، وبذلك تكون العناوين الناشئة عن التجزئة مُتوافقة مع آلية توليد المُعرّف الفريد المُوسّع.