IP ve MAC Adresleri. IP Adresleme. IP Adresleme. IP Terminolojisi. IPv4. IP Adresleme Standartları

Transkript

1 IP Adresleme TCP/IP nin görüşmelerindeki en önemli konulardan birisi, IP adreslemesidir. Bir IP adresi, IP ağında her makineye tahsis edilmiş sayısal bir kimlik belirleyicidir. Ağdaki bir cihazın belirli lokasyonuna tanımlanır. Bir network interface card (NIC) e kalıcı kodlanan ve yerel ağda kullanıcı makinelerini bulmak için kullanılan donanım adresi değildir. IP ve MAC Adresleri Network üzerindeki bilgisayarlar Ethernet kartları aracılığıyla bir biriyle iletişim kurarlar. Her bir Ethernet kartının fiziksel olarak bir MAC adresi vardır. Bu üretimi sırasında karta işlenir. TCP/IP bakımından ise bir network kartının iki adresi vardır: IP adresi MAC adresi (ethernet adresi) IP Terminolojisi IP Adresleme Bit: Bir bit, 1 veya 0 olan bir sayıdır. Byte: Bir byte ı 8 bit olarak düşüneceğiz. Octet: 8 bit ten oluşan bir oktet, sıradan 8-bit binary bir numaradır. Network adresi: Bu, routing de, paketleri uzak bir ağa göndermek için kullanılan uygulamadır. Örneğin, , ve Broadcast adresi: Uygulamalar ve kullanıcı makineleri tarafından, ağdaki tüm düğümlere bilgi göndermek için kullanılan bu adres, broadcast adresi olarak tanımlanmaktadır. Örneğin, , tüm network ve düğümleri içerir, , ağındaki tüm network leri belirtir ve , ağındaki tüm subnet ve kullanıcılar için broadcast adresidir. 32-bit bilgiden oluşan bir IP adresidir. Bu bit ler, her biri 1 byte (8 bit) içeren ve octet veya byte olarak belirtilen, dört bölüme ayrılmıştır. Şu üç yöntemi kullanarak bir IP adresini anlatabilirsiniz: de olduğu gibi noktalı-ondalık, de olduğu gibi binary (ikili sayı düzeni), AC.10.1E.38 de olduğu gibi hexadecimal olarak Tüm bu örnekler gerçekte aynı IP adresini belirtir. IP adresinden bahsedildiğinde hexadecimal, decimal ve binary kadar sık kullanılmaz, fakat hala bazı programlarda hexadecimal saklanan IP adresleri bulabilirsiniz. Window registery, bir makinenin IP adresini hex olarak saklayan programlara bir örnektir. IP Adresleme Standartları IPv4 32 bitlik adres: 2 32 = = adres IPv6 128 bitlik adres: = adres IPv4 Günümüzde kullanılan IP protokolü IPv4 olarak adlandırılmaktadır. IP adresleri bir bilgisayarı adreslemeyi amaçlayan 32 bitlik bir bilgidir. IP adresleri her biri onlu sayı 0 ila 255 arasında olan 4 gruptan oluşur. Örneğin: Dörtlü gruplardan her biri 8-bitlik bir Internet adresini belirtir. Onlu (desimal) gösterim : İkili (binary) Gösterim :

2 IPv6 IPv6 IPv6, TCP/IP nin internet katmanında kullandığı yeni geliştirilen bir protokolüdür. IPv6 protokolündeki en önemli yenilik adreslemenin 32 bitten 128 bite çıkarılmasıdır. Bu sayede adres sayısı artmıştır. 1235:0000:2134:0000:0123:AB56:A8CB:EFA4 AC04:0000:0000:0000:BD32:2321:FE56:5465 AC04::BD32:2321:FE56:5465 kısa gösterimi 0:0:0:0:0:0:0: (IPv4 adresinin IPv6 gösterimi) IPv6 ile güvenlik artırılmış Yeni IP başlık yapısı ile sadeleşme sağlanmış Bu sadeleşmede özellikle options bölümü kaldırılarak yönlendiricilerin hızlanması sağlanmıştır. Bkz: 6+aras%C4%B1ndaki+farklar Her IP adresi iki kısımdan oluşur: Network ID Host ID Network ID değeri bilgisayarın bulunduğu network (segment) numarasını, Host ID ise aygıtın numarasını gösterir. Yani mahalle içinde ev numaraları gibi. Bir şehirde 500 mahalle olabilir. Bu beş yüz tane network ID anlamına gelir. Her mahallede binlerce kapı numarası olabilir. Onlarda host ID anlamına gelir. Network Adreslemesi Network adresi (network numarası olarak ta belirtilebilir), her ağı eşsiz olarak tanımlar. Aynı ağdaki her makine, IP adresinin bir parçası olarak network adresini paylaşır. Örneğin, IP adresinde, network adresidir. Düğüm adresi, ağdaki her makineye atanır ve her network te eşsiz olarak tanımlanır. Bu adres bölümü eşsiz olmalıdır, çünkü bir ağın (grubun) tersine belirli bir makineyi (bireyi) tanımlar. Bu numara ayrıca bir host adresi olarak da belirtilebilir IP adresi örneğinde, düğüm adresidir. IP Adres Sayıları İnternet tasarımcıları, ağın boyutuna göre ağ sınıfları oluşturmaya karar verdiler. Çok sayıda düğümü kontrol eden az sayıda network için sınıf A network düzeyini oluşturdular. Diğer kenardaki, az sayıda düğümle çok sayıda network için ayrılan Klas C network üdür. Çok geniş ve çok küçük network lerin arası ağlar için sınıf ayrımı, Klas B network olarak belirtilmektedir. Bir IP adresini network ve host adresine bölmek, bir ağın sınıf atamasıyla belirlenir. A sınıfı adresler oldukça büyük firmalar tarafından kullanılmaktadır (IBM). Büyük ve orta boyutta ağlar için kullanılmaktadır (ISS-ISP, büyük üniversiteler). C sınıfı adresleri genelde kamu kuruluşları kullanmaktadır. 2

3 Değişik büyüklüklerden networklerin (ağların) tasarımı için IP adresleri sınıflandırılmıştır. A, B ve C sınıfları olan IP adresleri değişik aralıklardaki Network ID ve Host ID değerlerini desteklerler bir A class IP adresidir bir B class IP adresidir bir C class IP adresidir. İletişim Türleri IP Sınıfları İnsanlar arasındaki iletişimde hitap ettiğiniz, iletişim kurduğunuz kesim her zaman aynı olmayabilir. Bazen bir topluluk karşısında konuşurken bazen de bir kişi ile ya da birkaç kişi ile konuşabilirsiniz. Bilgisayar ağlarında da bu durum söz konusudur. Eğer iletişimdeki hedef adres sadece bir cihazı muhatap alıyorsa tekli yayın (Unicast); Ortamda bulunan tüm cihazları hedef alıyorsa yayın (Broadcast); Ortamdaki belli bir grup cihazı hedef alıyorsa çoklu yayın (Multicast) adını alır. IP adresleri belli sınıflara ayrılmıştır. Bu sınıflara ve bu sınıflara uygun subnet lere sahip olan IP adreslerine Classfull IP adresleri denir. Bu sınıflara uymayan IP adresleri ise Classless tır. Günümüzdeki çoğu IP adresi Classless tır. 127 ile başlayan IP adresi Loop Back IP adresidir. Local Host u işaret etmektedir. NIC kartını kontrol amaçlı kullanılır. Loop Back IP addresine atılan ping paketi PC tarafından hazırlanır. NIC kartına yollanır. NIC kartına gelen paket dışarı yollanmadan tekrar geri yönlendirilir. A Sınıfı Adres Aralığı IP adres planı tasarımcıları, bir A sınıfı ağ adresindeki ilk byte ilk bit in daima 0 (sıfır) olması gerektiğini söylerler. 0xxxxxxx = = 127 Böylece, bir A sınıfı ağ, 0 ile 127 arasında tanımlanmıştır. 0 ve 127 de rezerve edilmiş adreslerdendir. A Sınıfı Adresler A sınıfı bir adres, ağa birçok host bağlanmasına olanak sağlar. Host ID alanı 24 bittir. Böylece 224 host tanımlanabilir. Ağ ID için 7 bit ayrılmıştır, 126 ağ tanımlama olanağı olur. (0 ve 127 ayrılmıştır; adresi varsayılan yönlendirme ve adresi yerel çevrim) Her bir ağda 2 24 ( ) adet bilgisayar numarası bulunabilmektedir. Adres aralığı:

4 B Sınıfı Adres Aralığı B Sınıfı Adresler B sınıfı ağlarda, tasarımcılar, ilk bitin daima kullanılmasını, fakat ikincinin kullanılmaması gerektiğini söylerler. Şayet diğer 6 bit in hiçbirini kullanmazsanız veya tamamını kullanırsanız, B sınıfı ağ adres aralığını bulursunuz: 10xxxxxx = = 191 İlk 2 bit 1 ve 0 olacak şekilde sabittir. Bu iki bitin dahil olduğu 16 bit ağı temsil ederken, sonraki 16 bit bilgisayar numaralarına ayrılmıştır. B sınıfı adresler ile adet (16 382) ağ ve her bir ağda adet (65 534) bilgisayar adreslenebilmektedir. Ağ adres aralığı: C Sınıfı Adres Aralığı C Sınıfı Adresler C sınıfı ağlar için, RFC ler, ilk oktet in ilk iki bit in kullanıldığı, fakat üçüncü bit in kullanılmadığını tanımlamaktadır. 110xxxxx = = 223 İlk 3 bit 110 olacak şekilde sabittir. Bu üç bitin dahil olduğu 24 bit ağı temsil ederken, sonraki 8 bit bilgisayar numaralarına ayrılmıştır. B sınıfı adresler ile adet ( ) ağ ve her bir ağda adet (254) bilgisayar adreslenebilmektedir. Ağ adres aralığı: D ve E Ağ Adres Aralığı Alt ağlar (subnet) 224 ve 255 arası adresler, D ve E sınıfı ağlar için rezerve edilmiştir. D sınıfı ( ), multicast adresler için E sınıfı ( ), bilimsel amaçlarla kullanılmaktadır. Bu kavram kurumların IP adres havuzlarını daha etkin kullanmaları için geliştirilmiştir. Alt ağlara ayırma işlemi ile eldeki IP adreslerinin daha küçük adres gruplarına parçalanması ile gerçekleştirilmektedir. Örneğin; Bir şirketin bölümlerinin ayrı ayrı ağlara ayrılması durumunda; her ağın kendine ait bir IP adresi olması gerekmektedir. Ancak C sınıfı bir adreste normalde tek bir ağ adresi vardır. Bu durumda ne olacak? 4

5 Alt Ağlara bölme işleminin sağladıkları Subnet Mask (Alt Ağ Maskesi) Ağ trafiğini azaltır. Düşük trafik her zaman iyidir. Güvenilir router lar olmaksızın, paket trafiği tüm ağı durma noktasına getirir. Router larla çoğu trafik lokal ağda kalacaktır, sadece diğer network lere hedeflenen paketler, router üzerinden geçirilecektir. Router lar, broadcast domain ler oluşturur. Ne kadar çok broadcast domain i oluşturursanız, her bir network segment inde daha az network trafiği ve daha küçük broadcast domain leri oluşur. Ağ performansını optimize eder. Bu, düşük bir network trafiğinin neticesidir. Ağ yönetimini kolaylaştırır. Network problemlerini tespit edip ayırmak, daha küçük birbirine bağlı network gruplarında, devasa bir ağdakinden daha kolaydır. Kolaylaştırılmış, geniş coğrafi mesafe dağılımı: WAN linklerinin, LAN linklerinden oldukça yavaş ve pahalı olmasından dolayı, geniş bir alana yayılmış büyük bir network, önceden listelenen her alanda problem oluşturacaktır. Çok sayıda küçük ağın bağlanması sistemi daha verimli yapacaktır. Subnet mask IP adresinin mask kısmını oluşturur. Böylece TCP/IP, Network adresi ile TCP/IP adresini birbirinden ayırır. Bu sayede Network ID ve Host ID birbirinden ayırt edilir. Örneğin; TCP/IP host'u iletişime başladığında; subnet mask host'un yerel mi yoksa uzak (remote) olduğunu belirtir. Alt Ağ Maskesi (Subnet Mask) Classless Inter-Domain Routing (CIDR) İşte bu durumda bir adres alanını subnetlere bölmek için Subnet Mask olarak bilinen IP maskları kullanılır. Network ID ve Host ID değerlerinden oluşan IP adreslerinde özel subnet masklar yaratılarak networklerin bölümlenmesi ve daha etkin çalışması sağlanır. Alt ağ maskesi, bir IP adresinin hangi ağda olduğunun belirlenmesi için kullanılan yapıdır. Aslında ISP lerin (internet servis sağlayıcıların), bir firma ya da ev kullanıcısı için bir adres ayırmak için kullandıkları yöntemdir. Onlar, tam blok boyutunda adresler sağlar. ISP den bir blok adres alındığında şu şekilde olacaktır: /28. Bu size, subnet mask ınızın ne olduğunu söyler. Slaş gösterimi (/) kaç tane bit in 1 olacağı anlamına gelir. Açıkça, bir byte ın 8 bit ve bir IP adresinde 4 byte (4x8=32) olmasından dolayı maksimum /32 olabilir. Fakat host bit leri için en az 2 bit ayırmak zorunda olduğunuzdan, uygun olan en büyük subnet mask ı (adresin sınıfına bakılmaksızın) /30 olabilir. Örneğin, olan bir KlasA varsayılan subnet mask adresini alın. Yani, subnet mask ın ilk byte ı, tamamen 1 lerden oluşmaktadır. ( ). Bir slaş gösterimine işaret edildiğinde, mask ınızı anlamak için 1 olan tüm bit leri saymanız gerekir , 1 lerden oluşan 8 bit i olduğu için, /8 olarak belirtilmektedir. Tüm subnet mask lar ve onların CIDR slash gösterim eşdeğerleri Uygulama Örneği#1C: (/25) 128 binary olarak olduğundan, subnet leme için sadece 1 bit ve host lar için 7 bit vardır C sınıfı bir ağ adresini subnetleyeceğiz = Network adresi = Subnet mask 5