IP Adresi

IP Adresinin Yapısı

IP Adresi binary tabanda 32 bit seriden oluşur. Fakat insanların günlük yaşamda ikili ip adresini okuması çok zordur. Bundan dolayı 32 bit, sekizli adı verilen dört adet 8 bit’lik baytlar halinde gruplanır. İnsanların ip adresini bu biçimde okuması, yazması ve hatırlaması çok zordur. IP adresinin anlaşılmasını kolaylaştırmak için her sekizli ondalık değeriyle belirtilir ve bir ondalık işareti veya nokta ile ayrılır. Buna da ondalık gösterim diyoruz.

Konak bilgisayar bir IP adresi ile yapılandırıldığında, bu adres 192.168.1.5 gibi bir ondalık sayı olarak girilir. Bunun 32 bit ikili eşdeğerini, yani 1000000101010000000000100000101 sayısını girmek zorunda kaldığımızı düşündüğümüz de yalnızca bir bit yanlış yazıldığında bile adres farklı olur ve konak bilgisayar ağda iletişim kuramaz. İşte bu yüzden binary sistemi kullanmak insana işkence gibi gelir ve bu yüzden bunu kullanmayız.

32 bit IP adresi, IPv4 yani IP sürüm 4 olarak tanımlanır ve şu anda İnternetteki en yaygın biçimdir. Bu şekilde oluşturulabilen 4 milyardan fazla olası IP adresi vardır.

Bu bilgiler ışığında IP’nin nasıl atandığını görmek amacıyla  Windows 7 işletim sisteminde şu konumu izledim:

Denetim Masası\Tüm Denetim Masası Öğeleri\Ağ ve Paylaşım Merkezi

Daha sonra bağlantılar yazısının yanındaki Kablosuz Ağ Bağlantısını tıkladım ve özellikler butonuna basıp IPv4 penceresini açtım.

Windows işletim sisteminde IP ayarlarını dilersek buradan manuel olarak girebiliriz. Otomatik olarak bir IP adresi al seçeneğini seçtiğimiz zaman ise modemimiz desteklediği sürece otomatik olarak bir IP adresi bulur ve onu bizim bilgisayara atar.

Internet Protokol Version 6 kısaca IPv6, 32 bitlik bir adres yapısına sahip olan IPv4′ün adreslemede artık yetersiz kalması ve ciddi sıkıntılar meydana getirmesi üzerine geliştirilmiştir.

IPv4 oluşturulmaya başlandığında İnternet’in bu kadar ilerleyeceği hesap edilmemişti. Sürekli gelişen telefon sektörü, her cihazın mac adresinin olması, dolayısıyla İnternet ağına bu kadar yakın olması… Şimdi adresleme sıkıntısı oluşunca 128 bitlik adres yapısı olan IPv6′ya geçilmesi gerekliliği ortaya çıkmıştı. Ipv6 da  adreslemede sınırsız denebilecek bir adres aralığı olacaktır.

Ayrıca şu anda IPv4′ün, QoS eklentisiyle idare ettiği ama tam olarak destekleyemediği görüntü ve ses iletimi sıkıntısı IPv6 ile çözülecektir. IPv6, görüntü ve ses paketlerine “öncelikli pakettir” ibaresi atanarak bunlara trafikte öncelik tanımasına olanak sağlamaktadır.

IP Adresinin Bölümleri ve Alt Ağ Maskesi

Mantıksal 32 bit IP adresi hiyerarşik olup iki bölümden oluşur. İlk bölüm ağı, ikinci bölüm ise ağdaki konak bilgisayarı tanımlar. IP adresinde her iki bölümün de bulunması gerekir.

Örneğin, bir konak bilgisayarın IP adresi 192.168.18.57 olduğunda, ilk üç sekizli (192.168.18) adresin ağ bölümünü ve son sekizli (57) konak bilgisayarı tanımlar. Ağ bölümü her bir benzersiz konak bilgisayar adresinin bulunduğu ağı gösterdiğinden, bu hiyerarşik adresleme olarak bilinir. Yönlendiricilerin her bir konak bilgisayarın konumunu bilmek yerine, yalnızca her bir ağa nasıl ulaşılacağını bilmeleri gerekir.

Hiyerarşik ağa başka bir örnek de telefon sistemidir. Telefon numarasında ülke kodu, alan kodu ve telefon santrali ağ adresini temsil ederken, diğer sayılar da yerel bir telefon numarasını belirtir.

Her IP adresinde iki bölüm vardır. Konak bilgisayarlar hangi bölümün ağ ve hangi bölümün konak bilgisayar olduğunu nasıl anlar? Bu, alt ağ maskesinin işidir.

Bir IP konak bilgisayarı yapılandırıldığında, IP adresiyle birlikte bir de alt ağ maskesi atanır. IP adresi gibi alt ağ maskesi de 32 bit uzunluktadır. Alt ağ maskesi, IP adresinin hangi bölümünün ağ ve hangi bölümünün konak bilgisayar olduğunu belirtir.

Alt ağ maskesinin her bir bit’i soldan sağa IP adresinin bit’leriyle karşılaştırılır. Alt ağ maskesindeki 1′ler ağ bölümünü, 0′lar konak bilgisayar bölümünü temsil eder.

Konak bilgisayar bir paket gönderdiğinde, paketin alt ağ maskesini kendi IP adresiyle ve hedef IP adresiyle karşılaştırır. Ağ bit’leri eşleşiyorsa, kaynak ve hedef konak bilgisayar aynı ağdadır ve paket yerel olarak teslim edilebilir. Bit’ler aynı değilse, gönderen konak bilgisayar paketi diğer ağa gönderilmesi için yerel yönlendirici arayüzüne iletir.

Ev ve küçük işletmelerde sıkça görülen alt ağ maskeleri şunlardır: 255.0.0.0 (8 bit), 255.255.0.0 (16 bit) ve 255.255.255.0 (24 bit). 255.255.255.0 (ondalık) veya 11111111.11111111.1111111.00000000 (ikili) olan bir alt ağ maskesi, ağ numarasını tanımlamak için 24 bit kullanır ve böylece ağdaki konak bilgisayarları numaralandırmak için de 8 bit kalmış olur.

Söz konusu ağda olabilecek konak bilgisayarların sayısını hesaplamak için, 2 sayısının üssü olarak konak bilgisayar bit’lerini alırız (2 ^ 8 = 256). Bu sayıdan 2′yi çıkarırız (256-2). 2 sayısını çıkarmamızın nedeni, IP adresinin konak bilgisayar bölümünde yer alan tüm 1′lerin o ağın yayın adresi olması ve belirli bir konak bilgisayara atanamamasıdır. Konak bilgisayar bölümündeki tüm 0′lar ağ kimliğini belirtir ve bu da belirli bir konak bilgisayara atanamaz. Windows işletim sistemiyle birlikte gelen hesap makinesiyle 2′nin üsleri kolayca hesaplanabilir.

Mevcut konak bilgisayarlar sayısını belirlemenin başka bir yolu da, mevcut konak bilgisayar bit’lerinin değerlerini toplamaktır (128+64+32+16+8+4+2+1 = 255). Konak bilgisayar bit’lerinin tümü 1 olamayacağı için bu sayıdan 1 çıkarılır (255-1 = 254). Tüm 0′ların değeri 0 olduğundan ve bunlar toplama dahil olmadığından 2 sayısını çıkarmak gerekli değildir.

16 bit maskede, konak bilgisayar adresleri için 16 bit (iki sekizli) vardır ve bir konak bilgisayar adresinin sekizlilerinden biri tamamen 1′lerden oluşabilir (255). Bu yayın gibi görünse de, diğer sekizli tamamen 1′lerden oluşmadığı sürece geçerli bir konak bilgisayar adresidir. Konak bilgisayarın sekizli değerlere değil, tüm konak bilgisayar bit’lerine birlikte baktığını ise  göz ardı etmemek gerekmektedir.

IP Adresi Sınıfları ve Varsayılan Alt Ağ Maskeleri

IP adresi ve alt ağ maskesi, IP adresinin hangi bölümünün ağ adresini ve hangi bölümünün konak bilgisayar adresini temsil ettiğini belirlemek için birlikte çalışır.

IP adresleri 5 sınıfa ayrılır. A, B ve C Sınıfları ticari adresler olup konak bilgisayarlara atanır. D Sınıfı çoklu yayın kullanımı ve E Sınıfı deneysel kullanım için ayrılmıştır.

C Sınıfı adreslerin ağ bölümünde üç sekizli ve konak bilgisayar bölümünde bir sekizli bulunur. Varsayılan alt ağ maskesi 24 bit’tir (255.255.255.0). C Sınıfı adresler genellikle küçük ağlara atanır.

B Sınıfı adresler, ağ bölümünü temsil eden iki sekizli ve konak bilgisayarları temsil eden iki sekizli içerir. Varsayılan alt ağ maskesi 16 bit’tir (255.255.0.0). Bu adresler genellikle orta büyüklükteki ağlar için kullanılır.

A Sınıfı adresler, ağ bölümünü temsil eden bir sekizli ve konak bilgisayarları temsil eden üç sekizli içerir. Varsayılan alt ağ maskesi 8 bit’tir (255.0.0.0). Bu adresler genellikle büyük kuruluşlara atanır.

Bir adresin sınıfı, birinci sekizlinin değerine göre belirlenir. Eğer IP adresinin birinci sekizlisi 192-223 aralığında bir değere sahipse, bu C Sınıfı adres olarak sınıflandırılır. Örneğin, 200.14.193.67, C Sınıfı bir adrestir.

Genel ve Özel IP Adresleri

Doğrudan İnternet’e bağlanan tüm konak bilgisayarlar için benzersiz bir genel IP adresi gereklidir. Kullanılabilir 32 bit adreslerin sınırlı sayıda olması nedeniyle, IP adreslerinin tükenme riski vardır. Bu sorunu çözmenin bir yolu, birkaç özel adresi yalnızca bir kuruluş içinde kullanılmak üzere ayırmaktır. Böylece kuruluş içindeki konak bilgisayarlar benzersiz bir genel IP adresine gerek duymadan birbirleriyle iletişim kurabilir.

RFC (internet hakkında bilgi iletmek için birincil araç olarak kullanılan belge dizisi) 1918, A, B ve C sınıflarının her birinde birçok adres aralığını saklayan bir standarttır. Tabloda gösterildiği gibi, bu özel adres aralıkları tek bir A Sınıfı ağ, 16 B Sınıfı ağ ve 256 C Sınıfı ağ içerir. Bu, ağ yöneticisine dahili adres atama konusunda büyük ölçüde esneklik sağlar.

Çok büyük bir ağ, 16 milyondan fazla özel adres sağlayan A Sınıfı özel ağı kullanabilir.

Orta büyüklükteki ağlarda 65.000′den fazla özel ağ sağlayan B Sınıfı özel ağ kullanılabilir.

Ev ve küçük işletme ağları genellikle 254′e kadar konak bilgisayara izin veren tek bir C sınıfı özel adres kullanır.

A Sınıfı ağ, 16 B Sınıfı ağ veya 256 C Sınıfı ağ her büyüklükteki kuruluşta kullanılabilir. Çoğu kuruluş genellikle A Sınıfı özel ağı kullanır.