Ip Adresleme Ve Yönlendirme

Konu: Ip Adresleme Ve Yönlendirme Salı Nis. 06, 2010 4:24 pm

IP ADRESLEME VE YÖNLENDİRME

IP protokolü çalışan ağ cihazları kendilerine özel bir adres
alabilirler. Tıpkı bir mektup gönderisi gibi gönderici ve alıcı
adreslerinin belli olması için bu şarttır. Dijital dünyada adresler
mahalle ve sokak adı yerine sayılarla ifade edilir.

Akla şu gelebilir zaten bilgisayarlarımıza ait ethernet kartlarının
eşsiz bir MAC adresi haberleşme için kullanılamaz mı ? MAC adresleri
arasında bir benzerlik sınırlı olduğundan geniş ağlarda referans bir
adresleme biçimi olamazlar. Onun yerine kendimizin verdiği,
yönlendirebilir mantıksal adresler kullanmak daha doğrudur. Her cihazın
üretimde verilen bir MAC adresi ve onun üzerinde ise bizim verdiğimiz IP
adresleri vardır. IP adresleri tamamen bizim kontrolümüzdedir.

IP adres biçimi şu şekildedir. 4 adet 8 bittin oluşur ve bunlar
noktalarla birbirinden ayrılır. Daha anlaşılır bir biçimde anlatırsak en
kaba bir biçimde IP adresleri

W.X.Y.Z şeklinde (192.168.10.5, 172.168.10.4 gibi) birbirinden ayrılmış
dört sayıdan oluşmaktadır. Fakat bu sayılar için belirli kurallar söz
konusudur. Teorik olarak bu sayılar 0-255 arasında yer almaktadır. IP
protokolü üzerinde kullanılabilecek IP adresleri;

0.0.0.0 dan başlar ve 255.255.255.255

kadar devam eder. Bilgisayar veya ağ cihazlarına adres verirken bunların
hepsini kullanmak mümkün değildir. Bazı IP’ler bazı işlevler için
ayrılmıştır. Şimdi IP protokolü kullanarak kaç adet adres
kullanabileceğimizi yaklaşık hesaplarsak bu 4 milyar gibi bir sayıya
denk gelecektir.

Kullanılmayan IP adresleri ve aralıkları şunlardır,

0.0.0.0
Varsayılan Ağ Geçidini Gösterir
255.255.255.255
IP Yaım Adresidir
224.X.X.X
Multicast Haberleşme İçin Kullanılır
127.X.X.X
Yerel Çevrim İçin Kullanılır
IP adreslemede adres kadar alt ağ geçidi
(SubNet Mask) önemli bir rol oynamaktadır. Aslında kimlerin birbiriyle
komşu olduğu, kimlerle iletişim kurabileceği ancak alt ağ geçidi ile
bellidir. Alt ağ biçimi IP adreslerine benzer. En basit haliyle dört
şekilde olabilir.

C sınıfı :255.255.255.0
B sınıfı :255.255.0.0
A sınıfı :255.0.0.0

Şimdi örneklerle IP adresi ve alt ağı arasındaki ilişkiyi inceleyelim.
Bir yerel alan ağda 200 e yakın bilgisayarımın olacağını varsayalım.
Buradaki bilgisayarlara ve diğer cihazlara verilmek üzere bir adres
seçelim . Örneğin cihazlar için şu konfigürasyonu seçersek,

IP Adresi : 172.16.10 . X
Alt Ağ Geçidi : 255.255.255.0

X değeri 0 ile 255 arasında olabileceğini belirtmiştik. Bu konfigürasyon
254 adet bilgisayar veya ağ cihazı yerleştirebileceğimiz bir aralığı
tanımlamaktadır..

IP Adresi
Kullanı
cı

[size=9]172.16.10 [/size]. 0
[size=9]

Kullanı

[/size]

[size=9]lamaz[/size]

[size=9]172.16.10 [/size]. 1

Muhasebe-1

[size=9]172.16.10 [/size]. 2

Satış

-1

[size=9]

.

[/size]

.

[size=9]

.

[/size]

.

[size=9]

.

[/size]

.

[size=9]172.16.10 [/size]. 254

Teknik-20

[size=9]172.16.10 [/size]. 255
[size=9]

Kullanı

[/size]

[size=9]lamaz[/size]

Görüldüğü üzere
bir IP alt ağına ait ilk ve son adresler kullanılamaz. Alt ağın yaptığı
işlevi kabaca şöyle tarif edebiliriz. Aynı aile mensup bireylerin soyadı
ile adını ayırmak. Burada 172.16.10 kısmı soyadını diğer değişenken
kısımda isimi göstermektedir.

Peki ağımızın çok daha büyük olduğunu varsayalım. 1000 terminal için
ayarlarımız nasıl olacaktı. Bunun için sadece altağı değiştirmek yeterli
olacaktır.

IP Adresi : 172.16.X. X
Alt Ağ Geçidi : 255.255.0.0

Böyle bir konfigürasyonda birbirleriyle görüşecek uç sayısı 255x255
olmuştur. Yani bu alt ağ geçidinde 178.16.20.5 adresli bir cihaz ile
178.16.100.100 adresli bir cihaz görüşebilir. Yine kullanamayacağımız
iki adet adres ise 172.16.0.0 (ağ adresi) ve 172.16.255.255 (yayım
adresi)’dir. Daha önce belirttiğimiz gibi ilk ve son adresler ağdaki
özel kullanımlar içindir. Herhangi bir cihaza atanamaz.

Yine aynı şekilde
alt ağ geçidini 255.0.0.0 yaparak ağımızı 255x255x255 uç içeren bir ağa
dönüştürebiliriz. Yani ağımızın altağ geçidini 255.0.0.0 yaparak adresin
ilk segmenti bir olan tüm uçları (172.X.X.X) birbiriyle görüştürmemiz
mümkündür.

Şöyle bir soru akla gelebilir.. Gerçek hayatta neden ağlarımızı küçük
tutuyoruz. Eğer bir ağda ne kadar çok cihaz varsa o kadar gereksiz
haberleşme olacak, gereksiz yere trafik oluşacaktır. Sadece ilgili
cihazların birbiriyle görüşmesi daha uygundur. Ayrıcı belirli uçların
birbirini görmesi istenmiyorsa yine farklı alt ağlarda adres
verilmelidir. Mesela Satış departmanına ait bilgisayarlarla (IP adres
:172.16.10.X ve alt ağ 255.255.255.0) Teknik departmana ait
bilgisayarların (IP adres :172.16.20.X ve alt ağ 255.255.255.0) gibi bir
konfigürasyonla bilgisayarların birbirini görmemesi sağlanabilir.

Temel olarak IP adresleme ve alt ağ
adresleme bu şekildedir. Daha esnek ve gelişmiş adresleme biçimleri
incelenmelidir.

1. İkili Sayı
Sisteminde IP Adresleme ve Alt Ağ Maskesinin İncelenmesi

Bu bölümde yukarda en temel ve anlaşılır bir
biçimde anlatmaya çalıştığımız IP adresleme ve alt ağ maskesini gerçek
şeklinde yani ikili sayı sisteminde nasıl ifade edildiğini ve alt ağ
maskeleri kullanılarak daha küçük alt ağlar nasıl oluşturulabildiğini
incelemeye çalışacağız.

Daha önce belirttiğimiz gibi IP adresler 4 tane 8 bitten oluşmaktadır
Yani aslında 192.168.10.100 adresinin gösterdiği aşağıdaki bit
dizinidir.

1
1
0
0
0
0
0
0
1
0
1
0
1
0
0
0

0
0
0
0
1
0
1
0
0
1
1
0
0
1
0
0

Ve aynı şekilde
255.255.255.0 gibi alt ağ maskeleri de 1 ve 0’larla ifade edilirler.

A Sınıfı Adres
: A sınıfı
adreslerde, ilk 8 bit ağı tanımlamak için kullanılır. İlk bit sıfırdır.
Geri kalan 24 bit ise host sayısını belirtir. A sınıfı adresleme
(255.0.0.0) çok sayıda uç varsa kullanılabilir. Adres alanı 0-127
arasında değişir. Yani adreslerimiz 126.10.5.3 gibi adresler olabilir.

Ağ

Adresi

Yerel Host Adresleri
(8-31. bitler)

B Sınıfı Adres : B
sınıfı adreslerde, ilk iki sekiz bit (byte) ağı tanımlar. İlk iki bit
adres sınıfını belirtir. Geriye kalan iki byte ise host adreslerini
belirtmektedir. Adres aralığımız 128-191 arasında değişir.

1

0
Ağ

Adresi

Yerel Host Adresleri
(16-31.bitler)

C Sınıfı Adres : C sınıfı adreslerde, ilk üç byte ağı tanımlamak
için kullanılır. İlk baytın üç biti adres sınıfın tanımlar ve diğer 21
bit ağ adresini oluşturur. Geriye kalan 8 bit host sayısın belirler. C
sınıfı adresler host sayısı az olan ağlarda kullanılır. Adres aralığımız
192-223 arasında değişir.

1
0
Ağ

adresi

Y. H. Adresleri
(24-31)

D Sınıfı Adres : D
sınıfı adresler çoklu dağıtım (multicast) için kullanılır. Adres alanı
224’tür. Ses veya görüntü yayını yapan ağ cihazlarının adresleri bu
şekilde olacaktır.

1
1
0
Multicast Adres

2. Alt Ağ Maskesi

Daha önce belirttiğimiz gibi hostların komşuluklarını alt ağ maskeleri
belirlemektedir. IP adresi benzeri alt ağ maskeleri de 4 adet 8 bit (4
adet byte)’dan oluşmaktadır.

Adres sınıflarına ait alt ağ maskeleri ve tanımladıkları host sayısı
aşağıdaki şekildedir.

A sınıfı adres
255.0.0.0
255x255x255
B sınıfı adres
255.255.0.0
255x255
C sınıfı adres
255.255.255.0
255
Daha küçük ağları nasıl oluşturabiliriz ?
Yani 255 host değil de 64 host içeren bir ağ tanımlamak mü ?

Yapmamız gereken alt ağ maskesinin son 8 bitini kullanmaktır. Konuyu
örneklerle açıklamak yararlı olacaktır.

Örnek 1 : 172.168.1.0 C sınıfı bir adresi birbirinden bağımsız 4
adet ağa bölelim. 4 adet ağa bölünmesi

256/4 = 64 hostu olan dört tane bağımsız ağ elde etmek demektir.

Bu sayıyı tam değer 256’dan çıkarırsak alt ağ maskemizin son byte’ın
değerini elde ederiz.

256-64 = 192 dolayısıyla alt ağ maskemiz 255.255.255.192’dir

Sonuçta elde ettiğimiz ağlar,

Ağ
lar

Haberle
şme Adresi(Broadcast)

Kullanı
labilir Host aralığı

Alt Ağ
Maskesi

172.168.1.0
172.168.1.63

172.168.1.1-172.168.11.62

255.255.255.192
172.168.1.64
172.168.1.127

172.168.1.65-172.168.1.126

255.255.255.192
172.168.1.128
172.168.1.191

172.168.1.129-172.168.1.191

255.255.255.192
172.168.1.192
172.168.1.255

172.168.1.193-172.168.1.254

255.255.255.192
Örnek 2 :
192.168.10.0 olarak verilen C sınıfı bir IP bloğunu 8 parçaya bölelim.

256/4 = 32 hostu olan alt ağlar elde edilecektir. Alt ağ maskesinin son
byte’ı

256-32=224 (255.255.255.224) olacaktır.

Ağ
lar

Haberle
şme Adresi(Broadcast)

Kullanı
labilir Host aralığı

Alt Ağ
Maskesi

192.168.10.0
192.168.10.31

192.168.10.1-30

255.255.255.224
192.168.10.32
192.168.10.63

192.168.10.33-62

255.255.255.224
192.168.10.64
192.168.10.95

192.168.10.65-94

255.255.255.224
192.168.10.96
192.168.10.127

192.168.10.97-126

255.255.255.224
192.168.10.128
192.168.10.159

192.168.10.129-158

255.255.255.224
192.168.10.160
192.168.10.191

192.168.10.161-190

255.255.255.224
192.168.10.192
192.168.10.223

192.168.10.193-222

255.255.255.224
192.168.10.224
192.168.10.255

192.168.10.225-254

255.255.255.224
Birbiriyle görüşmeyen 8 adet farklı ağ elde
etmiş olduk.

Örnek 3 : Son olarak sadece iki adet hostu gösteren ağlar elde
etmek için C sınıfı bir adresi kaç parçaya bölmek gerektiğini siz
hesaplayınız.

Son olarak alt ağ maskesinin başka gösteriliş şeklinde bahsedelim. Alt
ağ kesirli bir biçimde gösterilebilir. Örneğin;

192.168.30.0 /24

gösteriminde /24 kısmı adresin C sınıfı olduğunu göstermektedir. Yani
255.255.255.0 ‘ı ifade etmektedir. Mantık son 8 bit kullanılmadığından
(0) sadece alt ağda 24 bit kullanılmıştır. B sınıfı için /16 ve A sınıfı
için /8 kullanılacaktı.

Peki daha küçük alt ağlar için bu tip gösterim nasıl olacaktır. Burada
ilk 64 bitlik örneğimiz için 255.255.255.192 alt ağının son 8 bitine
bakarsak

255.255.255.192

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
1

1
1
1
1
1
1
1
1
1
1
0
0
0
0
0
0

Son 8 bitin ilk iki biti kullanılmış.
Dolayısıyla 24 + 2 = 26 dır. Bu alt ağları

192.168.10.0 / 26 , 192.168.10.64/26 gibi gösterebiliriz.

3. Yönlendirme ve Varsayılan Ağ Geçidi (Routing ve Default Gateway)

Peki iki ayrı yerde farklı IP adreslerine sahip ağlarımızı birbirleriyle
nasıl görüştüreceğiz. Bunun için bir arabulucuya, iki farklı ağ
adresini de üzerinde barındıran bir cihaza ihtiyaç duymaktayız.

Yönlendiriciler kapasitelerine göre birçok arayüze sahip olabilir ve bu
arayüzlerde değişik adresler alabilirler. Terminaller için girdiğimiz ağ
geçidi adresi ile bizim ağımıza ait olmayan adresleri kime sormamız,
kim üzerinden gitmemiz gerektiğini belirtiyoruz. Yani bilmediğimiz tüm
adresleri adresini belirttiğimiz yönlendiriciye havale ederiz.

İstanbul’da ki bir bilgisayarın İzmir’de
herhangi bir yere erişmek istediğini düşünelim.

A: 192.168.10.5 ‘den B:192.168.30.15’e

A terminali B’nin kendi ağında olmadığını bildiği için ilk başvuracağı
yer varsayılan ağ geçidi olan Router-1 olacaktır. Şu anki
konfigürasyonda Router-1’de 192.168.30.0 ağıyla ilgili hiçbir parametre
olmağından Router-1 gelen verileri bir yere yönlendiremeyecektir.
Dolayısıyla bu yönlendirmeyi Router-1 e belirtmemiz gerekecektir.

IP Adresi : 192.168.30.0

Subneti 255.255.255.0 olan paketleri

192.168.10.2

‘den
gönder.

Source
IP
Subnet
Gateway

Yani veri önce Router-1’e
gelecek ve buradan da Router-2’ye gönderilecektir. Burada yaptığımız
konfigürasyon Router-1’i ana yönlendirici olarak seçip diğer
yönlendiricilerin bağlantılarını kurallar halinde tanımlamaktan
ibarettir.

Peki olaya İzmir yönünden bakalım. İzmir’den bir C : 192.168.30.50
terminali Ankara D : 192.168.20.100 terminaline erişmek isterse adımlar
nasıl olacaktır. C terminali bunu Router-2 ye havale edecektir.
Başlangıçta Router 2’de 192.168.20.0 ağıyla ilgili bir tanım
girilmediğinden veri bir yere yönlendirilemeyecektir. Öyleyse Router
2’ye de bu işi Router-1 e havale etmesini söylememiz gerekmekteydi.
Ekleyeceğimiz yönlendirme;

IP Adresi : 192.168.20.0 Subneti 255.255.255.0 olan paketleri
192.168.10.1 ‘den gönder.

Eğer bir yerel alan ağımızda bilgisayarlar birbirleriyle görüşüyor fakat
başka ağlarla görüşemiyorsa yönlendirici ve yönlendirmeler kontrol
edilmelidir. Bir bilgisayarın varsayılan ağ geçidi kendi ağından
olmalıdır. 192.168.10.0 ağından bir cihaza 192.168.30.5 gibi bir
varsayılan ağ geçidi vermek mümkün değildir.

Görüldüğü gibi eklenen kurallarla trafik istenildiği şekilde
çevrilebilir. Böyle elle yazmak yerine kuralların otomatik olarak
yönlendiriciler arasında alınıp verilmesini sağlamak mümkündür. Her
yönlendirici kendi üzerindeki bağlantıları, diğerlerine söyleyecek ve
alacaktır.

Merkez ofisimiz İstanbul’a Adana bağlantısı
sağlayan 3. yönlendirici eklenmiş şeklini siz yorumlayınız. Tüm
noktalardan diğer noktalar iletişimi adım adım kontrol ederek, hangi
yönlendiriciye ne eklememiz gerektiğini bulunuz.

Yukarda sunmaya çalıştığımız örnekler yönlendirme mantığını açıklamak
için yapılmış hayali senaryolardır. Uygulamada böyle bir planlamaya ve
kuruluma rastlanmaz.

Terminallerde ağ ayarları ve ping, traceroute gibi komutlar yardımıyla
ağımızın sağlıklı çalışıp çalışmadığı kontrol edilebilir.