DERS 8: IP ADRESLERİ

Ders sonunda yapabilecekleriniz:

-IP adresleme konusundaki temel bilgileri açıklamak.

-Subnetting tekniklerini açıklamak.

I. IP ADRESİ

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 bakımında ise bir network kartının iki adresi vardır:

-IP adresi

-Host adresi (ethernet adresi)

IP adresleri bir bilgisayarı adreslemeyi amaçlayan 32 bitlik bir bilgidir. Aynı cadde ve sokak adları gibi bölümlüdür ve tek bir kapı sadece tek bir IP adresi ile gösterilir. IP adresleri her biri onlu sayı 0 ila 255 arasında olan 4 gruptan oluşur. Bu gruplar w,x,y,z harfleriyle temsil edilir. Örneğin: 123.45.35.122. Dörtlü gruplardan her biri 8-bitlik bir Internet adresini belirtir.

Desimal gösterim : 123. 45 . 35 .122

İkili Gösterim : 11001010. 00101010 . 00100101 . 11010010

Sonuç olarak network içinde her bilgisayar bir network kartına sahiptir. Her network kartı da tanımlanmış bir adrese sahiptir. Network yöneticisi TCP/IP yazılımını yükleyerek her bir kartın IP adreslerini tanımlar. Bu arada bölümün ileriki kısmında görüleceği gibi DHCP gibi olanaklar IP adreslerinin belirlenmesini kolaylaştırır.

Her IP adresi iki kısımdan oluşur. Network ID ve Host ID. Network ID değeri bilgisayarın bulunduğu network (segment) numarasını, Host ID ise bilgisayarın ya da diğer 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.

Bir IP adresi 32 bit uzunluğundadır. Diğer bir deyişle 8-bitlik 4 kısımda oluşur. Her bir kısım binary (ikili) olarak da ifade edileceğinden desimal olarak 0-255 arasında, ikili olarak da 0000000 ile 11111111 arasında değer alır.

32-Bit IP Adresi

XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX XXXXXXXX

A. ADRES SINIFLARI

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.

Sınıf İlk bölüm sayıları

A 1-126

B 128-191

C 192-223

Örneğin: 111.192.110.1 bir A class IP adresidir. 131.192.110.1 bir B class IP adresidir. 194.192.110.1 ise bir C class IP adresidir.

Hangi sınıftaki adreslerin kaç network sayısını ve kaç host (bilgisayar ya da aygıt) sayısını içerebildikleri aşağıdaki tabloda açıklanmıştır:

Sınıf Network sayısı Her networkteki host sayısı Aralık

A 126 16,777,214 1-126

B 16,384 65,534 128-191

C 2,097,152 254 192-223

A Sınıfı Adres

A sınıfı adreslerinde ilk bayt networkü tanımlar. Geri kalan 24-bit ise host sayısını belirtir. Çok sayıda host (bilgisayar ya da network üzerindeki diğer aygıtlar) bulunan networkler için uygundur.

Network Adresi Yerel Host Adresi

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

B Sınıfı Adres

B sınıfı adreslerde ise iki bayt networkü tanımlar. Geriye kalan 2 bayt ise host sayısını belirler.

Network Adresi Yerel Host Adresi

C Sınıfı Adres

C sınıfı adreslerde ise ilk üç bayt networkü tanımlamak için kullanılır. Geriye kalan tek bayt host sayısını belirtir.

Network Adresi Yerel Host Adresi

B. SUBNETTING

Şirketin bölümlerinin ayrı ayrı netwoklere ayrılması durumunda; her ağın kendine ait bir IP adresi olması gerekmektedir. Ancak C sınıfı bir adreste normalde tek bir network adresi vardır. Bu durumda ne olacak?

İşte bu durumda bir adres alanını subnetlere bölmek için Subnet Mask olarak bilinen IP maskları kullanılır. Ancak bir diğer konuda kaç subnet oluşturulacak ve her subnet içindeki host sayısı ne olacak?

Subnet Mask

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: 255.255.0.0 TCP/IP host'u iletişime başladığında; subnet mask host'un yerel mi yoksa uzak (remote) olduğunu belirtir.

Subnet mask network sınıfına göre düzenlenir. Varsayım subnet değerleri:

Sınıf Adresi

A 255.0.0.0

B 255.255.0.0.

C 255.255.255.0

Özel Subnet Mask Yaratmak

Network ID ve Host ID değerlerinden oluşan IP adreslerinde özel subnet masklar yaratılarak networklerin bölümlenmesi ve daha etkin çalışması sağlanır. Peki bu durumda networkü kısımlara ayırmak için özel subnet masklar nasıl yaratılacak?

Öncelikle network üzerinde kaç tane subnet yaratılacak ona karar verilir. Örneğin şirket networkü üzerinde 3 ya da 5 subnet yaratılacaktır.

Network (subnet) sayısı: 6

Binary değeri: 00000110

Yukarıdaki binary (ikili) değer 00000110 üç bit uzunluğundadır (110). Bu durumda gereken sayı sol baştan üç bitin oluşturduğu iki değerdir.

Sonuç: 11100000

Bu ikili değerin desimal karşılığı ise 224 dür. Böylece B sınıfı bir adresi için özel subnet mask değeri 255.255.255.224 olarak hesaplanır.

Bu durumda temel subnet yaratma tablosu şu şeklinde olacaktır:

Tablo: A sınıf adresler için özel subnet masklar:

Subnet sayısı Bit sayısı Subnet Mask Her Subnetteki host sayısı

0 1 Yok Yok

2 2 255.192.0.0 4,194,302

6 3 255.224.0.0. 2,097,150

14 4 255.240.0.0 1,048,574

30 5 255.248.0.0 524,286

62 6 255.252.0.0 262,142

126 7 255.254.0.0 131,070

254 8 255.255.0.0 65,534

Tablo: B sınıf adresler için özel subnet masklar:

Subnet sayısı Bit sayısı Subnet Mask Her Subnetteki host sayısı

0 1 Yok Yok

2 2 255.255.192.0 16,382

6 3 255. 255.224.0 8,190

14 4 255. 255.240.0 4,094

30 5 255. 255.248.0 2,046

62 6 255. 255.252.0 1,022

126 7 255. 255.254.0 510

254 8 255. 255.255.0 254

Tablo: C sınıf adresler için özel subnet masklar:

Subnet sayısı Bit sayısı Subnet Mask Her Subnetteki host sayısı

0 1 Yok Yok

1-2 2 255. 255. 255.192 62

3-6 3 255. 255. 255.224 30

7-14 4 255. 255. 255.240 14

15-30 5 255. 255. 255.248 6

31-62 6 255. 255. 255.252 2

Yok 7 Yok Yok

Yok 8 Yok Yok

Tablo: Özet olarak subnet tablosu:

BitMaskesi Subnet Subnet Mask C sınıfı host sayısı B sınıfı host sayısı A sınıfı host sayısı

11000000 2 2 192 62 16,382 4,194,302

11100000 3 6 224 30 8,190 2,097,150

11110000 4 14 240 14 4,094 1,048,574

11111000 5 30 248 6 2,046 524,286

11111100 6 62 252 2 1,022 262,142

11111110 7 126 254 0 510 131,070

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Burada adı geçen ticari ünvanlar ve markalar bilgi amaçlı kullanılmışlardır ve kendi imtiyazlarına sahiptirler. Bu dokümanlar ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

Network Adresinin Bitlerinden Ödünç Almak

Subnetting sırasında bir networkün alt networklere bölünmesi için adresleme sisteminde özel gösterimler yapmak gerekiyor. Örneğin bir C sınıfı adreslemede her networkün içinde 255 tane host tanımlanabilmektedir.

Örneğin bir C sınıf IP networkünün adresi: 192.168.1

Bu network içinde 255 tane host tanımlanır: 1-255 arasında.

Ancak 192.168.1 networkü içinde alt networtler (subnwetworkler) yaratmak isterseniz, network adresinden belli sayıda bit ödünç alınır.

Normal C sınıfı adresleme:

Network Adresi Yerel Host Adresi

Network adresinin bitlerinden ödünç alma:

Network Adresi Ödünç Alınan Adresleri Yerel Host Adresi

Böylece özel subnet maskların yaratılması ortaya çıkar:

Tablo: C sınıfında daha fazla host adreslemek için B sınıfı adreslerinden bir ödünç almak.

Adres Sınıfı Default Subnet Mask B Sınıfından alınan ödünç baytlar Host adreslemek için bit sayısı Host sayısı

C 255.255.255 255,255,128,0 15 32,766

255,255,192,0 14 16,382

255,255,224,0 13 8,190

255,255,240,0 12 4,094

255,255,248,0 11 2,046

255,255,252,0 10 1,022

255,255,254,0 9 510

255,255,255,0 8 254

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

AND İşlemi

Bir kaynak IP ve hedef IP adresleri gönderilmeden önce subnet masklarıyla AND işlemine tabi tutulurlar. Eğer sonuç aynı ise o zaman paketin lokal subnet içinde olduğu anlaşılır. AND işleminde sadece 1 AND 1 işleminin sonucu 1 dir. Diğer bileşimlerin hepsinin sonucu 0 dır.

Örnek: Subnet mask hesaplama

IP adresi: 192.168.2.1

İkili değer: 11000000 10101001 00000010 00000001

Subnet Mask: 11111111 11111111 11111111 00000000

AND işlemi

Sonuç: 11000000 10101001 00000010 00000000

İkinci IP adresi:192.168.2.2

İkili değer: 11000000 10101001 00000010 00000010

Subnet Mask: 11111111 11111111 11111111 00000000

AND işlemi

Sonuç: 11000000 10101001 00000010 00000000

Sonuçlar aynıdır !:

Sonuç: 11000000 10101001 00000010 00000000

Bu durumda iki host da aynı subnet içindedir.

İpucu: Bu hesaplamalar için Windows Calculator'ü kullanabilirsiniz

II. CLASSLESS INTER-DOMAİN ROUTİNG (CIDR) NEDİR?

CIDR, Internet için yeni bir adresleme yöntemidir. IP adreslerinin daha etkin kullanımını sağlar. Bölümde daha önce yer alan özel subnet maskı yaratma konusuna çözüm olarak geliştirilmiştir.

CIDR'a duyulan gereksinimin ana nedeni IP adreslerinin tükenmesi yani yeni bağlantılar için gerek duyulan IP adresinin, adresleme sisteminden doyalı adres bulunamamasıdır.

Maksimum network ve üzerindeki bilgisayar sayısı 32-bit uzunluğunda bir sayıyla ölçülür.

Mevcut durum:

Adres Sınıfı # Network Bitleri # Bilgisayar (host) Bitleri Desimal Adres Aralığı

Class A 8 bit 24 bit 1-126

Class B 16 bit 16 bit 128-191

Class C 24 bit 8 bit 192-223

Bildiğimiz Class A, B ve C adresleme sisteminde Internet şu sayıları destekler:

126 Class A networkü vardır ve her birinde 16,777,214 bilgisayar (aygıt) bulunabilir.

Artı 65,000 Class B networkü ve her biri 65,534 bilgisayar içerir.

Artı 2 milyondan fazla Class C networkü ve her birinde 254 bilgisayar bulunabilir.

Internet adresleri bu sistemle atanır. Eğer 100 adrese gereksiniminiz varsa, en küçük adres sınıfı olan Class C kullanılır. C sınıfında da 100 adresi kullandığınızda 145 adres artar. İşte CIDR ile bu artan adresler de etkin şekilde kullanılabilmektedir.

A. IP ADRES ATAMASININ YENİDEN YAPILANDIRILMASI

Classless Inter-Domain Routing (CIDR) eski Class A, B ve C adreslerinin yeni bir prefix (ön ek) ile yeniden yapılandırılması anlamına gelir. 8, 16, 24 gibi bilinen prefixlerin yerine CIDR 13 ila 27 arasında bu prefixleri kullanır. Bu nedenle adres blokları 32 bilgisayar (ya da aygıt) olan küçük ağlara ya da 500000'den fazla bilgisayar olan büyük ağlara uygulanabilir.

İPUCU: Amaç şirketlerin özel gereksinimlerine en uygun adres atamasını yapmak.

CIDR adresleri de standart 32-bit IP adreslerini kullanır, ayrıca network prefiksi olarak kaç bit kullanılacağı belirtilir. Örneğin 206.13.01.48/25 CIDR adresindeki "/25" sayısı, ilk 25 bitin networkü belirtmek için kullanılacağını belirtir. Kalan bitler ise belli bir bilgisayarı (aygıtı) belirtir.

CIDR Blok Öneki # Karşılığı Class (Sınıf) C # Bilgisayar Adresi Sayısı

/27 Class C'nin 1/8'i 32 bilgisayar (host)

/26 Class C'nin 1/4'ü 64 bilgisayar (host)

/25 Class C'nin 1/2 si. 128 bilgisayar (host)

/24 1 Class C 256 bilgisayar (host)

/23 2 Class C 512 bilgisayar (host)

/22 4 Class C 1,024 bilgisayar (host)

/21 8 Class C 2,048 bilgisayar (host)

/20 16 Class C 4,096 bilgisayar (host)

/19 32 Class C 8,192 bilgisayar (host)

/18 64 Class C 16,384 bilgisayar (host)

/17 128 Class C 32,768 bilgisayar (host)

/16 256 Class C 65,536 bilgisayar (host)

(= 1 Class B)

/15 512 Class C 131,072 host

/14 1,024 Class C 262,144 host

/13 2,048 Class C 524,288 host

B. CIDR Gösterimi

CIDR gösterimi subnet maskı oluşturan 1'ler sayısıdır. Örneğin 192.168.2.1/20 IP adresinin subnet mask bilgisinde 20 tane 1 vardır. Geriye kalan 12 bit ise 0 değerine sahiptir.

NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.

ŞEKİL 8-1: CIDR GÖSTERİMİ

CIDR İLE NETWORK ID'NİN HESAPLANMASI

Windows 2000'de IP adresi yapılandırırken TCP/IP ayarlarına IP adresi ve Subnet mask noktalı biçimde girilir. Windows 2000 CIDR gösterimli bir adresin girilmesine izin vermez.

Aşağıdaki örnekte Network ID binary (ikili) işlemle hesaplanmıştır:

IP Adresi 11000000 10101000 00000010 00000001

Subnet Mask 11111111 11111111 11110000 00000000

AND işlemi

Network ID 11000000 10101000 00000000 00000000

CIDR Gösterimi: 192.168.0.0/20

Tablo: IP Adreslerinin CIDR Gösterimi:

CIDR Gösterimi

(1 sayısı) Subnet Mask Sıfır Sayısı Host Sayısı (2^2-2)

w.x.y.z/1 128.0.0.0 31 2,147,483,646

w.x.y.z/2 192.0.0.0 30 1,073,741,822

w.x.y.z/3 224,0,0,0 29 536,870,910

w.x.y.z/4 240,0,0,0 28 268,435,454

w.x.y.z/5 248,0,0,0 27 134,217,726

w.x.y.z/6 252,0,0,0 26 67,108,862

w.x.y.z/7 254,0,0,0 25 33,554,430

w.x.y.z/8 255,0,0,0 24 16,777,214

w.x.y.z/9 255,128,0,0 23 8,388,306

w.x.y.z/10 255,192,0,0 22 4,194,302

w.x.y.z/11 255,224,0,0 21 2,097,150

w.x.y.z/12 255,240,0,0 20 1,048,574

w.x.y.z/13 255,248,0,0 19 534,286

w.x.y.z/14 255,252,0,0 18 262,142

w.x.y.z/15 255,254,0,0 17 131,070

w.x.y.z/16 255,255,0,0 16 65,534

w.x.y.z/17 255,255,128,0 15 32,766

w.x.y.z/18 255,255,192,0 14 16,382

w.x.y.z/19 255,255,224,0 13 8,190

w.x.y.z/20 255,255,240,0 12 4,094

w.x.y.z/21 255,255,248,0 11 2,046

w.x.y.z/22 255,255,252,0 10 1,022

w.x.y.z/23 255,255,254,0 9 510

w.x.y.z/24 255,255,255,0 8 254

w.x.y.z/25 255,255,255,128 7 126

w.x.y.z/26 255,255,255,192 6 62

w.x.y.z/27 255,255,255,224 5 30

w.x.y.z/28 255,255,255,240 4 14

w.x.y.z/29 255,255,255,248 3 6

w.x.y.z/30 255,255,255,252 2 2

w.x.y.z/31 255,255,255,254 1 uygun değil

w.x.y.z/32 255,255,255,255 0 uygun değil

GÖZDEN GEÇİRME

1. Neden TCP/IP yaygın kullanılan bir protokoldür?

2. Connection-oriented ve connectionless bağlantı ne demektir? Hangi protokoller bu tür bağlantılara örnek verilebilir.

3. TCP/IP protokol kümesi içindeki altı çekirdek protokol hangileridir?

4. TCP/IP'nin kullandığı katmanlı modelindeki katmanlar nelerdir?

5. Bir bilgisayarın şu anki IP adresi bilgisi hangi komutla öğrenilebilir?