İnternet'in Protokolü: IP¶

Bu bölümdeki içeriği anlattığım bir video var. Alt ağlara bölme konusuna kadar anlatmıştım. İsteyenler videodan da faydalanabilir: https://www.youtube.com/embed/e9-lU0aXz1g

Genel Bilgiler¶

IPv4 adresleri tükendiği için, artık IPv6 adresleri dağıtılmaktadır. Uzunca bir süre daha ikisini birlikte kullanmak zorundayız.

IPv4 adresleme sisteminde \(2^{32}\) IP adresi kullanılabilirken, IPv6 adreslemesinde \(2^{128}\) adet IP adresi kullanılabilmektedir. Aşağıda bu iki sayı açık olarak yazılmıştır:

• IPv4 adres sayısı: \(4.294.967.296\) (yaklaşık 4,3 milyar)
• IPv6 adres sayısı: \(340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456\)

Bu ders içerisinde IP ifadesi her kullanıldığında, IPv4 anlaşılmalıdır. Bu ders açısından ikisi arasındaki en önemli fark; birisinin 32, diğerinin ise 128 bit olmasıdır. IP hesaplamaları tamamen aynıdır. Hesap mantığını anlamak için v4 hesapları -kısa olduğu için- daha iyi olacaktır. Sonrasında aynı hesapları v6'da da yapabilirsiniz.

IANA: IP Dağıtan Kuruluş¶

https://www.iana.org/ web sitesinde faaliyetleri hakkında bilgi alınabilir.

IANA tarafından yetkilendirilen bölgesel internet kayıtçıları (RIR)

IANA, IP adreslerini /8 şeklinde RIR'lara dağıttı.
Görsel kaynağı: https://www.iana.org/assignments/ipv4-address-space/ipv4-address-space.xhtml

IANA elindeki tüm IPv4 adresleri 2011'de bitti.
Görsel kaynağı: https://en.wikipedia.org/wiki/IPv4_address_exhaustion

IP Sınıfları¶

IP'nin ilk tasarlandığı sıralarda ortaya çıkmış bir kavramdır. Kurumlarda IP adresleri tahsis edilirken ihtiyaca göre optimal sayıda IP adresi verebilmek için tasarlanmıştır. En büyük IP sınıfı A sınıfı olanlar, en küçük IP sınıfı da C sınıfı olanlardır.

Görsel kaynağı: https://medium.com/networks-security/tricks-to-remember-five-classes-of-ipv4-484c191678fb

Görsel kaynağı: https://www.routerfreak.com/definitive-guide-ip-address-classes/

Örnekler:

• BŞEÜ: 79.123.224.15 A sınıfı olduğu için, bu IP'nin dahil olduğu ağda \(2^{24}\) (~16M) tane IP olabilir.
• ODTÜ: 144.122.145.153 IP adresi B sınıfıdır. Bu IP'nin dahil olduğu ağda, \(2^{16}\) (~65K) tane IP olabilir.
• SAÜ: 193.140.253.240 IP adresi C sınıfıdır. Bu IP'nin dahil olduğu ağda \(2^8\) (256) tane IP olabilir.

Rezerve IP Adresleri¶

IETF ve IANA tarafından, özel amaçlar için kullanılmak üzere farklı adres blokları ayrılmıştır. En temel olarak; özel ve genel IP adresleri şeklinde bir ayrım yapılmıştır. İç ağda özel IP adresine sahip olan bilgisayarlar, İnternet'e çıkarken genel IP adresi kullanırlar.

Bunların dışında da farklı amaçlarla ayrılmış adres aralıkları bulunmaktadır. Aşağıda ayrılmış olan bu adresler kısaca açıklanmıştır.

Özel ve genel IP Adresleri (Private & public IP Blocks)¶

Özel (private) IP adresleri, İnternet'te kullanılmayan IP adresleridir. Bu nedenle sanal IP adresi de denir. İnternet üzerinde hiçbir yönlendirici tarafından iletilmezler. Bu adreslerin kullanım amacı, test uygulamaları ve NAT uygulamaları gibi durumlardır. Aşağıdaki tabloda özel IP adres aralıkları verilmiştir. Bunların dışındaki adresler, genel (public) IP adresidir.

CIDR gösterimi	Adres aralığı	IP sayısı
/8	10.0.0.0 - 10.255.255.255	16.777.216
/12	172.16.0.0 - 172.31.255.255	1.048.576
/16	192.168.0.0 - 192.168.255.255	65.536

Diğer ayrılmış IP adres aralıkları¶

Adres bloğu	Adres aralığı	Adres sayısı	Açıklama
0.0.0.0/8	0.0.0.0 - 0.255.255.255	16.777.216	Ağın kendisi (“Bu” ağ)
127.0.0.0/8	127.0.0.0 - 127.255.255.255	16.777.216	Loopback (localhost)
169.254.0.0/16	169.254.0.0 - 169.254.255.255	65.536	Link-local

Loopback adresi: Bilgisayarın kendisini temsil eder. Paketler bilgisayardan cihazdan asla ayrılmazlar. Bilgisayarın kendi üzerinde çalıştırılan uygulamalar için kullanılır. Test amacıyla da kullanılabilir.

IPv4 için, 127.0.0.0/8 A sınıfı adres bloğunun tamamı loopback için ayrılmıştır. IPv6'da ise bu amaçla sadece ::1 adresi kullanılır.

Link-local adresler: DHCP vasıtasıyla otomatik IP almak üzere yapılandırılmış ağlarda, bir IP adresi alamayan bilgisayarlar bu bloktan kendi kendine bir IP adresi verirler. Eğer bir bilgisayarda 169.254.X.X şeklinde bir IP adresi görürseniz, "bu bilgisayar IP alamamış" denir. Eğer DHCP sisteminde bir sorun olursa, link-local adresler sayesinde aynı ağdaki (LAN) bilgisayarlar kendileri arasında haberleşebilirler.

NAT (Network Address Translation)¶

Görsel kaynağı: https://onlinecomputertips.com/support-categories/networking/601-network-address-translation-nat/

Bir IP adresinin, diğer ağlara giderken farklı bir adrese dönüştürülmesi işlemidir. Genellikle, kurumlarda tahsis edilen az sayıda -hatta tek- public IP adresini, çok sayıda bilgisayarda kullanabilmek için uygulanır. IPv4'ün beklenenden erken bitmesine karşılık çözüm olarak kullanılmaktadır. IPv6'ya geçildiğinde bu işlemlere gerek kalmayacaktır.

NAT Tablosu: NAT işlemi yapılırken hangi IP adresini kimin ne zaman kullandığını tutar. Bu sayede ilgili IP'nin yaptığı isteklere gelen cevaplar doğru şekilde iletilebilir.

IP Adresi ve Hesaplamaları¶

32 bit uzunluğa sahip olan IP adresi 2 temel bileşene sahiptir:

1. Ağ tanımlayıcı
2. Host tanımlayıcı

IP bileşenleri

IP adresleri 32 bitin sekizerli olarak gruplandırılması ve onluk (decimal) olarak gösterilmesi şeklindedir. Bu 8 bitlik grupların her birine oktet denir. Her oktet birbirinden nokta ile ayrılır.

Görsel kaynağı: https://www.cloudns.net/blog/what-is-ipv4-everything-you-need-to-know/

4 bit ile 2^4=16 tane farklı adres kullanılabilir

Host ve Network Kısımlarının Ayrıştırılması¶

Bir IP adresinde soldan itibaren ilk X tane bit ağ tanımlayıcısıdır. Geri kalan Y tane bit te host tanımlayıcısıdır. Bu durumda \(X+Y=32\) olur.

Görsel kaynağı: https://sherihansliit.blogspot.com/2012/12/understanding-ip-address-configuration.html/

ÖRNEK : Bir şirketin iki farklı şubesinde 120 ve 280 adet bilgisayar kullanılmaktadır. Bu şirketler için optimal ağ büyüklüklerini hesaplayınız.

• Host bitleri : \(N\) tane
• Ağdaki IP adresi : \(2^N\) tane
• Ağda kullanılabilecek host sayısı \(2^N-2\)

ÖRNEK : 10.9.8.0 IP adresinin 30. bitten sonra bölündüğünü varsayalım. Bu ağda kullanılabilecek bütün IP adreslerini, kullanım amacına göre yazalım.

IP sayısı = \(2^2=4\) tane
Host sayısı = \(2^2-2=2\) tane

1. IP adresi 10.9.8.0 : Ağ adresi
2. IP adresi 10.9.8.1 : Hostlar için kullanılabilir
3. IP adresi 10.9.8.2 : Hostlar için kullanılabilir
4. IP adresi 10.9.8.3 : Yayın adresi

Örnek /30 ağ kullanım şekli: Dummy Network
Görsel kaynağı: https://www.computernetworkingnotes.com/ccna-study-guide/contiguous-and-discontiguous-networks-explained.html

Ağ Maskesi (Netmask)¶

"Alt ağ maskesi" de denir Ağın kaçıncı bitten bölündüğü belirtir. IP adresi gibi 32 bitten oluşur. İkilik sistemde soldan itibaren 1'lerle başlar, sonra 0'larla devam eder. 1'den 0'a geçilen nokta, ağın bölündüğü kısımdır. Gündelik hayatta kolay olması için, onluk sistemde kullanılır.

Ağ maskesinin temel görevleri:

1. IP adresinde, network ID ile host ID kısımlarının hangi bitlerden ayrıldığını belirlemek.
2. Ağın büyüklüğünü belirtmek
3. Ağın nerede başladığı (ağ adresi) hesabında kullanmak

Örnek bazı maskeler:

Görsel kaynağı: https://www.bestpickreports.com/blog/post/6-painting-hacks-with-tape/

Windows'ta iki farklı yerden IP yapılandırması yapılabiliyor. Görsel kaynağı: https://pureinfotech.com/set-static-ip-address-windows-10/

Görsel kaynağı: https://www.trance-cat.com/electrical-circuit-calculators/en/subnet-mask-calculator.php

CIDR Notasyonu¶

Ağ maskesine alternatif olarak CIDR Notasyonu kullanılmaktadır. Bu gösterim şeklinde, IP adresinin sağına / işareti konulup kaçıncı bitten sonra bölündüğü bilgisi yazılır.

Örnekler:

• 192.168.1.75 IP adresli ve 255.255.255.0 ağ maskesine sahip bir cihazın CIDR notasyonu 192.168.1.75/24 şeklindedir.
• 10.1.0.0 ve 255.0.0.0 ise 10.1.0.0/8 olarak gösterilir.
• 10.9.8.0 ve 255.255.255.128 ise 10.9.8.0/25 şeklinde gösterilir. (128 ikilik tabanda 10000000 şeklinde gösterildiğinden soldan itibaren 25 tane 1, 7 tane de 0 vardır.)

Ağ adresi¶

Ağ maskesi herhangi bir IP adresi ile ikilik sistemde çarpılırsa (mantıksal VE işlemi) çıkan sonuç ağın adresini verir. Bu sayede, ağın nerede başladığı bulunmuş olur.

Görsel kaynağı: https://en.wikipedia.org/wiki/Mask_%28computing%29

Örnek: IP adresi 192.168.1.75 olsun. Alt ağ maskesi de 255.255.255.0 olsun. Bu ağın ağ adresini bulalım.

Ağ adresi ve yayın adresinin pratik hesabı¶

IP adresinin nereden bölündüğünü biliyorsak; IP adresinde bu bitten sonrası 1 yapılırsa, yayın adresini buluruz. Aynı bitleri 0 yaptığımızda ise ağ adresini buluruz.

IP hesaplarında formüller ve özet¶

1. IP (v4) adresleri \(32\) bitten oluşur. Bu bitler sekizer gruplu (oktet) olarak yazılır ve okunur. Örnek: 10.170.265.44. IP adresinin her oktetinde 8 bit bulunduğundan, hiç bir oktet 255'ten büyük olamaz. Yani az önce verdiğim IP adresi, bozuk bir IP adresidir.
2. IP adresindeki \(32\) bitin soldan itibaren \(M\) tanesi ağı tanımlar. geri kalan \(N\) tanesi de (\(N=32-M\)) hostları tanımlar. Bu iki bileşeni birbirinden ayırmanın iki yolu vardır:
   • CIDR gösteriminde bölü işareti ( "/" ) kullanılır. örnek: 10.5.0.100/16
   • Maske ile gösteriminde M tane 1, N tane 0 olacak şekilde bitler ifade edilir. Sonra 10'luk sisteme çevrilerek IP adresinin yanına yazılır. Örnek: 10.5.0.100 - 255.255.0.0
3. Bir ağda kaç IP olduğunu bulmak için, bölü işaretinden sonraki bitlerin sayısına bakılır. \(N\) tane bit varsa, \(2^N\) formülü ile ağdaki IP sayısı hesaplanır.
4. Ağları alt ağlara bölmeye başlamadan önce mutlaka mevcut ağı tanımla. Nerede başlar? Nerede biter? Maskesi nedir? CIDR gösterimi nedir? Bu ağda kaç IP vardır?
5. Bir ağın alt ağ maskesini bulmak için;
   • IP adresinde, bölü'den önceki bitlerin tamamı 1 yapılır.
   • IP adresinde, bölü'den sonraki bitlerin tamamı 0 yapılır.
   • Sonra 10'luk sisteme çevrilir.
6. Bir ağın ağ adresini bulmak için;
   • IP adresinde bölü'den sonraki bitlerin tamamı 0 yapılır. Sonra 10'luk sisteme çevrilir.
7. Bir ağın yayın adresini bulmak için;
   • IP adresinde bölü'den sonraki bitlerin tamamı 1 yapılır. Sonra 10'luk sisteme çevrilir.
8. \(/N\) şeklinde verilen bir ağı 2 alt ağa bölersek, yeni ağlar \(/(N-1)\) olmuş olur. Yani bölü işareti 1 bit sağa kaymış olur. Örneğin, /20 şeklinde bir ağı ikiye bölersek iki tane /21 ağ oluşur. Benzer şekilde, \(/N\) şeklindeki bir ağı dörde bölersek, 2 bit kaydırmalıyız. Yani /20 şeklindeki ağ dörde bölünürse elimizde 4 tane /22 ağ oluşur.

Alt Ağlara Bölme¶

IP adresi ve ağı temsil eden bit sayısı belirli olan bir ağ, birden fazla küçük ağlara bölünebilir. Alt ağa bölme işlemi alt ağ maskesinde bit kaydırılarak yapılır. /N şeklindeki bir ağ için; /(N+1) şeklinde 1 bitlik kaydırma yapılırsa, önceki ağ ikiye bölünmüş olur. 2 bit kaydırılırsa, 4'e bölünmüş olur. Bu şekilde \(2^n\) tane alt ağ bölme işlemi yapılabilir.

---

Örnek-1: İkiye bölme¶

ANALİZ

• Verilen ağ /24 şeklindedir. Bunu ağ maskesi cinsinden yazmak istersek; 24 tane 1, 8 tane 0 olur. Yani alt ağ maskesi 255.255.255.0 şeklindedir.
• Bu ağda hostları tanımlamak için 8 bit kullanılmıştır. Demek ki ağda \(2^8\)=256 tane IP adresi vardır. İkiye böldüğümüzde 128 IP'lik iki ayrı ağ oluşacaktır.
• Ana ağın başlangıç noktasını belirlemek için ağ adresini bulmalıyız. Bu ağda ağ adresi 10.0.0.0 IP adresidir.
• Ana ağın son IP adresi ise yayın adresidir. Bunu hesaplarsak, 10.0.0.255 buluruz.

Görsel: IP adres aralığı. Bölünmeden önceki hali

ÇÖZÜM

• Ana ağın maskesini ikilik sistemde 11111111.11111111.11111111.00000000 şeklinde yazabiliriz.
• 24. bitten bölünmüş olan ağda 1 bit kaydırma yaparsak; 25 tane 1, 7 tane 0 olacaktır. Bu durumda ana ağı ikiye bölmüş oluruz. Her bir alt ağda \(2^7\)=128 tane IP adresi olur.
• Ağ bölündükten sonra 1. alt ağın başlangıç adresi (ağ adresi), ana ağın ağ adresi ile aynı olacaktır. Buna göre tabloyu oluşturabiliriz.

	Ağ adresi	Yayın adresi	Ağ maskesi	IP sayısı	Host sayısı
1. ağ	10.0.0.0/25	10.0.0.127	255.255.255.128	128	126
2. ağ	10.0.0.128/25	10.0.0.255	255.255.255.128	128	126

Görsel: IP adres aralığı. İkiye bölünmüş hali

---

Örnek-2: Dörde bölme¶

ANALİZ

• Alt ağ maskesi: Verilen ağ /25 şeklindedir. Bunu ağ maskesi cinsinden yazmak istersek; 25 tane 1, 7 tane 0 olur. Yani alt ağ maskesi 255.255.255.128 şeklindedir. Bunu dörde böldüğümüzde, /27 şeklinde 4 tane alt ağ oluşacaktır.
• Ağdaki IP sayısı: Bu ağda hostları tanımlamak için 7 bit kullanılmıştır. Demek ki ağda \(2^7\)=128 tane IP adresi vardır. Dörde böldüğümüzde 32 IP'lik dört ayrı ağ oluşacaktır.
• Ağ adresi: Ana ağın başlangıç noktasını belirlemek için, IP adresindeki 25. bitten sonrasını 0 yaparsak "10.9.6.(10000000)₂" olur. Bunu onluk olarak yazarsak, ağ adresini 10.9.6.128 şeklinde buluruz.
• Yayın adresi: Ana ağın son IP adresini hesaplamak için 25. bitten sonrasını 1 yaparsak "10.9.6.(11111111)₂" olur. Bunu onluk olarak yazarsak, 10.9.6.255 buluruz.

Görsel: IP adres aralığı. Bölünmeden önceki hali

ÇÖZÜM

• 25. bitten bölünmüş olan ağda 2 bit kaydırma yaparsak; ağı dörde bölmüş oluruz (2²=4). Alt ağların maskesinde; 27 tane 1, 5 tane 0 olacaktır. Bu durumda ana ağı dörde bölmüş oluruz. Her bir alt ağda 32 tane IP adresi olur.
• Ağ bölündükten sonra 1. alt ağın başlangıç adresi (ağ adresi), ana ağın ağ adresi ile aynı olacaktır. Buna göre tabloyu oluşturabiliriz.
• İlk ağın ilk IP adresinden itibaren, 32 ekleyerek devam edersek, bütün alt ağların ağ adreslerini bulabiliriz.

	Ağ adresi	Yayın adresi	Ağ maskesi	IP sayısı	Host sayısı
1. ağ	10.9.6.128/27	10.9.6.159	255.255.255.224	32	30
2. ağ	10.9.6.160/27	10.9.6.191	255.255.255.224	32	30
3. ağ	10.9.6.192/27	10.9.6.223	255.255.255.224	32	30
4. ağ	10.9.6.224/27	10.9.6.255	255.255.255.224	32	30

Görsel: IP adres aralığı. Bölündükten sonra

---

Örnek-3: Büyük ağları bölme¶

ANALİZ

• Alt ağ maskesi: Verilen ağ /16 şeklindedir. Bunu ağ maskesi cinsinden yazmak istersek; 16 tane 1, 16 tane 0 olur. Yani alt ağ maskesi 255.255.0.0 şeklindedir. Bunu sekize böldüğümüzde, /19 şeklinde 8 tane alt ağ oluşacaktır.
• Ağdaki IP sayısı: Bu ağda hostları tanımlamak için 16 bit kullanılmıştır. Demek ki ağda \(2^16\)=65536 tane IP adresi vardır. Sekize böldüğümüzde 8192 IP'lik sekiz ayrı ağ oluşacaktır.
• Ağ adresi: Ana ağın başlangıç noktasını belirlemek için, IP adresindeki 16. bitten sonrasını 0 yaparsak 192.168.0.0 olur.
• Yayın adresi: Ana ağın son IP adresini hesaplamak için 16. bitten sonrasını 1 yaparsak 192.168.255.255 olur.

Görsel: IP adres aralığı. Bölünmeden önceki hali

ÇÖZÜM

• 16. bitten bölünmüş olan ağda 3 bit kaydırma yaparsak; ağı sekize bölmüş oluruz (2³=8). Alt ağların maskesinde; 19 tane 1, 13 tane 0 olacaktır. Bu durumda ana ağı sekize bölmüş oluruz. Her bir alt ağda 8192 tane (2¹³) IP adresi olur.
• Ağ bölündükten sonra 1. alt ağın başlangıç adresi (ağ adresi), ana ağın ağ adresi ile aynı olacaktır: 192.168.0.0
• Son alt ağın yayın adresi de ana ağın yayın adresi ile aynı olacaktır: 192.168.255.255
• Birinci alt ağın yayın adresini bulmak için, bu alt ağ içindeki herhangi bir IP adresini örnek olarak alıp, 19. bitten sonrasını 1 yapabiliriz. Elimizde zaten bu alt ağdan bir IP adresi var. 192.168.0.0 IP adresi hem bölünmemiş ana ağın, hem de bölündükten sonraki ilk alt ağın bir parçasıdır. Eğer /16 olarak düşünülürse, ana ağın bir parçası olarak hesaplanabilir. /19 olarak düşündüğümüzde ise 8192 IP adresine sahip olan 1. alt ağa ait bir IP adresidir. 192.168.0.0 IP adresinin 19. bitten sonrasını 1 yaparsak birinci alt ağın yayın adresini buluruz:
  192.168.(00011111.11111111)₂ = 192.168.31.255
• Üstteki maddeye benzer şekilde; son alt ağdan 1 IP adresini alıp bunun ağ adresini (/19 olarak) hesaplarsak, son alt ağın ağ adresini bulmuş oluruz. Bu nedenle son alt ağa ait olan 192.168.255.255 IP adresinin 19. bitten sonrasını 0 yaparsak son alt ağın ağ adresini buluruz:
  192.168.(11100000.00000000)₂ = 192.168.224.0
• Yeni oluşan küçük ağların alt ağ maskesini hesaplamak için /19 olan ifadeyi ikilik sistemde yazmalıyız: (11111111.11111111.11100000.00000000)₂ = 255.255.224.0

Görsel: IP adres aralığı. Bölündükten sonra

Görsel üzerinde siyah ile işaretlenen IP adresleri zaten ilk analizde bulunmuştu. Mavi ile işaretlenenler, soruda istenen ve çözümde bulduğumuz IP adresleri. Yeşil ile işaretlenenler soruda istenmiyordu ama birkaç tanesini göstermek istedim şekil üzerinde de. Soruda istenen verileri yeniden tablo halinde yazalım:

	Ağ adresi	Yayın adresi	Ağ maskesi
1. ağ	192.168.0.0/19	192.168.31.255	255.255.224.0
8. ağ	192.168.224.0/19	192.168.255.255	255.255.224.0

---

Örnek-4: Farklı büyüklüklerde alt ağlar¶

ANALİZ

• Alt ağ maskesi: Verilen ağ /14 şeklindedir. Bunu ağ maskesi cinsinden yazmak istersek; 255.255.0.0 şeklindedir.
• Ağdaki IP sayısı: Ağda \(2^8\)=256 tane IP adresi vardır.
• Ağ adresi: IP adresindeki 24. bitten sonrasını 0 yaparsak 192.168.100.0/24 olur.
• Yayın adresi: Ana ağın son IP adresini hesaplamak için 16. bitten sonrasını 1 yaparsak 192.168.100.255 olur.
• Her birim için 2ⁿ formülüne göre optimum ağ büyüklüklerini yazalım:
  Teknik: 2⁷ = 128
  Pazarlama : 2⁶ = 64
  Muhasebe: 2⁵ = 32
  İdari: 2⁵ = 32
• Ağları alt ağlara bölerken iki eşit parçaya bölündüğünü biliyoruz. Burada ise farklı boyutlarda ağ ihtiyacı var. Normalde bu tarz bir uygulama pek olmamaktadır. Ancak verilen soru özellikle hazırlanmıştır. Önce ağı ikiye bölerek 2x128 ağ yapılabilir. Sonra bu alt ağlardan birisi yeniden ikiye bölünerek 128+64+64 şeklinde 3 ağ yapılabilir. BU 64'lerden birisi bir daha ikiye bölünürse 128+64+32+32 şeklinde 4 tane alt ağ elde edebiliriz. Bu da tam örneğe uygun hale gelmektedir.

Görsel: bölünme sonrası durum

ÇÖZÜM

Çözümü size bırakıyorum.

---

Çalışma soruları¶

1. /17 şeklinde gösterilen ağın maskesi nedir?
2. IP adresi 10.10.0.0 ve alt ağ maskesi 255.255.0.0 olan bir bilgisayarın bulunduğu ağda kaç IP olabilir?
3. 255.255.255.224 şeklindeki alt ağ maskesi olan bir ağda kaç host olabilir?
4. 192.168.1.0/8 ağını ikiye bölün.
5. 172.16.172.220/26 ağını ikiye bölün.
6. 10.0.0.0/8 ağını 16'ya bölün. Sadece ilk alt ağ için ağ adresi, yayın adresi, alt ağ maskesi değerlerini hesaplayın.
7. 10.0.0.0/29 ağını ikiye bölün.
8. 10.50.100.200/25 şeklinde IP adresi tahsis edilmiş bir bilgisayarın ağ adresi ve yayın adresi nedir?

Ağ Geçidi IP Adresleri¶

Görsel: Windows bilgisayarda ağ geçidi IP adresi

Aynı ağdaki bilgisayarlar, kendi aralarında 2. katmanda MAC adresleri ile haberleşirler. Farklı bir ağdaki IP adresi ile iletişim kurmak istediklerinde, ilk gitmeleri gereken yer, kendi ağ geçidi olarak bildikleri IP adresidir. Ağ geçidi, bir ağdaki bilgisayarların diğer ağlara gidebilmesi için geçmeleri gereken kapıya denir.

Genellikle her ağda yalnızca 1 tane ağ geçidi olur. Bu da IP adresleri ile beraber bilgisayarlara otomatik olarak gönderilir. Özel durumlarda ağlarda birden fazla ağ geçidi olabilir. Bu tarz durumlarda hangi hedeflere giderken hangi ağ geçidinden geçmesi gerektiğini belirten "yönlendirme tablosu" kullanılır.

Her ağ için; ilk IP adresinin ağ adresi, son IP adresinin yayın adresi olduğunu biliyoruz. Kural olmamakla birlikte, genel teamüllere göre, ağ adresinden sonraki ilk IP adresi (kullanılabilecek ilk host adresi) ağ geçidi olarak belirlenir.

Yukarıdaki örnek için ağ geçidi bilgileri aşağıdaki görselde verilmiştir. Her ağın kullanılabilir ilk host adresi "ağ geçidi" IP adresi olarak yönlendiricinin ilgili bacağına (NIC) verilmiştir. Yönlendiricinin WAN bacağı ise internet bağlantısı olarak kullanılmaktadır. Bu bacakta 256 IP adresi tanımlıdır.
Görsel: Önceki örneğin ağ bilgileri

Aşağıdaki görselde, Cisco yönlendiricilerde bir bacağa (NIC, Ethernet kartı, port) IP adresinin nasıl verildiği görülmektedir. Görselde verilen yönlendiricide iki NIC vardır: FastEthernet 0/1 ve FastEthernet 1/1 şeklinde. Bu iki interface'e IP adresi verilebilmesi için yapılması gereken konfig te aynı görselin üst kısmındaki metinlerde verilmiştir.
Görsel kaynağı: https://www.flackbox.com/cisco-basic-router-switch-configuration

Aşağıdaki görselde kurumlarda güncel durumda kullanılan standart bir topoloji verilmiştir. Artık bulut tabanlı çözümlere geçilmeye başladığı için birçok kurumda fiziksek sunucu bile bulunmamaktadır. Ancak kendi veri merkezi olan ve sunucusu olan kurumlar bu tarz bir yapı kullanmaktadır. Bu görsele ilaveten istenirse; IPS, WAF, traffic shaper, NAC, vb. birçok sistem eklenebilir. Ancak sade olması için minimal çizim yapılmıştır. Görselde birkaç noktayı vurgulayabiliriz:

1. Güvenlik duvarının 3 bacağı (interface, NIC, port, Ethernet kartı. Hepsi aynı anlamda.) var: LAN, WAN ve DMZ. İstenirse bu bölgelerin sayısı arttırılabilir.
2. Hem LAN'lar hem de VLAN'lar kullanılıyor.
3. VLAN'lar omurga anahtarında oluşturulmuş. Her VLAN'ın bir interface'i (sanal NIC) var. Bu interface'lere IP adresi verilmiş. Her VLAN'daki her bilgisayarın da ağ geçidi bu IP adresleri olarak kullanılıyor.
4. Herhangi bir VLAN veya LAN'da bir PC IP almak istediğinde, "Ortamda DHCP sunucusu var mı?" (discovery) diye bir broadcast mesajı gönderiyor. Bu mesaj sadece kendi ağındaki IP'lere gidiyor. Bu IP'lere kendi ağ geçidi de dahil. Ağ geçidi olan cihaz da (bu topoloji için omurga anahtarı) bu mesajı alıp DHCP sunucuya aktarıyor. Gelen cevabı (offer) ilgili PC'ye geri gönderiyor. Bir IP alma isteğinin, başka bir ağdaki sunucuya iletilmesi işlemine DHCP relay denir. DHCP relay işlemini; anahtar, yönlendirici ya da ağdaki herhangi bir PC yapabilir.
5. Sunucu bölgesinde otomatik IP kullanılmayabilir. Elle yönetmek çok zor olmaz, hatta "elle IP vermek" hataları da azaltabilir. Ancak kullanıcı bilgisayarlarında her zaman otomatik IP kullanırız.
6. DHCP sunucusuna bir "IP isteği" mesajı geldiğinde, sunucu bu mesaja 4 temel veri içeren bir cevap döndürür: IP adresi, alt ağ maskesi, ağ geçidi, DNS sunucu IP adresi. İstenirse bunlara ilave başka veriler de gönderilebilir: NTP server, TFTP server, vb.
7. Evlerde kullandığımız xDSL modemler buradaki bir çok işi tek başına yapıyor: Protokol çevirme, yönlendirme, NAT, güvenlik duvarı, switching, Wifi Access point, traffic shaping, vb.

Kurumlarda kullanılan güncel topoloji

Aşağıdaki görselde Cisco cihazlarda yapılan bir DHCP-relay işlemi gösterilmiştir. Görseldeki 50.0.0.10 IP adresi, o network'ün DHCP server IP adresidir.

Görsel: Cisco DHCP relay işlemi

İki Bilgisayar Aynı Ağda Mı?¶

Örnek-5¶

A'nın B ile haberleşmesi :

---

B'nin IP adresi 10.0.0.128
A'nın ağ maskesi x 10.0.0.128
10.0.0.0

---

Çıkan sonuç A'nın ağ adresiyle aynı olduğundan haberleşirler.

A'nın C ile haberleşmesi :

---

C'nin IP adresi 10.0.0.254
A'nın ağ maskesi x 10.0.0.128
10.0.0.128

---

Çıkan sonuç A'nın ağ adresiyle aynı olmadığından haberleşemezler.