IPv4 nedir? IPV4 Adres Yapısı ve Alt Ağ Maskesi nedir? | Network Eğitimleri

Dünyada IOT yani nesnelerin interneti gelişmeden önce IPV4 adresleri zaten yetersiz kalmıştı ve IPV6’ya geçildi. Fakat IPv4 Adres Yapısı bilinmesi gereken çok önemli bir konudur. Çünkü internetin böylesine global olmasının mimarıdır. Yazımızda genişçe  IPv4 nedir? , sonrasında Subnet mask yani Alt Ağ Maskesi nedir? AND işlemi neden ve nasıl yapılır? Ağ ve Host Bölümleri nedir? Network adres ve Broadcast adres nedir? Ağın Belirlenmesi: Mantıksal AND nedir? Ağ, Host ve Broadcast Adresler nedir? sorularının cevabını bulabileceksiniz.

IPv4 nedir? IPv4’ün Adres Yapısı ve Alt Ağ Maskesi

IPv4 network adresi, bir ağ bölümü ve bir host bölümünden oluşan, 32-bitlik hiyerarşik bir adrestir. Ağ bölümü ile host bölümünü belirlerken, şekilde gösterildiği gibi 32-bitlik dizilişe bakmanız gerekir.

Diyagram, bir IPv4 adresinin ağ ve host bölümlerine dağılımını gösterir. IPv4 adresi 192.168.10.10’dur. Altında, adres 11000000 10101000 00001010 00001010 biçimine dönüştürülür. Kesikli çizgi ağ ve host bölümleri arasındaki ayrımı gösterir. Bu, üçüncü oktet ve 24. bitten sonra gerçekleşir.

Adresin ağ bölümünde bulunan bitlerin, aynı ağ yada network üzerinde bulunan tüm cihazlar içinde aynı olması gerekir. Adresin host bölümünde bulunan bitlerin, ağ içindeki belirli bir hostun tanımlaması için benzersiz olmalısı gerekir. İki host, 32-bitlik dizilişin belirtilen ağ bölümünde aynı bit desenine sahip ise, bu iki host aynı ağda bulunur.

Ancak hostlar 32-bitin hangi bölümünün ağ hangi bölümünün host olduğunu nasıl bilebilir? Alt ağ maskesinin rolü budur.

Alt Ağ Maskesi

Şekilde gösterildiği gibi, bir hosta IPv4 adresi atamak aşağıdakileri gerektirir:

• IPv4 adresi – Hostun benzersiz IPv4 adresidir.
• Alt ağ maskesi\ – IPv4 adresinin ağ/host bölümünü tanımlamak için kullanılır.

Windows Bilgisayarda IPv4 Yapılandırması

Uzak ağlara ulaşmak için, varsayılan bir ağ geçidinin IPv4 adresi gereklidir ve etki alanı adlarını IPv4 adreslerine çevirmek için de, DNS sunucusunun IPv4 adresleri gereklidir.

IPv4 alt ağ maskesi, IPv4 adresinin ağ bölümünü host bölümünden ayırmak için kullanılır. Bir cihaza bir IPv4 adresi atandığında, cihazın ağ adresini belirlemek için alt ağ maskesi kullanılır. Ağ adresi, aynı ağdaki tüm cihazları temsil eder.

Sonraki şekilde, 32-bit alt ağ maskesi, noktalı ondalık ve ikili biçimlerde görüntülenmektedir.

IPv4 Adresini Alt Ağ Maskesi ile İlişkilendirme

Alt ağ maskesinin ,1 bitlik ardışık bir dizi ve ardından 0 bitlik ardışık bir dizi olduğuna dikkat edin.

Bir IPv4 adresinin ağ ve host bölümlerini tanımlamak için, şekilde gösterildiği gibi , alt ağ maskesinin soldan sağa doğru her biti, IPv4 adresinin aynı sıradaki bitiyle karşılaştırılır.

Şekil, hem noktalı ondalık hem de ikili olarak yazılmış, alt ağ maskesiyle, aynı zamanda noktalı ondalık ve ikili olarak yazılmış, adresin ağ bölümü ile host bölümü arasındaki bölünmeyi göstermek için kullanılan bir IPv4 adresini gösterir. IPv4 adresi, 11000000 10101000 00001010 00001010 ‘e dönüştürülen 192.168.10.10’dur. 11111111 11111111 111111 1111 00000000 dönüştürülen alt ağ maskesi 255.255.255.0 ‘dir. Kesikli çizgi ağ ve host bölümleri arasındaki ayrımı gösterir. Bu üçüncü oktet ve 24 bitten sonra oluşur.

IPv4 Adresini Alt Ağ Maskesi ile İlişkilendirme

Alt ağ maskesinin aslında bir IPv4 adresinin ağ veya host bölümünü içermediğine dikkat edin, sadece bilgisayara, IPv4 adresin hangi kısmının ağ, hangi kısmının host olduğunu belirlemek için nereye bakması gerektiğini söyler.

Ağ bölümünü ve host bölümünü tanımlamak için kullanılan gerçek işleme ANDing denir.

  1.Önek Uzunluğu

Ağ adreslerini ve host adreslerini noktalı ondalık alt ağ maskesi adresiyle ifade etmek hantal olabilir. Neyse ki, alt ağ maskesini tanımlamak için alternatif bir yöntem var, önek uzunluğu adı verilen bir yöntem.

Önek uzunluğu, alt ağ maskesindeki 1 olarak ayarlanmış bitlerin sayısıdır. Bir eğik çizgi (/) ve ardından 1 olarak ayarlanan bit sayısı ile not edilen “eğik çizgi notasyonu” ile yazılmıştır. Bu nedenle, alt ağ maskesindeki bit sayısını sayın ve eğik çizgiden sonra bu sayıyı yazın.

Örnekler için tabloya bakın. İlk sütun, host adresiyle kullanılabilecek çeşitli alt ağ maskelerini listeler. İkinci sütun, dönüştürülen 32 bit ikili adresi görüntüler. Son sütun, ortaya çıkan önek uzunluğunu görüntüler.

Alt Ağ Maskesi ve Önek Uzunluğunun Karşılaştırılması

Not: Bir ağ adresi, önek veya ağ öneki olarak da adlandırılır. Bu nedenle, önek uzunluğu, alt ağ maskesindeki 1 olan bit sayısıdır.

Bir önek uzunluğu kullanarak bir IPv4 adresini temsil ederken, IPv4 adresi ve ardından boşluk olmadan önek uzunluğu yazılır. Örneğin, 192.168.10.10 255.255.255.0 ifadesinin yerine 192.168.10.10/24 yazılır. Çeşitli önek uzunluklarının kullanılması, daha sonra ele alınacaktır. Şimdilik odağımız /24 (örn. 255.255.255.0) öneki üzerinde olacaktır.

  2. Ağın Belirlenmesi: Mantıksal AND

Mantıksal AND (VE), Boolean veya dijital mantıkta kullanılan üç Boolean işleminden biridir. Diğer ikisi OR ve NOT işlemleridir. AND işlemi ağ adresini belirlemede kullanılır.

Mantıksal AND, aşağıda gösterilen sonuçları üreten iki bitin karşılaştırılmasıdır. Sadece 1 AND 1’in 1 ürettiğine dikkat edin. Diğer herhangi bir kombinasyon 0 ile sonuçlanır.

• 1 AND 1 = 1
• 0 AND 1 = 0
• 1 AND 0 = 0
• 0 AND 0 = 0

Not:Dijital mantıkta 1 True, 0 ise False’u temsil eder. AND işlemi kullanılırken, sonucun True (1) olması için, her iki giriş değerinin de True (1) olması gerekir.

IPv4 hostun ağ adresini tanımlamak için, IPv4 adresi mantıksal olarak alt ağ maskesi ile bit bit AND’lenir. Adres ve alt ağ maskesi arasında ANDing yapılması, ağ adresini verir.

AND’in bir ağ adresini bulmak için nasıl kullanıldığını göstermek için şekilde gösterildiği gibi 192.168.10.10 IPv4 adresi ve 255.255.255.0 alt ağ maskesine sahip bir host düşünün:

• IPv4 host adresi (192.168.10.10) – Hostun noktalı ondalık ve ikili biçimlerdeki IPv4 adresi.
• Alt ağ maskesi (255.255.255.0) – Hostun noktalı ondalık ve ikili biçimlerdeki alt ağ maskesi.
• Ağ adresi (192.168.10.0) – IPv4 adresi ve alt ağ maskesi arasındaki mantıksal AND işlemi noktalı ondalık ve ikili biçimlerde gösterilen bir IPv4 ağ adresi ile sonuçlanır.

Örnek olarak ilk bit dizisini kullanarak, AND işleminin, host adresinin 1.bitinin alt ağ maskesinin 1.bitiyle gerçekleştirildiğine dikkat edin. Bu işlem, ağ adresi için 1 biti ile sonuçlanır. 1 AND 1 = 1.

IPv4 host adresi ve alt ağ maskesi arasındaki AND işlemi, bu hostun IPv4 ağ adresini sonuç olarak çıkarır. Bu örnekte, 192.168.10.10 host adresi ile 255.255.255.0 (/24) alt ağ maskesi arasındaki AND işlemi 192.168.10.0/24 IPv4 ağ adresi ile sonuçlanır. Bu işlem, hostun hangi ağa ait olduğunu söylediği için önemli bir IPv4 işlemidir.

Ağ, Host ve Broadcast Adresler

Her ağ içinde üç tip IP adresi vardır:

1. Ağ adresi
2. Host adresleri
3. Broadcast adresi

Şekilde topoloji kullanılarak, bu üç adres türü incelenecektir.

  1. Ağ Adresi

Ağ adresi, belirli bir ağı temsil eden bir adrestir. Bir cihaz üç kriteri karşılıyorsa bu ağa aittir:

• Ağ adresiyle aynı alt ağ maskesine sahip olma.
• Alt ağ maskesiyle belirtildiği gibi, ağ adresiyle aynı ağ bitlerine sahip olma.
• Aynı ağ adresine sahip diğer hostlarla aynı broadcast etki alanında bulunma.

Host, IPv4 adresi ve alt ağ maskesi arasında AND işlemi gerçekleştirerek ağ adresini belirler.

Tabloda gösterildiği gibi, ağ adresinin alt ağ maskesi tarafından belirlendiği gibi host bölümünde tümü 0 olan bitler vardır. Bu örnekte, ağ adresi 192.168.10.0/24’tür. Network yada Ağ adresi bir cihaza atanamaz.

Ağ, Host ve Broadcast Adresler

255      255      255
11111111 11111111 11111111

0
00000000

192      168       10
11000000 10100000 00001010

0
00000000

192      168       10
11000000 10100000 00001010

1
00000001

192      168       10
11000000 10100000 00001010

254
11111110

192      168       10
11000000 10100000 00001010

255
11111111

  2. Host adresleri

Host adresleri, host bilgisayar, dizüstü bilgisayar, akıllı telefon, web kamera, yazıcı, router vb. gibi bir cihaza atanabilecek adreslerdir. Adresin host bölümü, alt ağ maskesinde 0 bit ile gösterilen bitlerdir.

Host adresleri, host kısmında tümü 0 olan bitler (ağ adresi olur) ya da tümü 1 olan bitler (broadcast adresi olur) haricinde herhangi bir kombinasyonda olabilir.

Aynı ağ içindeki tüm cihazlar, aynı alt ağ maskesine ve aynı ağ bitlerine sahip olmalıdır. Yalnızca host bitleri farklılık göstermeli ve benzersiz olmalıdır.

Tabloda, ilk ve son host adreslerine dikkat edin:

• İlk host adresi – Bir ağdaki ilk host, sonunda (en sağda) bir tane 1 biti olan, tamamı 0 bitlerinden oluşur. Bu örnekte 192.168.10.1/24’tür.
• Son host adresi – Bir ağdaki son host, sonunda (en sağda) bir tane 0 biti olan, tamamı 1 bitlerinden oluşur. Bu örnekte 192.168.10.254/24’tür.

192.168.10.1/24 ile 192.168.10.254/24 arasında ve bu adresler de dahil olmak üzere tüm adresler, ağdaki bir cihaza atanabilir.

  3. Broadcast adresleri

Broadcast adresi, IPv4 ağındaki tüm cihazlara ulaşmak için gerekli olduğunda kullanılan bir adrestir. Tabloda gösterildiği gibi, ağ adresinin alt ağ maskesi tarafından belirlendiği gibi host bölümünde tümü 1 olan bitler vardır. Bu örnekte, 192.168.10.255/24 broadcast adresidir. Broadcast adresi bir cihaza atanamaz.

Ayrıca Bakınız

• CLI nedir? GUI nedir? OS nedir? | Network Eğitimleri