Alt Ağ Oluşturma ve CIDR Notasyonu Açıklaması (Örneklerle)
IPAddress-Lookup.com ·
Eğer daha önce 192.168.1.0/24 ve o eğik çizgi ile sayının aslında ne anlama geldiğini merak ettiyseniz, tam da doğru yerdesiniz. Alt ağ oluşturma ve CIDR notasyonu, modern ağların nasıl tasarlandığı, güvenliğinin nasıl sağlandığı ve yönlendirildiğinin merkezinde yer alır; ancak bu konu, insanları korkutucu bulduğu için zorlu bir konu olarak bilinir. Oysa böyle olmak zorunda değildir. IP adresinin aslında sadece bir bit dizisi olduğunu ve alt ağ maskesinin sadece "ağ" kısmının nerede bittiğini, "ana bilgisayar" kısmının nerede başladığını gösterdiğini anladığınızda, geri kalan her şey yerine oturur. Bu kılavuzda, kavramı temel ilkelerden başlayarak ele alacağız, birkaç gerçek örneği baştan sona inceleyeceğiz ve klavyenizin yanına koyabileceğiniz bir hile sayfası sunacağız. Bu süreçte, Alt Ağ Hesaplayıcı aracımızla her hesaplamayı kendiniz kontrol edebilirsiniz.
Alt ağ nedir ve neden alt ağ oluştururuz?
Alt ağ (subnet), daha büyük bir IP ağının mantıksal bir alt bölümüdür. Mühendisler, her cihazı tek bir devasa düz ağa yerleştirmek yerine, bu adres alanını daha küçük, bağımsız bloklara bölerler. Her blok, kendi adres aralığına, kendi ağ adresine ve kendi yayın adresine sahip bir alt ağdır. Yönlendiriciler, alt ağlar arasında trafiği aktarırken, tek bir alt ağ içindeki cihazlar, yönlendiriciye ihtiyaç duymadan birbirleriyle doğrudan iletişim kurabilir.
Alt ağ oluşturma, gereksiz bir iş değildir. Ağların bu şekilde bölünmesinin birkaç somut nedeni vardır:
- Verimlilik ve adres tasarrufu. Bir kuruluşa tek bir dev blok tahsis etmek, adres israfına yol açar. Alt ağ oluşturma, en yakın dev sınıfa yuvarlamak yerine, bir departmanın, katın veya şubenin gerçekte ihtiyaç duyduğu kadar adresi tam olarak tahsis etmenizi sağlar.
- Daha küçük yayın etki alanları. ARP istekleri gibi belirli trafik, bir alt ağdaki her ana bilgisayara yayınlanır. Binlerce cihazdan oluşan düz bir ağda bu iletişim, ağı felç edici hale gelir. Alt ağlara bölünmek, her yayın etki alanını küçük tutar ve ağın hızlı çalışmasını sağlar.
- Güvenlik segmentasyonu. Sunucuları, misafir Wi-Fi ağını ve dahili iş istasyonlarını ayrı alt ağlara yerleştirerek, bunlar arasında güvenlik duvarı kuralları ve erişim kontrol listeleri uygulayabilirsiniz. İki cihaz izole edilmiş alt ağlarda bulunuyorsa, güvenliği ihlal edilmiş bir misafir cihazı veritabanı sunucusuna erişemez.
- Daha basit ve daha hızlı yönlendirme. Yönlendiriciler, ağ öneklerine göre karar verir. İyi tasarlanmış alt ağlar tek bir rotada özetlenebilir; bu da yönlendirme tablolarını küçültür ve internet üzerinden iletim kararlarının alınmasını hızlandırır.
Hızlı bir ikili sistem tekrarı: bitler, oktetler ve maskeler
Bir IPv4 adresi 32 bit uzunluğundadır. Bunu, noktalarla ayrılmış dört ondalık sayı olarak yazarız, örneğin 192.168.1.10, ancak bu sayıların her biri aslında oktet adı verilen 8 bitlik bir ikili gruptur. Oktet başına sekiz bit, dört oktet, toplamda 32 bite eşittir. Her oktet 0 ile 255 arasında bir değer alabilir, çünkü sekiz bit 2^8 = 256 farklı değeri temsil edebilir.
Bir oktetteki bit konumları sırasıyla 128, 64, 32, 16, 8, 4, 2 ve 1 değerlerini taşır. Dönüştürmek için, 1 değerini barındıran konumların sayısını toplayın. Örneğin, 11000000 128 + 64 = 192'dir ve 10101000 128 + 32 + 8 = 168'dir. Dolayısıyla 192.168.1.10 ikili sistemde:
- 192 =
11000000 - 168 =
10101000 - 1 =
00000001 - 10 =
00001010
Alt ağ maskesi de 32 bitlik bir değerdir, ancak özel bir yapıya sahiptir: her zaman bir dizi 1'in ardından bir dizi 0 gelir. 1'ler adresin ağ kısmını, 0'lar ise ana bilgisayar kısmını belirtir. 255.255.255.0 ikili olarak 11111111.11111111.11111111.00000000 ikili sistemde 24 adet 1'in ardından 8 adet 0 gelir. Bir adresin ait olduğu ağı bulmak için, adres ile maske arasında bit bazında AND işlemi gerçekleştirirsiniz: maskenin 1 olduğu her yerde adres biti korunur; maskenin 0 olduğu her yerde bit 0 olur. Bu AND işlemi, alt ağ oluşturma sürecindeki en önemli hesaplamadır.
Sınıflı adresleme: kısa bir tarih dersi
İnternetin ilk günlerinde, adresler ilk oktetin değerine göre sabit "sınıflar" halinde dağıtılırdı. Buna sınıflı adresleme denir ve artık kullanılmasa da, bunu anlamak CIDR'nin neden bu kadar büyük bir gelişme olduğunu açıklar.
- A Sınıfı, 1 ile 126 arasındaki ilk oktetleri kapsıyordu ve 8 bitlik bir ağ bölümü (maske
255.0.0.0, bir/8) kullanır ve her ağa yaklaşık 16,7 milyon ana bilgisayar tahsis ederdi. - Sınıf B, 128 ile 191 arasındaki ilk oktetleri kapsıyordu, 16 bitlik bir ağ bölümü (maske
255.255.0.0, a/16) kullanır ve her ağa yaklaşık 65.000 ana bilgisayar tahsis ederdi. - C Sınıfı, 192 ile 223 aralığını kapsıyordu, 24 bitlik bir ağ kısmı (maske
255.255.255.0, a/24) kullanır ve sadece 254 kullanılabilir ana bilgisayar sağlardı.
Sorun, bu sistemin katı yapısıydı. 2.000 adrese ihtiyaç duyan bir kuruluş, Sınıf C (254 ana bilgisayar) için çok büyüktü, ancak kendisine Sınıf B (65.000 ana bilgisayar) tahsis edilmek zorundaydı; bu da 60.000'den fazla adresin boşa harcanmasına neden oluyordu. İnternetin katlanarak büyümesiyle birlikte, bu israf IPv4 adres alanının tamamen tükenmesine yol açma tehlikesi yarattı. Daha esnek bir çözüme ihtiyaç vardı.
CIDR'nin ortaya çıkışı: bit bit açıklama
CIDR (Sınıfsız Etki Alanları Arası Yönlendirme), katı sınıf sisteminin yerini almak üzere 1993 yılında tanıtıldı. CIDR, ağ boyutunu ilk sekizleceye bağlamak yerine, ağ ve ana bilgisayar arasındaki sınırın 32 bitlik aralığın herhangi bir yerine düşmesine izin verir. Bunu, artık hepimizin aşina olduğu ve CIDR önek olarak adlandırılan eğik çizgi notasyonuyla ifade ediyoruz.
Eğik çizgiden sonraki sayı, alt ağ maskesindeki 1 bitlerin sayısıdır; başka bir deyişle, ağa ait olan bitlerin sayısıdır. Yani:
/88 ağ biti anlamına gelir; maske255.0.0.0(eski Sınıf A boyutu)./1616 ağ biti anlamına gelir, maske255.255.0.0(eski Sınıf B boyutu)./2424 ağ biti anlamına gelir, maske255.255.255.0(eski Sınıf C boyutu)./2626 ağ biti anlamına gelir, maske255.255.255.192, geriye sadece 6 ana bilgisayar biti kalır.
Bir önekte kaç adres bulunduğuna dair sihirli formül 2^(32 − n) şeklindedir; burada n, önek uzunluğudur. Tüm IPv4 alanı 32 bit olduğundan, ağ bitleri çıkarıldığında ana bilgisayar bitleri kalır ve 2'nin bu üssü, bloktaki toplam adres sayısını verir. /24 bu durumda toplam adres sayısı 2^(32−24) = 2^8 = 256'dır. /26 için ise 2^(32−26) = 2^6 = 64 adres olur. Önek numarası ne kadar büyükse, alt ağ o kadar küçük olur.
Bir alt ağın anahtar değerlerini hesaplama
Her alt ağda, tanımlamanız gereken birkaç özel adres bulunur. İşte her birinin anlamı ve nasıl bulunacağı.
- Ağ adresi. Bloktaki en baştaki adrestir. Tüm ana bilgisayar bitleri 0'dır. Bu, alt ağı tanımlar ve bir cihaza atanamaz.
- Yayın adresi. Bloktaki en son adres. Tüm ana bilgisayar bitleri 1'dir. Buraya gönderilen trafik, alt ağdaki her ana bilgisayara ulaşır, bu nedenle ana bilgisayar adresi olarak da kullanılamaz.
- Kullanılabilir ilk ana bilgisayar. Ağ adresinin bir üstündeki adres (ağ + 1).
- Son kullanılabilir ana bilgisayar. Yayın adresinin bir adres altında (yayın − 1).
- Toplam adres sayısı. 2^(32 − n).
- Kullanılabilir ana bilgisayarlar. Toplamdan 2 çıkarılır, çünkü ağ ve yayın adresleri ayrılmıştır. Formül şöyledir: 2^(32 − n) − 2.
Bilmeniz gereken bir değer daha vardır: joker maske. Bu, alt ağ maskesinin tersidir ve her biti ters çevirerek elde edilir (her sekizliyi 255'ten çıkarın). 255.255.255.0 ağı seçiyorsa, joker maskesi 0.0.0.255 ise ana bilgisayar aralığını seçer. Joker maskeler, Cisco erişim kontrol listelerinde ve OSPF yapılandırmasında sürekli karşımıza çıkar; bu nedenle bunları tanımak faydalıdır.
Uygulamalı örnek 1: 192.168.1.0/24
En basit örnekle başlayalım. Bir /24 , bir oktet sınırında net bir şekilde biter; bu nedenle herhangi bir ikili işlem gerekmez. 24 ağ biti olduğundan, ana bilgisayar kısmı son oktetin tamamını oluşturur.
| Özellik | Değer |
|---|---|
| CIDR gösterimi | 192.168.1.0/24 |
| Alt ağ maskesi | 255.255.255.0 |
| Joker maskesi | 0.0.0.255 |
| Ağ adresi | 192.168.1.0 |
| Yayın adresi | 192.168.1.255 |
| İlk kullanılabilir ana bilgisayar | 192.168.1.1 |
| Son kullanılabilir ana bilgisayar | 192.168.1.254 |
| Toplam adres sayısı | 256 (2^8) |
| Kullanılabilir ana bilgisayarlar | 254 |
Bu, klasik ev ve küçük ofis ağıdır. .1 .254 arasındaki her şey cihazlar için kullanılabilir, .0 ağa isim verir ve .255 yayın adresidir.
Çözümlü örnek 2: 10.0.0.0/26
Şimdi, bir oktet sınırına denk gelmeyen bir önek ele alalım. A /26 26 ağ biti anlamına gelir, bu nedenle son oktet bölünür: ilk iki biti ağa aittir ve kalan altı bit ana bilgisayar bitleridir. Altı ana bilgisayar biti, alt ağ başına 2^6 = 64 toplam adres sağlar. Bu, /26 alt ağlar son oktette 64'erlik artışlarla ilerler: 0, 64, 128, 192.
İlk bloğa odaklanacak olursak 10.0.0.0/26bakarsak, ağ maskesi 255.255.255.192 çünkü 11000000 son sekizlikteki değeri 192'ye eşittir.
| Özellik | Değer |
|---|---|
| CIDR gösterimi | 10.0.0.0/26 |
| Alt ağ maskesi | 255.255.255.192 |
| Joker maskesi | 0.0.0.63 |
| Ağ adresi | 10.0.0.0 |
| Yayın adresi | 10.0.0.63 |
| İlk kullanılabilir ana bilgisayar | 10.0.0.1 |
| Son kullanılabilir ana bilgisayar | 10.0.0.62 |
| Toplam adres sayısı | 64 (2^6) |
| Kullanılabilir ana bilgisayarlar | 62 |
Sıradaki alt ağ şunlar olacaktır 10.0.0.64/26 (ana bilgisayarlar .65 ila .126, yayın .127), ardından 10.0.0.128/26ve son olarak 10.0.0.192/26. Blok boyutu olan 64'ün, her alt ağın nereden başladığını belirleyen "sihirli sayı" olduğuna dikkat edin.
Çözümlü örnek 3: 172.16.5.0/28
Son örneğimizde alt ağ daha da küçültülmüştür. /28 28 ağ biti ve sadece 4 ana bilgisayar bitine sahiptir; bu da 2^4 = 16 toplam adres ve sadece 14 kullanılabilir ana bilgisayar sağlar. Son sekizli, 11110000 ağ kısmı için kullanılır; bu da 240’a eşittir, dolayısıyla maske 255.255.255.240olur. Alt ağlar 16'lık artışlarla ilerler.
| Özellik | Değer |
|---|---|
| CIDR gösterimi | 172.16.5.0/28 |
| Alt ağ maskesi | 255.255.255.240 |
| Joker maske | 0.0.0.15 |
| Ağ adresi | 172.16.5.0 |
| Yayın adresi | 172.16.5.15 |
| İlk kullanılabilir ana bilgisayar | 172.16.5.1 |
| Son kullanılabilir ana bilgisayar | 172.16.5.14 |
| Toplam adres sayısı | 16 (2^4) |
| Kullanılabilir ana bilgisayarlar | 14 |
A /28 , küçük noktadan noktaya ağlar ve sadece birkaç adrese ihtiyaç duyulan sıkı bir şekilde kontrol edilen sunucu segmentleri için yaygın olarak kullanılan bir boyuttur. Örneğin, iki yönlendirici arasındaki bir bağlantı için sadece iki ana bilgisayara ihtiyacınız varsa, tam olarak 2 kullanılabilir adres sunan /30'ye kadar inersiniz; bu, tam olarak 2 kullanılabilir adres sunar.
Alt ağ oluşturma hile sayfası
Her seferinde ikinin kuvvetlerini yeniden hesaplamak yerine, aşağıdaki tabloyu ezberleyin veya yer imlerine ekleyin. Bu tablo, /24 'e kadar /30aralığındaki en yaygın önekleri kapsar ve maskeyi, joker karakteri, blok boyutunu (toplam adres sayısı) ve kullanılabilir ana bilgisayar sayısını gösterir.
| CIDR | Alt ağ maskesi | Joker karakter | Toplam adres sayısı | Kullanılabilir ana bilgisayar sayısı |
|---|---|---|---|---|
| /24 | 255.255.255.0 | 0.0.0.255 | 256 | 254 |
| /25 | 255.255.255.128 | 0.0.0.127 | 128 | 126 |
| /26 | 255.255.255.192 | 0.0.0.63 | 64 | 62 |
| /27 | 255.255.255.224 | 0.0.0.31 | 32 | 30 |
| /28 | 255.255.255.240 | 0.0.0.15 | 16 | 14 |
| /29 | 255.255.255.248 | 0.0.0.7 | 8 | 6 |
| /30 | 255.255.255.252 | 0.0.0.3 | 4 | 2 |
Şu zarif örüntüye dikkat edin: önekteki her bir bitlik artış, ana bilgisayar sayısını yarıya indirir ve son sekizli tüketteki her maske değeri 128, 192, 224, 240, 248 veya 252'den biridir. Bunlar, son maske oktetinin alabileceği tek geçerli değerlerdir.
VLSM: farklı boyutlardaki alt ağlar
Geleneksel alt ağ oluşturma, bir ağı eşit büyüklükte parçalara böler; bu da departmanlarınızın ihtiyaçları çok farklı olduğunda israf yaratır. Değişken Uzunluklu Alt Ağ Maskeleme (VLSM), aynı genel ağ içinde farklı önek uzunlukları uygulamanıza izin vererek bu sorunu çözer. Aslında, bir alt ağı alt ağlara bölersiniz.
Diyelim ki 192.168.10.0/24 ve 100 ana bilgisayardan oluşan bir departmana, 50 ana bilgisayardan oluşan bir departmana ve her biri 2 ana bilgisayardan oluşan iki yönlendirici bağlantısına hizmet vermeniz gerektiğini varsayalım. VLSM ile şu şekilde tahsis yaparsınız:
- A
/25(126 ana bilgisayar) büyük departman için:192.168.10.0/25. - A
/26(62 ana bilgisayar) orta büyüklükteki bölüm için:192.168.10.128/26. - İki
/30blok (her biri 2 ana bilgisayar), kalan alandan ayrılmış olarak yönlendirici bağlantıları için ayrılmıştır.
VLSM'nin altın kuralı, önce en büyük alt ağları tahsis etmek ve aşağı doğru ilerlemektir; böylece bloklar üst üste binmeden düzgün bir şekilde iç içe geçer. Gerçek dünyadaki adres planları, büyüme için yer bırakırken israfı bu şekilde önler.
IPv6 önekleri hakkında bir not
Yukarıdaki her şey IPv4 ile ilgilidir, ancak CIDR notasyonu, sadece çok daha büyük sayılarla birlikte IPv6'ya da doğrudan uygulanır. Bir IPv6 adresi 32 bit yerine 128 bittir, bu nedenle önekler /128'ye kadar uzanır. Bilinmesi gereken en önemli önek /64'tür: uzun süredir devam eden bir gelenek uyarınca, tek bir IPv6 alt ağı /64'dir; bu, ilk 64 biti ağ önekine, son 64 biti ise ana bilgisayara ya da "arayüz tanımlayıcısına" ayırır. Bu da alt ağ başına 2^64 adres bırakır; bu neredeyse hayal edilemez bir sayıdır. İşte bu nedenle IPv6, IPv4 alt ağ oluşturmada hakim olan adres tasarrufu için yapılan karmaşık işlemlerle nadiren uğraşır. İki protokolü daha derinlemesine karşılaştırmak istiyorsanız, IPv4 ve IPv6 karşılaştırması kılavuzumuza bakın.
Hepsini bir araya getirelim
Alt ağ oluşturma üç temel fikre indirgenebilir: bir IP adresi 32 bitten oluşur, maske ağın nerede bittiğini belirler ve 2^(32 − n) formülü her bloğun ne kadar büyük olduğunu gösterir. Bunları iyice kavrayın, gerisi basit aritmetiktir. Öncelikle önekini belirleyin, bunu blok boyutuna dönüştürün, ağ ve yayın adreslerini bulun; kullanılabilir aralık bu iki adres arasında ortaya çıkar. Birkaç örnek üzerinde pratik yapın, bu süreç size ikinci bir doğa gibi gelecektir. Çalışmanızı anında doğrulamak istediğinizde, herhangi bir adresi ve öneki Alt Ağ Hesaplayıcı aracımıza girin ve sonuçları kendi hesaplamalarınızla karşılaştırın.
Sıkça sorulan sorular
Kullanılabilir ana bilgisayar sayısını bulmak için toplam adres sayısından neden 2 çıkarılır?
Her IPv4 alt ağında iki adres ayrılmıştır ve cihazlara atanamaz: alt ağı tanımlayan ağ adresi (tüm ana bilgisayar bitleri 0 olarak ayarlanmış) ve tüm ana bilgisayarlara aynı anda ulaşmak için kullanılan yayın adresi (tüm ana bilgisayar bitleri 1 olarak ayarlanmış). Bu ikisini çıkardığımızda, ana bilgisayarlara gerçekten atayabileceğiniz adres sayısı ortaya çıkar; dolayısıyla 2^(32 − n) − 2.
Alt ağ maskesi ile CIDR önek arasındaki fark nedir?
İkisi de aynı bilgiyi iki farklı biçimde ifade eder. 255.255.255.0 gibi bir alt ağ maskesi 32 bitlik noktalı ondalık bir değerdir; CIDR önek /24 ise o maskede bulunan 1 bitlerinin sayısıdır. Herhangi bir maske önek olarak yazılabilir ve bunun tersi de geçerlidir; CIDR gösterimi sadece daha kısadır ve hataya daha az açıktır.
IP adresindeki /24 aslında ne anlama gelir?
Eğik çizgiden sonraki sayı önek uzunluğudur; yani adresin 32 bitinden kaç tanesinin ağı tanımladığını gösterir. Bir /24 ilk 24 biti ağ için ayırır ve 8 biti ana bilgisayarlara bırakır; böylece toplam 256 adres (2^8) ve 254 kullanılabilir adres elde edilir. Bu, alt ağ maskesine eşdeğerdir 255.255.255.0.
CIDR neden sınıflı adreslemeyi değiştirdi?
Sınıflı adresleme, ağ boyutlarının dev adımlarla artmasına neden oluyordu: 254 ana bilgisayar, ardından 65.000, sonra 16 milyon; aralarında hiçbir seçenek yoktu. Kuruluşlara rutin olarak ihtiyaç duyduklarından çok daha fazla adres tahsis ediliyordu ve bu da sınırlı IPv4 alanının israfına yol açıyordu. CIDR, ağ sınırının herhangi bir bite denk gelmesine izin verir; böylece bloklar uygun şekilde boyutlandırılabilir ve ayrıca rotaların özetlenmesine olanak tanıyarak yönlendirme tablolarını küçültür.
Joker maske ne için kullanılır?
Joker maske, alt ağ maskesinin bit bazında tersidir ve her sekizliyi 255'ten çıkararak bulunur. Alt ağ maskesi ağ kısmıyla eşleşirken, joker maske hangi bitlerin değişebileceğini belirtir. Adres aralıklarını kısa ve öz bir şekilde tanımlamak için çoğunlukla Cisco erişim kontrol listelerinde ve OSPF gibi yönlendirme protokollerinde kullanılır.
Aynı alt ağ oluşturma kuralları IPv6 için de geçerli midir?
CIDR kavramı aynıdır: eğik çizgiden sonraki önek uzunluğu, ağ sınırını belirtir. Aradaki fark ölçekte yatmaktadır. IPv6 adresleri 32 bit yerine 128 bittir ve standart alt ağ boyutu, /64'dir; bu da her alt ağ başına 2^64 ana bilgisayar adresi sağlar. Alan çok geniş olduğu için, IPv6 alt ağ oluşturma işlemi her bir adresi sonuna kadar sıkıştırmaktan ziyade yapı ve hiyerarşiye odaklanır.