İnternet bir şey olmadan önce, bilgisayar ağları vardı. Bu ağlar, bugün kullanılanlarla aynı IP adreslerini kullandı. Bu ağlar ARPANET üzerinden birbirine bağlandı ve sonunda şimdiki internete dönüştü. Bilgisayar ağlarının bu ilk günlerinde, İnternet'in ölçeği ve popülaritesi esasen düşünülemezdi. Aldığımız modern teknolojilerin çoğu basitçe mevcut değildi. Bu ve zamanın varsayımları nedeniyle, çok sayıda IP adresi dağıtıldı.
ARPANET büyümeye devam ettikçe, çağdaş adres dağıtma sisteminin yakın gelecekte adres alanı tükenmesiyle ilgili sorunlarla karşılaşacağı belirlendi. Sınıfsal ağ oluşturma, alan tükenmesini ele alma sorununu geciktirmeye yönelik ilk girişimdi. Sınıflı ağ oluşturmanın ne olduğunu ve nasıl çalıştığını anlamak için, öncelikle IPv4 adresleri olmak üzere altında yatan sistemleri anlamak önemlidir.
IP Adresi Yapısı
IP adresi, ağ trafiğini İnternet üzerinden yönlendirmek için kullanılan benzersiz İnternet Protokolü adresidir. IPv4, ana adresleme şemasıdır. IPv4 adresleri genellikle insan tarafından okunabilmesi için noktalı dörtlü gösterimde görüntülenir. Örneğin, bir IP adresi "192.168.0.1" gibi görünebilir. Her IP adresinin noktalarla ayrılmış dört bölümü vardır, bu nedenle noktalı dörtlü terimi. Ancak, nokta ondalık gösterim olarak da adlandırılır.
Gerçekte, bilgisayarlar aslında bu formatı kullanmaz. Bilgisayarların uğraştığı her şey gibi, IP adresleri ikili olarak kullanılır. IPv4 adresleri söz konusu olduğunda, sekizli olarak bilinen dört bölümün her biri 8 ikili basamakla temsil edilir. Yukarıdaki adres ikili dosyada gerçekten “11000000.101010000.00000000.00000001” dir.
Bununla ilgili en önemli şeylerden biri, her sekizli yalnızca 8 ikili bit ile temsil edildiğinden, insan tarafından okunabilir sayıların 0 ile 255 arasında olması gerektiğidir. Bu, en fazla 255*255*255*255 veya 4,294,967,296 olası IP adresi olduğu anlamına gelir. Dört milyar olası IP adresi muhtemelen çok gibi görünse de, şu anda hayatta olan kişi başına bir IP adresinden daha az. Batı dünyasında çoğu insanın internete bağlı birden fazla cihazı var.
A Sınıfı Ağlar ve Erken Varsayımlar
Bilgisayar ağlarının ilk günlerinde, çok fazla ağın olmayacağı varsayıldı. Evde internet bağlantısı ve hatta ev bilgisayarları bile yoktu. Büyük şirketler, eğitim kurumları ve devlet daireleri, herhangi bir ağa sahip olan tek yerlerdi. Tüm bu ağların önemli ölçüde büyüyeceği varsayılmıştır. Buna karşılık, toplam ağ sayısı nispeten küçük kalacaktır. İlk ev bilgisayarı olan IBM PC henüz piyasaya sürülmemiş olduğundan, bu varsayım o zamanki bilgilerle bile yanlış yönlendirilmemişti.
Apple, Ford ve AT&T gibi şirketler çok sayıda adres aldı. ABD Savunma Bakanlığı, bir düzineden fazla büyük adres yığını aldı. Apple 17.0.0.0, Ford 19.0.0.0, AT&T 12.0.0.0, DOD 6.0.0.0, 7.0.0.0, 11.0.0.0 ve daha fazlasını aldı. Bu ağların her biri, ilgili şirketlere ilk numaradan (17, 7, 19, vb.) başlayarak her IP adresini atadı. Bu, her ağın 16.777.216 ayrı IP adresini destekleyebileceği anlamına geliyordu. Ayrıca toplam 255 olası ağ olduğu anlamına geliyordu.
Bu büyük problemdi, bilgisayar ağlarının popülaritesi arttıkça, 255 ağın talebi karşılamaya yetmeyeceği anlaşıldı. Neyse ki bu sorun, bir düzeltmenin geliştirilmesi için yeterince erken tespit edildi. İlk düzeltmeye sınıflı ağ adı verildi ve 1981'de tanıtıldı. Bu arada, bu, IBM PC'nin piyasaya sürüldüğü yıl. Kişisel bilgisayar ve ev internet bağlantıları yakında adres alanı üzerindeki baskıyı artıracaktır.
Sınıflar
Sınıflı ağ oluşturma fikri, bu büyük ağları çok sayıda küçük ağlara bölmektir. Orijinal devasa ağlar, A Sınıfı ağlar olarak yeniden sınıflandırıldı. Yeni B ve C sınıfları da yaratılırken, başka bir bölüm daha sonra kullanılmak üzere ayrıldı. Sınıfları ayırmanın en kolay yolu, A Sınıfının tüm adreslerin ilk yarısını almasıdır. B Sınıfı daha sonra kalan adreslerin yarısını alır ve C Sınıfı, B Sınıfından sonra adreslerin yarısını alır. Adres alanının geri kalanı ayrılmıştır.
Pratikte bu, ilk sekizlinin 128'in altında bir sayıya sahip olduğu herhangi bir IP adresinin A Sınıfı bir ağ olduğu anlamına gelir. B Sınıfı ağ, ilk sekizlinin 128 ile 191 arasında olduğu herhangi bir adrestir. İlk sekizlinin 192 ile 223 arasında olduğu herhangi bir ağ, bir C Sınıfı ağdır. Ve 224 veya üzeri ile başlayan her şey saklıdır. İkili terimlerle, her A Sınıfı IP adresi 0 ile başlar. Her B Sınıfı adres 10 ile, her C Sınıfı adres 110 ile ve ayrılmış alan 111 ile başlar. Bu, her ağın sınırlarını kolayca belirlemeyi mümkün kılar.
Bu, A sınıfı ağlar için toplam alanın orijinal 256'dan 128'e yarıya indirildiği anlamına gelir. Daha da önemlisi, şu anda her biri 65.536 IP adresini destekleyen 16.384 B Sınıfı ağ ve her biri 256 IP adresini destekleyen 2.097.152 C Sınıfı ağ olduğu anlamına gelir. Adres alanının sonundaki ayrılmış alan daha sonra Class D ve Class E olarak ayrıldı.
Ayrılmış Alan
Her sınıfın başında ve sonunda bir dizi adres ayrıldı ve ortadaki bazı bölümler de ayrıldı. 0.0.0.0 ila 0.255.255.255 gibi bazıları özel olarak herhangi bir şey için kullanılmadı, bunun yerine ileride kullanılmak üzere ayrıldı. Diğer ayrılmış bölümlere belirli bir amaç verildi. Örneğin, 127 ile başlayan herhangi bir IP adresi, bir geri döngü adresi olarak kabul edilir. Ağ trafiği asla iletilmez ve gönderilmeden gönderene geri döner.
192 ile başlayan adresler rezerve edildi, 192.168 adres dahili ağlarda kullanılmak üzere ayrıldı ve herhangi bir dahili ağın onu kullanmasına izin verdi. Bu, örneğin 256 olası adres sağladığı için neredeyse tüm ev ağlarında kullanılır. Daha büyük kullanım durumları için, 172.16 ila 172.31 ile başlayan herhangi bir adres, 10 ile başlayan herhangi bir ağ gibi dahili kullanım için de ayrılmıştır.
Bu özel adres alanları yalnızca dahili kullanım için ayrılmıştır. Tüm ağ donanımları, bu ayrılmış adreslerden birine yönelik herhangi bir trafiğin bir yönlendiriciyi geçerek başka bir ağa geçmesini önlemek için tasarlanmıştır. Adresler ağa özeldir, yani herkes ve herkes bunları kendi iç ağlarında kullanabilir. Bunun çalışması için yönlendiricinin genel bir IP adresine sahip olması gerekir, hangi dahili aygıtın olduğunu takip edin. başka bir ağdan hangi verileri talep etmek ve yanıtın sağa dönmesini sağlamak cihaz. Bu tekniğe NAT veya Ağ Adresi Çevirisi denir.
Classful Networking'in Başarısı ve Başarısızlığı
Sınıflı ağ oluşturma, alanın yalnızca bir 256 atamaktan çok daha verimli kullanılmasına izin verir.inci Bunu isteyen herhangi bir şirkete olası adres alanı. Şirketlerin, devlet dairelerinin vb. büyük çoğunluğunun 16.777.216 IP adresine ihtiyacı yoktur. Kendilerine atanan çok daha az sayıda IP adresi alabilirler ve gayet iyiler.
Sınıflandırılmış ağ sistemi kağıt üzerinde iyi görünse ve kesinlikle temiz olsa da, ne yazık ki farklı bir ölçekte benzer sorunlarla karşılaşıyor. Çoğu şirket ayrıca 65536 olası IP adresine ihtiyaç duymadan B sınıfı bir ağdan daha küçüktür. 80'lerin ortasında ve 90'ların başında bile, birçok şirket yalnızca 256 IP adresine sahip bir C sınıfı ağ için çok büyüktü. Bu, şirketlerin yalnızca 300 IP adresine ihtiyaçları olsa bile genellikle B Sınıfı ağlara ihtiyaç duyduğu anlamına geliyordu. Yine, bu, adres alanının, hiçbir zaman tamamını kullanmayacak şirketlere verilen çok sayıda adresle verimsiz bir şekilde kullanıldığı anlamına geliyordu.
Classful Networking'in halefleri
Bu sorun hızlı bir şekilde tespit edildi ve böylece 1993'te, sınıflı ağ oluşturmanın tanıtılmasından sadece 12 yıl sonra değiştirildi. Yerine Sınıfsız Etki Alanları Arası Yönlendirme veya CIDR (belirgin elma şarabı). CIDR, verilen adreslerin sayısında çok daha fazla yapılandırılabilirlik sağladı. Ağların her sekizli yerine her ikili bit tarafından tanımlanmasına izin vermek. Bu çözüm bugün hala kullanılmaktadır, ancak internete bağlı cihazlardaki büyük büyüme, bu daha verimli adresleme tekniğiyle bile IPv4 adres alanını tamamen tüketmiştir.
Bunun çözümü, kesin olarak 340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,211.456 olası adreslerden çok daha büyük bir adres alanı sağlayan IPv6'ya geçiştir. Bu kabaca 340 trilyon trilyon trilyon, bu da 4,3 milyar tek IPv4 adresinden çok daha fazla. Ne yazık ki, yaklaşmakta olan ve şu anda mevcut olan IPv4 adres alanı tükenmesinin getirdiği aciliyete rağmen IPv6 desteği hala yarım yamalak. Ancak, bu esas olarak eski donanımdan kaynaklanmaktadır.
Çözüm
Sınıflı ağ oluşturma, IP adresi tahsisinin verimliliğini artırmaya yönelik erken bir girişimdi. 12 yıl boyunca IPv4 adres alanının tükenmesini geciktirmede başarılı oldu. Daha başarılı uzun vadeli bir çözüm olan CIDR'nin yerini aldı.
Sınıflı ağ oluşturmanın bazı mirasları, birçok şirketin hala B Sınıfı'na sahip olması ve hatta birkaçının kendilerine muhtemelen verimli bir şekilde kullanamayacakları A Sınıfı ağlara sahip olmaları ile yaşamaktadır. Aslında, bu IP adreslerinden birini kullanan herhangi bir makine, bir güvenlik duvarı olmadan genel olarak adreslenebilir olacağından, bunu yapmaya çalışmak bile bir miktar güvenlik riski oluşturur. CIDR gösteriminde A Sınıfı ağ /8, B Sınıfı ağ /16 ve C Sınıfı ağ /24'tür.