Modern bilgi işlem cihazları genellikle internete bağlıdır. Bu geniş veri kaynağına çok çeşitli protokoller ve iletişim standartları sayesinde erişilebilir. IP adresi hepsinin temelini oluşturur. IP adresi, bir bilgi işlem cihazının ağ bağlantıları üzerinden iletişim kurmasını sağlayan dijital bir adrestir. Kritik olarak, İnternet'in birbirine bağlı ağlardan oluşan geniş bir ağ oluşturmasına izin veren ağlar arasında iletişim sağlar.
Aynı şekilde, bir mektubun doğru yere teslim edilmesi için zarfın üzerinde bir adrese sahip olması gerekir, bir ağ paketinin doğru cihaza teslim edilmesi için bir hedef IP adresine ihtiyacı vardır. İnternet ve onun öncülü ARPANET, IPv4 veya İnternet Protokolü sürüm 4 olarak adlandırılan bir adres yapısına dayanmaktadır. Gerçi bunun yerini şimdi IPv6 alıyor.
Orijinal Adresleme Düzeni – IPv4
IPv4, İnternet'in çoğunun standart adres şemasıdır ve başlangıcından beridir. IPv4 adresleri 32 ikili bit ile tanımlanır. İnsan tarafından okunabilir hale getirmek için, genellikle noktalı dörtlü veya noktalı ondalık gösterim adı verilen bir biçimde görüntülenirler. Örnek bir IPv4 adresi 192.168.0.2 olacaktır.
Yukarıdaki IPv4'ün insan tarafından okunabilir biçiminin dört sekizli olduğu söylenir, çünkü noktalarla ayrılmış bölümlerin her biri 8 bit'e sahiptir. Her sekizli, 0 ile 255 arasında bir değere sahip olabilir. Bu, toplam 2 tane olduğu anlamına gelir.32 veya 4,294,967,296 olası IPv4 adresi. Bu kulağa çok fazla gelebilir ve internetin ilk zamanlarında böyle olduğu tahmin ediliyordu. Gerçekte, İnternet muazzam bir alım gördü ve artık IP adreslerinden çok daha fazla cihaz var.
Adres Alanı Tükenmesi
İnternetin ilk günlerinde PC bir şey değildi. Ağların yalnızca büyük kuruluşlarda bulunacağı varsayıldı, çünkü bilgisayarları karşılayabilecek tek şey onlardı. Bu düşünce çizgisini takip etmek için, onları isteyen kuruluşlara büyük IP adresleri blokları atandı.
PC tüm bunları değiştirdi ve bilgisayarları eve getirdi. Bu değişiklik, artık birkaç büyük ağ yerine çok sayıda küçük ağ olduğu anlamına geliyordu. Bu, IP adreslerini tahsis etme yönteminin değişmesi gerektiği anlamına geliyordu. Sınıflı ağ oluşturma, büyük ağları daha küçük parçalara ayırmanın bir yoluydu. Bu, adres alanının daha verimli bir şekilde kullanılmasıydı ancak yine de küçük-orta ölçekli genellikle eskisinden çok daha fazla olan bir ara ağ tahsisine ihtiyaç duyan kuruluşlar gereklidir.
On yıl sonra, sınıflı ağ iletişimi, CIDR veya Sınıfsız Etki Alanları Arası Yönlendirme ile değiştirildi. Bu, tahsis edilen ve bugüne kadar kullanılan ağların boyutu üzerinde çok daha hassas bir kontrol sağladı. Alt ağ maskesi adı verilen ikinci bir adrese sahip bir ağ tanımlayarak çalışır. Alt ağ maskesi aynı yapıya sahiptir. Ancak ağ adresini temsil eden her ikili bit 1'e ve o ağdaki ana bilgisayarları belirtmek için kullanılabilecek her ikili bit 0'a ayarlanır.
Yine de, İnternet'in popülaritesi, adres alanını tamamen tüketmekle tehdit etmeye devam etti. Özel adres alanları ve NAT gibi birkaç püf noktası daha uygulandı. Gerçek çözüm, IPv6'ya geçiştir.
Halef – IPv6
IPv6 adresleri, IPv4 adreslerinden oldukça farklı görünür. Örnek bir IPv6 adresi fe80:0db8:0000:0000:0000:8a2e: 0370:7334 gibi görünebilir. Tam adres artık 32 yerine 128 bitten oluşuyor. Bu, 340.282.366.920.938.463.463.374.607.431.768.211.456 veya 340 trilyon trilyon trilyon trilyon benzersiz IPv6 adresi sunar; bu, IPv4 gibi adres alanı tükenmesinden korunmak için fazlasıyla yeterli.
Noktalarla ayrılmış ondalık sayılara sahip IPv4'ün aksine, IPv6 onaltılık ve iki nokta üst üste kullanır. Bazı durumlarda, adresin daha kısa görünmesi için sıkıştırıldığını görebilirsiniz. Okuma ve yazma kolaylığı için, her iki tarafta iki nokta üst üste bırakarak en büyük sürekli sıfır bloğu atlanabilir. Bu, adresi fe80:0db8::8a2e: 0370:7334'e düşürür.
IPv6'nın standardizasyona giden uzun bir yolu vardı, ilk olarak 1998'de yayınlanan bir taslak standart ve son olarak 2017'de standardize edildi. Bu zaman çerçevesinde, taslak standardın istikrarına ve IPv4 adres alanı tükenmesinin artan aciliyetine rağmen, minimum düzeyde alım oldu.
2022 itibariyle IPv4 adres alanı tamamen tükenmiştir ve yeni adres tahsisi yapılamamaktadır. Neyse ki artık sunucularda, kullanıcı cihazlarında ve orta kutularda IPv6 desteğinde bir artış oldu. Google sağlar günlük istatistikler IPv6 kullandığını gördüğü trafik miktarı için. Yazma tarihi itibariyle, bu yaklaşık %40 civarındadır ve 2017'den beri istikrarlı bir şekilde artmaktadır.
Ayrılmış Adresler
Adres alanının tükenmesini engellemek için kullanılan numaralardan biri, belirli adres gruplarına farklı şekilde davranmaktı. Bazı adresler gelecekte kullanılmak üzere, bazıları ise geri döngü adresi olarak kullanılmak üzere ayrıldı. Yine de en önemli aralıklar özel adres aralıklarıydı. Bu adres aralıkları: 10.0.0.0/8, 172.16.0.0/12 ve 192.168.0.1/16 gizli olarak belirlenmiştir. Herhangi bir ağ bu adres aralıklarını dahili olarak kullanabilir.
Buradaki kritik faktör, bu özel adreslerin sadece yerel ağ iletişimi için kullanılabilmesi, ağlar arasında kullanılamamasıydı. Bu, dahili cihazların nadir ve azalan genel IPv4 adresleri kaynağını kullanmasına gerek olmadığı anlamına gelir. Elbette bu, ağ dışında iletişimi daha karmaşık hale getiriyor, ancak NAT sayesinde imkansız değil.
NAT veya Ağ Adresi Çevirisi ve ilişkili PAT (Liman Adresi Tercümesi) bir yönlendiricinin tek bir genel IP adresine sahip olmasını ve ardından giden trafiği akıllıca kendi genel IP adresini kullanacak şekilde dönüştürmesini sağlayan bir protokoldür. Yönlendiricinin, yanıtı doğru adrese döndürebilmesi için hangi iletişimin hangi aygıttan geldiğini izlemesi gerekir, ancak sistem mükemmel çalıştı.
Özel adres alanları ile NAT ve PAT dahili ağları, her cihaz için bir genel IP adresi kullanmaktan toplam bir genel adres kullanmaya geçti.
IPv6 ayrıca dahili ağlar için benzer ayrılmış adres alanları içerir. "fe80" ile başlayan herhangi bir IPv6 adresi, özel bir "bağlantı yerel" adresidir.
Çözüm
Bir bilgisayar cihazını tanımlamak ve bir bilgisayar ağı üzerinden iletişim kurmasına izin vermek için bir IP adresi kullanılır. IPv4 adresleri standarttır ancak IPv4'ün internete bağlı yeni cihazlara atanabilecek olası adresleri tükendiği için daha uzun IPv6 adresleri ile değiştirilmektedir.
Bazı benzersiz adres aralıkları özel IP adresleridir. Özel adresler herhangi bir ağda kullanılabilir, ancak ağlar arasında doğrudan iletişim kurmak için kullanılamaz. Bir ağdaki IP adresleri tipik olarak DHCP veya Dinamik Ana Bilgisayar Kontrol Protokolü kullanan bir yönlendirici tarafından atanır.