TCP/IP - Subnet Mask - Default Gateway - DNS kavramları ve IP sınıflarının planlanması hakkında

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protokol), İnternetin temel protokollerini içeren bir pakettir. Bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.

Bir veya birden fazla ağ oluşturduğumuzda bu ağların içinde ve ağların kendi arasında uyum sıkıntısı çekmemesi için dünya çapında belirli standart bir kural oluşturulmuştur. Bu nedenle ISO (International Organization for Standardization) kuruluşu tarafından bilgisayar ağları için standart olan OSI (Open System Interconnection) referans alınarak kabul edilmiştir.  Bu model zaman geçtikçe yaygınlaşmış ve herkes tarafından kabul görmüştür. Bu OSI katmanı bilgisayar da olan iletişim e göre katmanlara ayrılmıştır, bu sayede yapılan iş ve kullanılacak yöntemler ayrıştırılmış olur ve daha sağlıklı bir iletişim sağlanır.

OSI modelini oluşturulan 7 katmanı bunlardır:
*Fiziksel Katman (Physical Layer)
*Veri Bağı Katmanı (DataLink Layer)
*Ağ Katmanı (Network Layer
*İletim Katmanı (Transport Layer)
*Oturum Katmanı (Session Layer)
*Sunum Katmanı (Presantation Layer)
*Uygulama Katmanı (Application Layer)

TCP/IP Referans Modelinin Katmanları, OSI Referans Modelinin Katmanlarına kıyasla 4 tanedir.
Örnek tablo aşağıdaki gibidir.

(Application) Uygulama katmanı: Bu katmanda gönderilecek veri tipi ve veriyi işleyen uygulamalar bulunur. OSI modelindeki sunum ve oturum katmanları TCP/IP modelinde uygulama katmanı içerisinde yer alır.

(Transport) Taşıma katmanı: Bu katmanda verinin nasıl gönderileceği belirlenir. Veri güvenliği, hata kontrolü gibi işlemler yapılır. TCP bu katmandadır. TCP ‘de gönderilen her veri paketinin ardından verinin yerine doğru bir şekilde ulaşıp ulaşmadığı kontrol edilir.

(Network) Ağ katmanı: IP katmanı olarak da adlandırılan bu katman da verilerin gideceği adres veriye eklenir yani veri bu katmandan gönderilir ve yönlendirilir. IPv4 ün gelecekte yetersiz kalma durumuna karşı IPv6 sistemine geçmek için çalışmalar başlatılmıştır.IPv4 32 bit iken IPv6 ile 128 bitlik adresler kullanılacak. Bu sayede daha fazla cihaza IP adresi atanabilecek.

(Physical Layer) Fiziksel katman: Bu katman verinin hangi yolla gönderileceği belirlenir. İletişim ortamının özelliklerini, haberleşme hızını ve kodlama şemasını belirler. Ethernet, Wi-Fi, Token Ring, ATM gibi protokoller bu katmanda çalışır.
Subnetting, Network yapısını alt ağlara bölme işlemine alt ağlara bölme (subnetting) denir. 
Bu işlem ile IP uzayları alt sınıflara ayrılır. Alt ağlara bölme işleminin nedenleri:

*Alt ağlara bölme işlemi, mevcut IP adresleri sınırlı olması nedeniyle ve 32 bitlik IP adres alanının verimliliğini arttırmak için yapılır. Bu işlem sayesinde boşa harcanmış IP adresi sayısı azaltılmış olur.
*Alt ağlara bölme işlemi broadcast (yayın) etki alanını daraltır ve tüm networkteki cihazlar yoğun bir broadcast trafiğine maruz kalmaz. Bu da ağ performansını arttırır.
*Alt ağlara bölünmüş bir network daha kolay yönetilebilir.
*Güvenlik gerekçeleri ile de alt ağlara bölme işlemi yapılabilir. Bu alt ağlara erişim kısıtlanabilir.


Alt Ağ Maskesi (Subnet Mask); Alt ağ maskesi, alt ağın boyutunu ve kaç tane IP'ye sahip olacağını belirler. Alt ağ maskesi kullanıcı sayısına ve istenen IP sayısına göre seçilmelidir.        

Aynı alt ağda bulunan bilgisayarları temsil eden sınıf adresine Ağ Adresi (Network ID) denir. Bu adresler, IP olarak herhangi bir cihaza atanamazlar ve oluşturulan alt ağların ilk adresleridir.

Herhangi bir ağda bütün adresleri temsil etmek için kullanılan adreslere Broadcast Adres (Yayın Adresi) denir. Bu adresler de ağ adresi gibi ağdaki herhangi bir bilgisayara IP adresi olarak atanamazlar ve oluşturulan alt ağların son adresleridir.

DEFAULT GATEWAY; Ağ geçidi, farklı ağ iletişim kurallarını kullanan iki bilgisayar ağı arasında veri çerçevelerinin iletimini sağlayan ağ donanımıdır. Bir başka kullanım şekli farklı protokoller kullanan ağların birbirlerine bağlanmasını sağlamaktır. Internet ya da başka bir networke bağlanmak için kullanıldığında bilgisayarların TCP/IP konfigürasyonun da Gateway olarak tasarlanan cihazın ip adresi tanımlanmalıdır. Bu şekilde kullanımı yönlendiriciler (Router gibi) vasıtasıyla yapılmaktadır.

X ve Y aralığında yer alan bir ağa sahip olunduğu ilk olarak düşünülsün fakat bu ağdan başka bir ağa da bağlanılmak isteniyor. Bu ağın da sahip olduğu IP adresinin Z olduğu varsayılsın. Göründüğü gibi bahsedilen iki ağ arasında bir benzerlik bulunmuyor. Bütün bir haliyle ikisi de birbirinden farklı ağlar olarak ortaya çıkıyor. Bunlara rağmen bu ağların birbirine bağlanmasını sağlayan ağ donanım Gateway olarak ifade edilir.

DNS Kavramları; DNS (Domain Name System) Alan İsimlendirme Sistemi” DNS, 256 karakter uzunluğa bile sahip olabilen “host” isimlerini “IP”ye dönüştürmekte kullanılan bir aracı sistemdir. Ayrıca uygulama katmanında en çok kullanılan protokollerden biri durumdadır. İnternet ağında her seviyede çok sayıda DNS server bulunur ve bunlar aslında bir üst seviye bilgilerini de tutar. Böylece bir DNS server çökerse veya ona ulaşan herhangi bir rota bozulursa, bir başkası onun yerine devreye girer ve yeni devreye giren üzerinden iletişim de kesintisiz devam eder.

DNS’in amacı; insanların anlaması kolay olan alan isimlerini (domain names) bilgisayarların iletişiminde kullanılan IP adress çevirmektir.

Host ismi, tümüyle tanımlanmış isim (full qualified name), hem bilgisayarınızın ismini hem de bilgisayarınızın bulunduğu konumu yani Internet alan adını gösterir. Bir alan adındaki tek bir makineyi ya da sayfayı bulmanız için onun yerini belirtir. DNS, verilen bir makina adının IP adresini çözerek makinaların Internet üzerinde host isimleri ile bularak onlarla haberleşmelerine olanak tanır.

DNS sistemi kullandığı sınıflandırma metotlarıyla önemlidir. Bu yapı da isim sunucuları ve çözümleyicilerden oluşur. İsim sunucuları şeklinde alınan bilgisayarlar host isimlerine sahiptir. Ve host isimlerine karşılık gelen IP adresi bilgilerini saklarlar. DNS istemci ise çözümlemede rol oynar

IP Sınıflarının Planlanması; İnternet Protokolu (IP )gelişiminde dördüncü gözden geçirilmiş ve geniş bir alana yayılan ilk versiyondur. IPv4 için her TCP/IP ana bilgisayarı mantıksal bir IP adresiyle tanımlanır. IPv4 hala şu ana kadar en geniş alana yayılmış olan İnternet Katman Protokolüdür.

Bilgisayarların birbirleri ile doğru bir şekilde iletişim kurabilmesi için aynı dili konuşmaları gerekmektedir. IP adresi, bu iletişimin doğru bir şekilde kurulmasını sağlar. İletişimin düzgün bir şekilde kurulabilmesi için, ağa bağlanan tüm cihazların IP adreslerinin birbirinden farklı olması gerekir. Sistemde aynı IP adresine sahip birden fazla cihaz varsa iletişim kurulamaz ve çakışma meydana gelir.

Günümüzde Ipv4 (İnternet Protokol Versiyon 4) adresleme tipi kullanılmaktadır. Bu IP adresleme sistemi toplam 32 bitten oluşur. 32 bit, sekizerlik gruplara ayrılarak gösterilir. Her bir sekizerlik gruba oktet adı verilir. Her bir IP adresinde toplam 4 adet oktet vardır. Bu rakamlar 0 ile 255 arasındadır.

Classfull IP Adresi Sınıfları;
IP adreslerinin sınıflarına göre alt ağ maskeleri belirlenmiştir. Sınıfına uygun alt ağ maskesine sahip olan IP adreslerine classfull IP adresi denir.

A sınıfı: İlk okteti    1 – 126 arası olanlar --> Öngörülen Ağ Maskesi:255.0.0.0
B sınıfı: İlk okteti 128 – 191 arası olanlar --> Öngörülen Ağ Maskesi:255.255.0.0
C Sınıfı: İlk okteti 192 – 223 arası olanlar --> Öngörülen Ağ Maskesi:255.255.255.0

D sınıfı: İlk okteti 224 – 239 arası olanlar --> Çoklu yayın (Multicast)
E sınıfı: İlk okteti 240 – 254 arası olanlar --> Araştırma için ayrılmıştır.

Özel (Private) IP Adresleri:
10.0.0.0 - 10.255.255.255
172.16.0.0 - 172.31.255.255
192.168.0.0 - 192.168.255.255

Bu IP adresleri yerel alan ağlarında kullanılmak üzere tahsis edilmiştir ve internete çıkacakları zaman gerçek IP adreslerine NAT yapılarak kullanılabilirler.

A Sınıfı IP Adresi Nedir?
İlk okteti 1-126 arası olan IP adresleri A sınıfı olarak kabul edilir. Yani dünyada toplam 126 tane A sınıfı IP adresi vardır ve her adres 16.777.214 IP adresi (Host ID) içerebilir. 
Örneğin; 10.0.0.0 Network’ünde kullanabileceğiniz IP adresleri aşağıdaki aralıkta olmalıdır;
10.0.0.1 – 10.255.255.254 şeklinde.

B Sınıfı IP Adresi Nedir?
İlk okteti 128-191 arasında olan IP adresleri B sınıfı olarak kabul edilir. Toplam 16.384 B sınıfı IP adresi olup, her bir grupta kullanılabilecek IP adresi sayısı 65.534’dür. Bu sınıfı belirleyen Subnet Mask ise 255.255.0.0 ‘dır.
Örneğin 152.64.0.0 Network’ünde kullanabileceğiniz IP adresleri aşağıdaki aralıkta olmalıdır.
152.64.0.1 -152.64.255.254

C Sınıfı IP Adresi Nedir?
İlk okteti 192-223 arasındadır. Toplam 2.097.152 B sınıfı IP adresi olup, her bir grupta kullanılacak IP adresi sayısı 254’dür. Subnet Mask ise 255.255.255.0’dır.
Örneğin; 192.168.1.0 Network’ünde kullanabileceğiniz IP adresleri aşağıdaki aralıkta olmalıdır;
192.168.1.1 – 192.168.1.254

Bunun dışında IP Multicast adresleri için ayrılmış D ve E Sınıfı adreslerde vardır.
D 224.0.0.0 – 239.255.255.255 Multicast grupları için saklanmıştır (rezerve edilmiştir).
E 240.0.0.0 – 254.255.255.254 Araştırma ve geliştirme amaçları veya gelecekte kullanılmak üzere saklanmıştır (rezerve edilmiştir).

Kaynaklar:
https://tr.wikipedia.org/wiki/%C4%B0nternet_ileti%C5%9Fim_kurallar%C4%B1_dizisi
https://www.erkanbuyukbayraktaroglu.com/tcp-ip-nedir-referans-modelinin-katmanlari-nelerdir
https://www.erkanbuyukbayraktaroglu.com/osi-referans-modeli-nedir-katmanlari-nelerdir
https://bidb.itu.edu.tr/seyir-defteri/blog/2013/09/07/alt-aglara-bolme-subnetting
https://www.turkcebilgi.com/default_gateway
https://www.mediaclick.com.tr/blog/gateway-nedir
https://www.mediaclick.com.tr/blog/dns-nedir
http://bilgisayarkavramlari.sadievrenseker.com/2008/11/08/dns-domain-name-system-alan-isim-sistemi
https://immibbilisim.com/blog/49/tcpip-adresinin-siniflari
https://www.ugureskici.com/notlarim-makalelerim/ip-sinif-araliklari