IPv4, IPv6 VE ÇEŞİTLERİ

IPv4 ve IPv6 nedir? Çeşitleri nelerdir? 

IPv4 Nedir?

İnternet Protokol Versiyon 4 (IPv4), İnternet Protokolü gelişiminde dördüncü gözden geçirilmiş ve geniş bir alana yayılan ilk versiyondur. IPv6 ile birlikte, İnternetin standart-tabanlı çalışma metotlarının çekirdeği olmuştur. IPv4 hala şu ana kadar en geniş alana yayılmış olan İnternet Katman Protokolüdür. 2010 itibari ile IPv6'nın yayılması hala başlangıç aşamasındadır.

}  IPv4 protokolu kullanılan ağ elemanlarında IP’ler iki türde ifade edilebilir.

◦ İkili sayı sistemi (binary notation)

◦ Noktalı onluk sayı sistemi (dotted decimal notation)

}  İkili sayı sisteminde, IP’ler 32 bit kullanılarak ifade edilir.

◦ Örnek: 01110101 10010101 00011101 00000010

}  IP’lerin kullanılışını ve okunuşunu daha kolay yapmak için genellikle noktalı onluk sayı sistemi kullanılarak yazılırlar.

}  Bu şekilde ifade edilen IP’ler 4 kısımdan (4 bayt) oluşur ve 3 haneden daha kısa olan kısımlar için baştaki 0 yazılmaz.

◦ Örnek:117.149.29.2

}  İkili sayı sistemiyle ifade edilen bir IP noktalı onluk sayı sistemine dönüştürülebilir.

}  Her 8 bit hesaplanarak 0 ile 255 arasındaki bir rakama dönüştürülür ve her sayının arasına nokta konulur.

}  Bu işlemin tersi de mümkündür. Örnek:

 IPv4 adresleri sınıflandırılmış (classful) ve sınıflandırılmamış (classless) olmak üzere iki türde kullanılabilir.
 İnternete bağlı büyüklü küçüklü binlerce ağ vardır ve bu ağlar için gerekli IP adresleri sayısı birbirinden oldukça farklı olabilmektedir.

 Adres dağıtımını ve ağlara atanan adreslerin ağ aygıtlarına yerleşimini kolaylaştırmak amacıyla IP adres alanı alt kümelere bölünmüştür, yani sınıflandırılmıştır.
 Beş temel sınıflama vardır ve bunlar A, B, C, D ve E sınıfı adresler olarak adlandırılır.
 Her sınıf belli bir IP adres aralığına sahiptir.
 Bunlardan hangisinin gerektiğini doğrudan bu adreslerin kullanılacağı ağın büyüklüğü belirler.

}  Bir IP’nin sınıfını bulmak için ikili sayı sitemi veya noktalı onluk sayıs sistemi kullanılabilir.

◦ İkili sayı sistemiyle ifade edilen IP adreslerinin ilk birkaç bit’ine bakmak yeterlidir.

◦ Noktalı onluk sayı sistemiyle ifade edilen IP adreslerinin ilk kısmına bakarak hangi sınıfta oldukları bulunabilir.

}  IP adresinin sınıfı her iki metod ile bulunabilir.

Ağ tasarımında IP adresleri sistemlere dağıtılırken ağ daha küçük birimlere parçalanarak alt ağlar oluşturulur.
 Bu, internetin hiyerarşik adresleme yapısına uygun olduğu gibi, yönlendirme işinin yapılması için gerekli yapının kurulmasını da kolaylaştırır.
 Örneğin büyük bir üniversiteye B sınıfı bir adres bloğu atanırsa, bu adreslerin bölümlerdeki bilgisayarlara alt ağlar oluşturulmadan gelişi güzel verilmesi birçok sorunu da beraberinde getirecektir.
 Alt ağ oluşumu ağ üzerindeki yöneticiye beraber çalıştığı her bir ağ parçasının ölçüsünü belirlemeye imkan verir.
 Ağ üzerindeki alt ağları belirlemek için ağ maskesi kullanılır.
 Bir bilgisayar ancak aynı ağda bulunan bir bilgisayarla doğrudan iletişime geçebilir.
 Aynı ağda değillerse dolaylı olarak iletişime geçebilir.

 İki bilgisayardan oluşan bir ağ olduğunu varsayınız.

 195.134.67.200 adresli bilgisayarın diğer bilgisayarla doğrudan iletişime geçmesi için aynı ağda olmaları gerekir.
 Hedef bilgisayarın aynı ağda olup olmadığını anlamak için bilgisayarların ağ adreslerine bakılır.

 Kaynak bilgisayarın ağ adresi:

◦ 195.134.67.200 VE 255.255.255.0

◦ Sonuç =195.134.67.0

Hedef bilgisayarın ağ adresi ise:

◦ 195.134.67.56 VE 255.255.255.0

◦ Sonuç = 195.134.67.0
 Bilgisayarlar aynı ağ adresine sahip oldukları için doğrudan iletişime geçebilirler.
 Bir IPv4 paketinin başlık (header) kısmı 20-60 bayt arasında olabilir. Paketin geri kalanı ise veri taşımak için kullanlır.
 IPv4 paket yapısı aşağıdaki gibidir:

 Paket başlığı içindeki alanların açıklamaları aşağıdaki gibidir:

◦ Versiyon (VER): IP protokolunun veriyonunu belirtmek için kullanılır. IPv4 için burada tutuşan değer 4’dür.

◦ Başlık uzunluğu (HLEN): Başlığın uzunluğunu burada tutulan değeri 4 (her bir word uzunluğu) ile çarparak bulmak mümkündür.


– Hiçbir seçenek (options) eklenmediği zaman burada 5 değeri tutulur (5 × 4 = 20 bayt).

– Tüm seçenekler (options) eklendiği zaman burada 15 değeri tutulur (15 × 4 = 60 bayt).

◦ Servisler (Service): Bu alandaki 8 bit ile paketin bağlı bulunduğu servis belirtilir. Bu servisler en kısa yol, en güvenli yol ve en az gecikme olabilir.

◦ Toplam uzunluk (Total length): Paketin başlık ve veri ile birlikte toplam uzunluğunu belirtir.

Veri Miktarı = Toplam uzunluk−Başlık uzunluğu

 ◦ Kimlik (identification), bayraklar (flags) ve bölümleme değeri (fragmentation offset) paketlerin bölümlenmesi için kullanılan alanlardır.

◦ Yaşam zamanı (Time to live): Bir paketin ağ üzerinde geçebileceği toplam ağ elemanı (genellikle router) sayısını belirtir. Router bir paketi alıp göndereceğinde bu alanı 1 azaltır ve paketi ona göre gönderir.

◦ Protokol (Protocol): Bir üst katmanda paketin hangi protokol tarafından kullanılacağını belirtir.◦ Başlık sağlama (Header Checksum): Başlık bilgisinin doğruluğunu kontrol etmek için kullanılan alandır.

◦ Kaynak adresi (Source address): Paketin hazırlandığı ağ elemanının IP adresinin bulunduğu alandır
◦ Hedef adresi (Destination address): Paketin gönderildiği ağ elemanının IP adresinin bulunduğu alandır.

IPv6 

 IPv4 adresleri 32 bit uzunluğunda ve teorik olarak 4,294,967,296 adettir.
 Ancak pratikte verimsiz adres atama mekanizmalarından dolayı etkin adres sayısı bu sayıya hiçbir zaman ulaşamamaktadır.  1990’lı yıllarda internetteki host sayısındaki ve web sayfalarındaki büyük artış nedeniyle IPv4 ihtiyacı karşılamakta yetersiz kalmaya başlamıştır. Bu problemler karşısında IPv6 geliştirilmiştir.  IPng (Internet Protocol, Next Generation ) olarak da bilinmektedir. İnternet mimarisinin temel prensiplerinin korunarak sağlıklı gelişiminin sağlanması ve yeni uygulamaların önünün açılabilmesi için IP protokolünün yeni bir sürümünün geliştirilmesi öngörülmüştür.  Endüstri, akademi, hükümetler ve çeşitli organizasyonların ortak çalışması sonucu IPv6 protokolü oluşmuştur.  IPv6’yı IPv4’ten ayıran en temel özellik 128 bitlik genişletilmiş adres alanıdır.  Bu genişlemenin sağlamış olduğu teorik adreslenebilir düğüm sayısı 2128 yani,

340,282,366,920,938,463,463,374,607,431,768,2 11,456 adettir.

 Böylesine geniş bir adres alanının şu an yaşadığımız adres sıkıntısını çözmenin yanında internet uygulamalarında yeniliklere de yol açması beklenmektedir. Öte yandan, IP üzerinde yapılan değişiklikler sadece bununla da kalmayıp, protokolün tam anlamıyla tekrar gözden geçirilmesi ve yenilenmesi de söz konusu olmuştur.  Bunlar arasında basitleştirilmiş ve 64 bitlik işlemcilere göre düzenlenmiş paket başlığı paket bölünmesinin sadece uç noktalarda yapılacak olması yönlendiricilerin veri trafiğini daha seri bir şekilde işleyebilmesi için yapılan değişikliklerdir.
Temel IP başlığının yanı sıra ihtiyaca göre eklenebilir uzantı başlıklarının tanımlanabilmesi protokolün esnekliğini artıran bir faktör olmuştur.
 128 bitten oluşan IPv6 adreslerinin ilk 64 bitlik kısmı alt ağı adreslemek için kullanılan adres blok bilgisini içermektedir.  Adres bloğu, bir paketin varacağı son ağa kadar olan yolda yönlendirilmesini sağlamaktadır.
 Geriye kalan 64 bit ise bu ağa vardığında paketin son alıcısının tespitinde kullanılmaktadır.

IPv6 adresleri 16’lık sayı sistemi ile aşağıdaki gibi ifade edilir:
2045:AB28:0000:00EF:0000:001E:006F:CDD1

 IPv6 adresleri 16 bayt (128 bit) uzunluğundadır.
 Her iki bayt sonrasına iki nokta üst üste (:) konulur.
 Her bir bayt, onaltılık sayı sistemi (hexadecimal) kullanılarak ifade edilir.
Her IPv6 adresinde toplamda 32 tane hex basamak bulunmaktadır.

 IPv6 adreslerindeki baytların başındaki 0’ların yazılmasına gerek yoktur.

Servis sağlayıcılar IPv6 omurgalarını kurup, tamamen IPv6 servisleri hizmete girene kadar geçen sürede, noktadan noktaya IPv6 uygulamalarının IPv4 ağları üzerinden geçirmeleri gerekecektir.

Bu, bir IPv6 paketinin bir IPv4 paketinin içerisine sokulmasıyla sağlanılmaktadır.
KAYNAKÇA
https://thgtr.com/ipv4-ve-ipv6-nedir-farklari-nelerdir