IP Alt Ağ Hesaplayıcı: CIDR, Maske ve Host Aralığı

IP Alt Ağ Hesaplayıcı

IP alt ağ hesaplayıcı, bir IPv4 adresinin ve önek uzunluğunun ardındaki ağ ayrıntılarını hesaplar. Bu iki girdiden ağ adresini, yayın adresini, kullanılabilir ana bilgisayar adresi aralığını, alt ağ maskesini ve joker maskesini bulur.

Hesap makinesi ne yapar

Araç, noktalarla ayrılmış dört sayıdan oluşan bir IPv4 adresini (örneğin 192.168.1.10) ve 0 ile 32 arasında bir önek uzunluğunu kabul eder. İkisini CIDR biçiminde, örneğin 192.168.1.10/24 şeklinde birlikte yazmak da mümkündür: /24 bölümü otomatik olarak önek alanına taşınır.

Hesaplayıcı şu sonuçları verir:

• CIDR gösterimi: 192.168.1.0/24 gibi, adres/önek biçimindeki ağ.
• Ağ adresi: Bloktaki ilk adres. Ağın kendisini belirtir.
• Yayın adresi: Bloktaki son adres. Bu adrese gönderilen ileti, alt ağdaki tüm ana bilgisayarlara ulaşır.
• Kullanılabilir ana bilgisayar aralığı: Bir cihazın gerçekten kullanabileceği ilk ve son adres.
• Kullanılabilir ana bilgisayarlar ve toplam adresler: Bloğun kaç adres içerdiği ve bunlardan kaçının cihazlar için kullanılabilir olduğu.
• Alt ağ maskesi ve joker maskesi: 255.255.255.0 gibi noktalı biçimdeki maske ve tersi olan 0.0.0.255.
• Alt ağ maskesinin, sekizli gruplar halinde bit bit açılmış gösterimi.

Sonuçlar RFC 791 (IPv4 adresleme), RFC 4632 (CIDR gösterimi), RFC 950 ile RFC 919 ve RFC 922 (ağ ve yayın için ayrılan adresler) ve RFC 3021 (/31 noktadan noktaya bağlantılar) kurallarını izler.

Alt ağ oluşturma nasıl çalışır?

Bir IPv4 adresi, 32 bitlik bir sayıdır. Her biri 8 bit olan ve 0 ile 255 arasında değer taşıyan dört sekizli grup olarak yazılır. Önek uzunluğu bu 32 biti iki bölüme ayırır. Öneğin belirttiği sayıdaki ilk bit, ağı tanımlar. Kalan bitler ise o ağ içindeki bir ana bilgisayarı tanımlar.

/24 ağı, ağ bölümü için 24 bit ayırır ve ana bilgisayarlar için 8 bit bırakır. Sekiz ana bilgisayar biti, 2⁸ = 256 adres sağlar. /26 ağı yalnızca 6 ana bilgisayar biti bıraktığından 2⁶ = 64 adres içerir.

Alt ağ maskesi aynı bölünmeyi adres biçiminde yazar: her ağ biti için bir 1 biti ve her ana bilgisayar biti için bir 0 biti. /24 için bu değer 255.255.255.0 olur. Joker maskesi, alt ağ maskesindeki her biti tersine çevirir. Özellikle Cisco cihazlarındaki yönlendirici erişim listeleri adresleri joker maskeleriyle eşleştirir; bu nedenle araç her ikisini de gösterir.

Alt ağ formülü

0 ile 30 arasındaki p önek uzunluğu için hesaplayıcı, RFC 950 ve RFC 4632 tarafından tanımlanan şu kuralları uygular:

• Alt ağ maskesi = 32 bitlik sözcüğün ilk p biti 1 yapılır.
• Ağ adresi = IP adresi VE alt ağ maskesi (bit düzeyinde VE işlemi, yalnızca her iki girdide de 1 olan biti korur).
• Yayın adresi = ağ adresi VEYA joker maskesi (tüm ana bilgisayar bitleri 1 yapılır).
• Toplam adresler = 2⁽³²⁻ᵖ⁾.
• Kullanılabilir ana bilgisayarlar = 2⁽³²⁻ᵖ⁾ − 2. Bu çıkarma işlemi, RFC 950 ve RFC 919 tarafından ayrılan ağ adresini ve yayın adresini çıkarır.
• İlk kullanılabilir ana bilgisayar = ağ adresi + 1. Son kullanılabilir ana bilgisayar = yayın adresi − 1.

İki önek uzunluğu farklı kurallara tabidir. /31 tam olarak 2 adres içerir ve RFC 3021, noktadan noktaya bağlantıda bu ikisinin de yayın adresi olmadan kullanılabilir ana bilgisayar olmasını sağlar. /32 tek bir adresi belirtir: toplam 1, kullanılabilir 1, yayın adresi yoktur. Bu iki durumda araç, hiçbir blok ağı belirtmek için bir adres ayırmadığından ilk adresi "Ağ Adresi" yerine "Önek Tabanı" olarak etiketler.

Her sonuç tek bir 32 bitlik sayı üzerinde yapılan aritmetikten elde edilir. Araç adresleri tek tek listelemez; bu nedenle tüm 4.294.967.296 IPv4 adresini kapsayan /0, /32 kadar hızlı hesaplanır.

Çözümlü örnek

10.128.7.33 adresi ve /26 önek uzunluğu için:

1. Alt ağ maskesi: 26 adet bir bitin ardından 6 adet sıfır biti gelir; bu, 11111111,11111111.11111111,11000000 biçimindedir ve 255.255.255.192 olarak okunur.
2. Ağ adresi: Adres ile maskeye VE işlemi uygulanır. İlk üç sekizli grup değişmeden geçer. Son sekizli grupta 33 ikilik biçimde 00100001 değerindedir; 11000000 ile VE işlemi 00000000 verir; bu da 0 değeridir. Ağ adresi 10.128.7.0 olduğundan CIDR gösterimi 10.128.7.0/26 olur.
3. Yayın adresi: Tüm 6 ana bilgisayar bitini 1 yapın. Son sekizli grup 00111111 olur; bu da 63 değeridir. Yayın adresi 10.128.7.63 olur.
4. Sayılar: toplam 2⁶ = 64 adres ve 64 − 2 = 62 kullanılabilir ana bilgisayar vardır.
5. Ana bilgisayar aralığı: 10.128.7.1 ile 10.128.7.62 arası.
6. Joker maskesi: alt ağ maskesinin tersi olan 0.0.0.63.

Aracın varsayılan girdisi olan 192.168.1.10/24 ile ikinci örnek: ağ 192.168.1.0, yayın 192.168.1.255, ana bilgisayarlar 192.168.1.1 ile 192.168.1.254 arasında, toplam 256 adresin 254 tanesi kullanılabilir, alt ağ maskesi 255.255.255.0, joker maskesi 0.0.0.255.

Aracın izlediği kurallar

Sıfır dolgulu sekizli gruplar reddedilir. Araç, 010.1.1.1 ifadesini 10.1.1.1 olarak okumak yerine reddeder. Bu kasıtlıdır. Ping, curl ve çoğu işletim sistemi çözümleyicisinin arkasında çalışan POSIX inet_aton işlevi, başında sıfır bulunan bir sekizli grubu sekizlik sayı olarak kabul eder; dolayısıyla bu programlara göre 010.1.1.1, 8.1.1.1 anlamına gelir. Hiçbir ondalık veya sekizlik varsayım tüm okuyucularla uyuşamayacağından araç ikisini de kabul etmez. /08 biçiminde yazılan bir önek de aynı nedenle reddedilir.

Ana bilgisayar sayısından iki çıkarılır. Bazı hesaplayıcılar ham blok boyutunu ana bilgisayar sayısı olarak bildirir. Bu araç RFC 950 kuralını izler: /0 ile /30 arasındaki her blokta tümü sıfır olan ana bilgisayar bölümü ağı, tümü bir olan ana bilgisayar bölümü ise yayını belirtir. Bu nedenle ikisi de çıkarılır ve /24 içinde 254 kullanılabilir ana bilgisayar bulunur; 256 değil.

/31 içinde iki kullanılabilir ana bilgisayar vardır. RFC 3021 yayımlanmadan önce, 2000 yılında, yazılmış eski metinler /31 ağını kullanılamaz kabul eder; çünkü ayrılan iki adresin çıkarılması sıfır bırakır. RFC 3021, noktadan noktaya bağlantılar için her iki ayırmayı kaldırdı. Yönlendiriciler bunu onlarca yıldır desteklediğinden araç 2 kullanılabilir ana bilgisayar ve yayın adresi olmadığını bildirir.

/0 ile /32 arasındaki her önek kabul edilir. /0, tüm IPv4 alanını kapsayan geçerli bir bloktur; yönlendirme tablolarında varsayılan rota olarak 0.0.0.0/0 görünmesi de bununla uyumludur.

Yalnızca IPv4. IPv6 (RFC 4291), 128 bitlik adresler ve farklı bir gösterim kullanır; bu aracın kapsamı dışındadır. Araç ayrıca özel veya geri döngü adresleri gibi özel amaçlı aralıkları (RFC 6890) işaretlemez; yalnızca adres aritmetiğini bildirir.

Sık sorulan sorular

Bir /24 ağında kaç kullanılabilir ana bilgisayar vardır? 254. Bir /24 ağı 8 ana bilgisayar biti bırakır ve 2⁸ = 256 adres sağlar. İkisi, ağ adresi ve yayın adresi olmak üzere ayrılmıştır. Cihazlar için 254 adres kalır.

Joker maskesi nedir? Alt ağ maskesinin bit bit tersidir. Alt ağ maskesinde 1 varsa joker maskesinde 0 bulunur; tersi de geçerlidir. 255.255.255.0 maskesi için joker maskesi 0.0.0.255 olur. Birçok yönlendiricideki erişim denetim listeleri, bir kuralın hangi adreslerle eşleştiğini belirtmek için joker maskeleri kullanır.

Bir /31 ağında neden yayın adresi gösterilmez? Bir /31 ağı yalnızca iki adres içerir. Biri ağ, diğeri yayın için ayrılırsa geriye hiçbir şey kalmaz. Bu nedenle RFC 3021, /31 ağını her iki adresin de ana bilgisayar olduğu ve yayın adresinin bulunmadığı bir noktadan noktaya bağlantı olarak tanımlar. Hesaplayıcı 2 kullanılabilir ana bilgisayar bildirir ve yayını geçerli değil olarak işaretler.

010.1.1.1 neden 10.1.1.1 olarak okunmak yerine reddedilir? İşletim sistemleri, düz ondalık okumada aynı fikirde değildir. POSIX inet_aton, başında sıfır bulunan sekizli grubu sekizlik sayı olarak okur; bu nedenle çoğu sistemde 010, 8 anlamına gelir. Girdiyi reddetmek, kullanıcının kendi makinesinin uygulayacağından sessizce farklı bir sonuç vermeyecek tek çözümdür.

Toplam adresler ile kullanılabilir ana bilgisayarlar arasındaki fark nedir? Toplam adresler, bloğun tam boyutudur: (32 eksi önek uzunluğu) kuvvetinde 2. Kullanılabilir ana bilgisayar sayısı, /31 durumunda (ikisi de kullanılabilir) ve /32 durumunda (tek adres ana bilgisayardır) olduğu gibi istisnalar dışında bu sayıdan ayrılan iki adresin çıkarılmasıyla bulunur.

192.168.1.10/24 adresinin ağ adresi ne anlama gelir? Bu adres 192.168.1.0 değeridir; adresin ilk 24 biti korunup ana bilgisayar bitleri sıfırlanarak bulunur. Alt ağın tamamını tanımlar ve bir cihaza atanamaz.

Kaynaklar

1. Postel, J. "RFC 791: İnternet Protokolü." IETF, 1981.
2. Mogul, J. ve J. Postel. "RFC 950: Sınıfsız İnternetler Arası Yönlendirme (CIDR)." IETF, 1985.
3. Mogul, J. "RFC 919: İnternet Datagramlarının Yayınlanması." IETF, 1984.
4. Fuller, V. ve T. Li. "RFC 4632: Sınıfsız İnternetler Arası Yönlendirme (CIDR)." IETF, 2006.
5. Retana, A. ve diğerleri. "RFC 3021: Noktadan Noktaya IPv4 Bağlantılarında 31 Bitlik Öneklerin Kullanılması." IETF, 2000.