Sınıfsız alanlar arası yönlendirme

Sınıfsız Alanlar Arası Yönlendirme (Classless Inter-Domain Routing ), IP yönlendirmesi için IP adresleri tahsis etmek için kullanılan bir yöntemdir. İnternet Mühendisliği Görev Gücü (IETF), 1993 yılında İnternet'teki önceki sınıflı ağ adresleme mimarisinin yerini almak için CIDR'yi tanıttı. CIDR, Internet üzerindeki yönlendiricilerin kullandığı  büyümesini ve  yavaşlatmaya yardımcı olmayı amaçlamaktadır.RFC 1518, An Architecture for IP Address Allocation with CIDR, Y. Rekhter, T. Li (Eylül 1993)RFC 1519, Classless Inter-Domain Routing (CIDR): an Address Assignment and Aggregation Strategy, V. Fuller, T. Li, J. Yu, K. Varadhan (Eylül 1993)

IP adresleri, adreste iki bit grubundan oluşuyor olarak tanımlanır: en önemli bitler, tüm ağı veya  tanımlayan ağ önekidir ve en az önemli küme, o ağdaki bir ana bilgisayarın belirli bir arayüzünü belirten ana bilgisayar tanımlayıcısını oluşturur. Bu bölüm, IP ağları arasındaki trafik yönlendirmesinin temeli ve adres ayırma ilkeleri için kullanılır.

IPv4 için klaslı ağ tasarımı, ağ önekini bir veya daha fazla 8 bitlik grup olarak boyutlandırarak A, B veya C Sınıfı adreslerin bloklarına neden olurken, CIDR altında adres alanı, herhangi bir adres biti sınırında İnternet servis sağlayıcılarına ve son kullanıcılara tahsis edilir. Bununla birlikte, IPv6'da, arabirim tanımlayıcısı kural gereği 64 bitlik sabit bir boyuta sahiptir ve daha küçük alt ağlar hiçbir zaman son kullanıcılara tahsis edilmez.

CIDR, ağ ön eklerinin değişken uzunluğa sahip olduğu değişken uzunluklu alt ağ maskelemesini (VLSM) temel alır (önceki sınıflı ağ tasarımının sabit uzunluklu ön ekinin aksine). Bunun temel yararı, kuruluşlara tahsis edilen alt ağ boyutlarının daha hassas bir şekilde kontrol edilmesini sağlaması ve dolayısıyla IPv4 adreslerinin gerekenden daha büyük alt ağlar tahsis etmesini yavaşlatmasıdır. CIDR, bir IP adresinin ardından önekin bit sayısını belirten bir sonekin geldiği CIDR gösterimi olarak bilinen IP adreslerini yazmanın yeni bir yoluna yol açtı. CIDR gösteriminin bazı örnekleri, IPv4 için 192.0.2.0/24 ve IPv6 için 2001:db8::/32 adresleridir. Bitişik öneklere sahip adres blokları, genel yönlendirme tablosundaki girişlerin sayısını azaltarak süper ağlar olarak toplanabilir.

CIDR yönlendirmesi şu şekilde yapılır:

[Bloktaki En Düşük Adres, Ağ Genişleme (Supernet) Maskesi]

Örnek:

[198.168.160.0, 255.255.224.0]

"Bloktaki En Düşük Adres", tanımlanan adres alanının başlangıç noktasını temsil eder, ağ genişletme maskesi ise tanımın içerdiği C sınıfı ağ sayısını belirler.

C Sınıfı ağlar için tanımlanan sınıf ağ maskesi değeri "255.255.255.0" olarak belirlenmiştir. Yani ağ genişletme maskesi (Supernet) değeri "255.255.224.0" olarak verilen örnek, bilgisayar ağı ile ağ maskesi arasında değişim gösteren ağ sayısını belirler.

 Ağ genişleme (Supernet) maskesi: 11111111 11111111 11100000 00000000 Sınıf Ağ Maskesi: 11111111 11111111 11111111 00000000

"11111111 11111111 111", ağ genişletme ön eki olarak adlandırılır. Bu ek dışında kalan C sınıfı ağ adresi ile eşleşme göstermeyen "11111" değeri ise tanımlanabilecek ağ sayısını belirler. Supernet ve sınıf ağ maskesi değerlerine bakılırsa "ağ genişleme maskesi" değerinde değişken olabilecek 5 Bit vardır. Buna göre yukarıda verilen örnek 32 adet C sınıfı bilgisayar ağı tanımlaması yapmak için kullanılabilir.

Buna göre CIDR'yi tanımlarsak;

 198.168.160.0: 11000110 10101000 10100000 00000000 198.168.191.255: 11000110 10101000 10111111 11111111
arasında yer alan değişkenleri kapsamıştır.

Aşağıdaki tabloda tanımlı bilgisayar sayısına göre gereken C sınıfı Ağ sayısı verilmiştir.

 254 1 255-508 2 509-1016 4 1017-2032 8 2033-4064 16 4065-8128 32 8129-16256 64

CIDR'nin başka yöntemlerle de gösterilebilir. Ağ genişleme maskesinin temel mantığı "&" mantıksal operatörü ile yapılan işlem sonucunda değişim gösterecek olan bit sayısını bulmaktır.

[198.168.160.0, 255.255.224.0] gösteriminin yerine [198.168.160.0/19] gösterimi kullanılabilir. Burada belirtilen 19 rakamı ağ genişleme maskesi içerisinde yer alan "1" katarının uzunluğunu temsil eder.

[199.22.0.0/16] ağ genişleme maskesi içerisinde yer alan "1" katarı uzunluğu 16 bittir. C sınıfı adresler için ağ sınıf maskesi 24 bit uzunluğundadır. Aradaki farkı meydana getiren 8 bit kullanılarak 28 adet ağ tanımlaması yapılabilir. Tanım aralığı ise 199.22.0.0 ile 199.22.255.255 arasındadır.

[199.22.176.0/20] CIDR blok uzunluğu 20 bittir. 4 bit kullanılarak 16 ağ tanımlanabilir. CIDR özelliğini destekleyen yönlendiriciler eşleşmeyi sağlayan birden çok değer olması durumunda daha uzun ağ genişleme maskesi değerine sahip olan istikameti takip ederler. Örneğin 199.22.0.0/16(R1) ve 199.22.176.0/20 (R2) olan iki girdiden R2 istikameti seçilerek IP datagram bu yönlendirici üzerine yönlendirilir.

 ip route 66.120.53.0 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.32 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.64 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.96 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.128 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.160 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.192 255.255.255.224 198.208.116.24 ip route 66.120.53.224 255.255.255.224 198.208.116.24

CIDR kullanılarak yukarıda verilen yönlendirme bilgisi aşağıdaki şekle dönüştürülebilir.

 ip route 66.120.53.0 255.255.255.0 198.208.116.24

ya da

 ip route 66.120.53.0/24 198.208.116.24
şeklinde gösterilebilir.

 Arka plan 
Her IP adresi, bir ağ önekinden ve ardından bir ana bilgisayar tanımlayıcısından oluşur. IPv4'ün sınıf ağ mimarisinde, 32 bitlik IP adresinin en önemli üç biti, tek noktaya yayın ağı için ağ önekinin boyutunu tanımladı ve ağ sınıfı A, B veya C'yi belirledi.
SınıfEn önemli bitlerAğ önek boyutu (bit)Ana bilgisayar tanımlayıcı boyutu (bit)Adres aralığıA08240.0.0.0–127.255.255.255B101616128.0.0.0–191.255.255.255C110248192.0.0.0–223.255.255.255D (çok noktaya yayın)
E (ayrılmış)1110
1111––224.0.0.0–255.255.255.255
Bu sistemin avantajı, ağ önekinin daha fazla bilgi olmadan herhangi bir IP adresi için belirlenebilmesidir. Dezavantajı, ağların çoğu kuruluşun kullanması için genellikle çok büyük veya çok küçük olmasıydı, çünkü yalnızca üç boyut mevcuttu. En küçük tahsis ve yönlendirme bloğu, kişisel veya departman ağları için gerekenden daha büyük, ancak çoğu işletme için çok küçük olan 28 = 256 adres içeriyordu. Bir sonraki büyük blok, büyük kuruluşlar tarafından bile verimli bir şekilde kullanılamayacak kadar büyük olan 216 = 65536 adres içeriyordu. Ancak 65.536'dan fazla adrese ihtiyaç duyan ağ kullanıcıları için, diğer tek boyut (2.24) çok fazla, 16 milyondan fazla sağladı. Bu, adres kullanımında verimsizliklerin yanı sıra rotalamada da verimsizliklere yol açtı, çünkü bireysel rota duyurularına sahip çok sayıda tahsis edilmiş C sınıfı ağ gerektiriyordu ve rota toplama için çok az fırsatla coğrafi olarak dağılmıştı.

Alan Adı Sistemi'nin (DNS) icadından sonraki on yıl içinde, sınıflı ağ yönteminin  olmadığı bulundu. Bu,  oluşturma ve CIDR'nin geliştirilmesine yol açtı. En önemli adres bitlerine dayanan daha önce anlamlı olan sınıf ayrımları terk edildi ve sınıflı olarak bilinen eski sistemin aksine yeni sistem sınıfsız olarak tanımlandı. Yönlendirme protokolleri, yalnızca IP adreslerini değil, aynı zamanda alt ağ maskelerini de taşıyacak şekilde revize edildi. CIDR'nin uygulanması, İnternet'teki her ana bilgisayarın ve yönlendiricinin küçük yollarla yeniden programlanmasını gerektiriyordu - İnternet'in hızlı bir büyüme dönemine girdiği bir zamanda küçük bir başarı değil. 1993 yılında; İnternet Mühendisliği Görev Gücü, IP adres bloklarını tahsis etmek ve IPv4 paketlerini yönlendirmek için bu yeni ilkeyi tanımlamak için RFC 1518 ve RFC 1519 adlı yeni bir standartlar dizisi yayınladı. Güncellenmiş bir sürüm olan RFC 4632, 2006 yılında yayınlandı.

Çeşitli alternatiflerle yapılan bir deneme döneminden sonra, Sınıfsız Etki Alanları Arası Yönlendirme, her ağın ikinin gücünde çeşitli boyutlarda alt ağlara bölünmesine izin veren değişken uzunluklu alt ağ maskelemesine (VLSM) dayanıyordu, böylece her bir alt ağ yerel ihtiyaçlar için uygun şekilde boyutlandırılabilir. Değişken uzunluklu alt ağ maskeleri RFC 950'de bir alternatif olarak belirtilmiştir. Ortak işlemler için adresleri gruplandırma teknikleri, ilk olarak Carl-Herbert Rokitansky tarafından önerilen küme adresleme kavramına dayanıyordu.Carl-Herbert Rokitansky, "Internet Cluster Addressing Scheme and its Application to Public Data Networks", Proc. 9th International Conference on Computer Communication (ICCC' 88), s. 482–491, Tel Aviv, İsrail, Ekim/Kasım 1988

Kaynakça

Kategori:İnternet standartları
Kategori:İnternet mimarisi
Kategori:Yönlendirme