DCN - Ağ Katmanı Protokolleri

Bir ağdaki her bilgisayarın, benzersiz şekilde tanımlanıp adreslenebileceği bir IP adresi vardır. IP adresi Katman-3 (Ağ Katmanı) mantıksal adresidir. Bu adres, bilgisayar her yeniden başlatıldığında değişebilir. Bir bilgisayar, bir seferde bir IP'ye ve farklı bir zamanda başka bir IP'ye sahip olabilir.

Adres Çözümleme Protokolü (ARP)

İletişim sırasında, bir ana bilgisayar, aynı yayın etki alanına veya ağa ait olan hedef makinenin Katman-2 (MAC) adresine ihtiyaç duyar. Bir MAC adresi, bir makinenin Ağ Arabirim Kartına (NIC) fiziksel olarak yazılır ve asla değişmez.

Öte yandan, kamu alanındaki IP adresi nadiren değiştirilir. Bir arıza durumunda NIC değiştirilirse, MAC adresi de değişir. Bu şekilde, Katman-2 iletişiminin gerçekleşmesi için ikisi arasında bir eşleştirme gereklidir.

Bir yayın etki alanındaki uzak ana bilgisayarın MAC adresini bilmek için, iletişimi başlatmak isteyen bir bilgisayar, "Bu IP adresi kimde?" Sorusunu soran bir ARP yayın mesajı gönderir. Bir yayın olduğu için, ağ segmentindeki (yayın etki alanı) tüm ana bilgisayarlar bu paketi alır ve işler. ARP paketi, hedef ana bilgisayarın IP adresini içerir, gönderen ana bilgisayar konuşmak ister. Bir ana bilgisayar kendisine yönelik bir ARP paketi aldığında, kendi MAC adresiyle yanıt verir.

Ana bilgisayar, hedef MAC adresini aldıktan sonra, Katman-2 bağlantı protokolünü kullanarak uzak ana bilgisayarla iletişim kurabilir. Bu MAC-IP eşlemesi, hem gönderen hem de alan ana bilgisayarların ARP önbelleğine kaydedilir. Bir dahaki sefere, iletişim kurmaları gerekirse, doğrudan kendi ARP önbelleğine başvurabilirler.

Ters ARP, ana bilgisayarın uzak ana bilgisayarın MAC adresini bildiği, ancak iletişim kurmak için IP adresini bilmesini gerektiren bir mekanizmadır.

İnternet Kontrol Mesajı Protokolü (ICMP)

ICMP, ağ teşhis ve hata raporlama protokolüdür. ICMP, IP protokol paketine aittir ve taşıyıcı protokol olarak IP'yi kullanır. ICMP paketi oluşturulduktan sonra, IP paketi içinde kapsüllenir. IP'nin kendisi en iyi çaba gerektiren, güvenilir olmayan bir protokoldür, ICMP de öyle.

Ağ ile ilgili herhangi bir geri bildirim, kaynak ana bilgisayara geri gönderilir. Ağda bir hata oluşursa, ICMP aracılığıyla rapor edilir. ICMP düzinelerce tanılama ve hata raporlama mesajı içerir.

ICMP-echo ve ICMP-echo-response, uçtan-uca ana bilgisayarların erişilebilirliğini kontrol etmek için en sık kullanılan ICMP mesajlarıdır. Bir ana bilgisayar bir ICMP-yankı talebi aldığında, bir ICMP-yankı-yanıtı göndermeye bağlıdır. Geçiş ağında herhangi bir sorun varsa, ICMP bu sorunu bildirecektir.

İnternet Protokolü Sürüm 4 (IPv4)

IPv4, TCP / IP ana bilgisayar adresleme mekanizması olarak kullanılan 32 bit adresleme şemasıdır. IP adresleme, TCP / IP ağındaki her ana bilgisayarın benzersiz şekilde tanımlanabilmesini sağlar.

IPv4, ağı her biri iyi tanımlanmış sayıda ana bilgisayara sahip alt ağlara bölmesini sağlayan hiyerarşik adresleme şeması sağlar. IP adresleri birçok kategoriye ayrılmıştır:

Class A - ağ adresleri için ilk sekizli ve ana bilgisayar adreslemesi için son üç sekizli kullanır
Class B - ağ adresleri için ilk iki sekizliyi ve ana bilgisayar adreslemesi için son ikisini kullanır
Class C - ağ adresleri için ilk üç sekizliyi ve ana bilgisayar adreslemesi için sonuncuyu kullanır
Class D - Üçün üzerinde hiyerarşik yapının aksine düz IP adresleme şeması sağlar.
Class E - Deneysel olarak kullanılır.

IPv4 ayrıca özel adresler (internette yönlendirilemez) ve genel adresler (ISS'ler tarafından sağlanır ve internet üzerinden yönlendirilebilir) olarak kullanılacak iyi tanımlanmış adres alanlarına sahiptir.

IP güvenilir olmasa da; 'En İyi Çaba Verme' mekanizmasını sağlar.

İnternet Protokolü Sürüm 6 (IPv6)

IPv4 adreslerinin tükenmesi, yeni nesil İnternet Protokolü sürüm 6'yı doğurdu. IPv6, düğümlerini 128 bit geniş adresle adresler ve gelecekte tüm gezegende veya ötesinde kullanılmak üzere bol miktarda adres alanı sağlar.

IPv6, Anycast adreslemeyi tanıttı ancak yayın kavramını kaldırdı. IPv6, cihazların bir IPv6 adresini kendilerinin almasını ve bu alt ağ içinde iletişim kurmasını sağlar. Bu otomatik yapılandırma, Dinamik Ana Bilgisayar Yapılandırma Protokolü (DHCP) sunucularının güvenilirliğini ortadan kaldırır. Bu şekilde, o alt ağdaki DHCP sunucusu kapalı olsa bile, ana bilgisayarlar birbirleriyle iletişim kurabilir.

IPv6, IPv6 mobilitesinin yeni özelliğini sağlar. Mobil IPv6 donanımlı makineler, IP adreslerini değiştirmeye gerek kalmadan etrafta dolaşabilir.

IPv6 hala geçiş aşamasında ve önümüzdeki yıllarda IPv4'ün tamamen yerini alması bekleniyor. Şu anda, IPv6 üzerinde çalışan birkaç ağ vardır. IPv4 üzerinden farklı ağlarda kolayca konuşup dolaşmak için IPv6 etkin ağlar için bazı geçiş mekanizmaları vardır. Bunlar:

Çift yığın uygulaması
Tunneling
NAT-PT