Öncelikle bir TCP/IP networküne bağlanmak isteyen bir bilgisayarda yapılması gereken ayarları ele alalım. TCP/IP protokolü tanıtılırken bir takım bilgilere ihtiyaç duyulmaktadır, bunlar
1. IP numarası *
2. Subnet maskesi *
3. Ağ geçidi (Gateway)
4. DNS Sunucularıdır
Yanlarında * bulunan bilgiler mutlaka girilmesi gerken bilgilerdir, diğerleri duruma göre boş bırakılabilir.
Buradaki IP numarası ve subnet maskesi hakkında detaylı bilgi önceki dokümanlarda verilmiştir, DNS sunucuları ise daha sonra açıklanacaktır. Bu kısımda özellikle üzerinde durulacak olan ‘ağ geçidi’ kavramı ve internet üzerinde yönlendirmedir. Buradan hareketle yukarıdaki bilgilere sahip bir bilgisayarın yapacaklarını özetleyelim, ilk olarak daha önce anlatıldığı şekilde IP adresini ve subnet maskesini kullanarak ait olduğu networkü bulacaktır. Daha sonra kendisi için bir IP yönlendirme tablosu oluşturacaktır.
Yönlendirme tablosu oluştururken izleyeceği yol şudur. Kendi IP numarasına giden tüm paketleri kendisine yönlendirecektir. Aynı şekilde kendisi ile aynı networkte olan adreslere bu IP numarasının ait olduğu arayüz üzerinden ulaşmaya çalışacaktır. Bu network dışında kalan adreslere yönelen tüm paketleri ise ağ geçidi olarak tanımlanan cihaza yönlendirecektir (Buradan da anlaşılacağı gibi, ağ geçidi olarak tanımlanan IP numarası mutlaka kendi IP numarası ile aynı subnet içinde olmalıdır, aksi taktirde bilgisayar ağ geçidine ulaşamayacaktır).
IP yönlendirme tablosunun oluşturulabilmesi için gerekenlere bir bakalım. Öncelikle ulaşılmak istenen network ve bu networkün maskesi bilinmelidir ve bu networke ulaşmak için kullanılacak arayüz de gerekmektedir.
Bir örnekle konuyu daha açık hale getiremek için, 212.45.64.226 IP numarasına ve 255.255.255.224 subnet maskına sahip bir bilgisayar için ağ geçidinin 212.45.64.225 olarak tanımlandığını düşünelim.
Bu durumda bilgisayar ait olduğu networkü 212.45.64.224 olarak hesaplayacaktır, oluşturduğu yönlendirme tablosu ise şu şekilde ifade edilebilir. Öncelikle kendi IP numarasına giden paketleri kendi kendine gönder. 212.45.64.224 networkünde olan tüm paketleri 212.45.64.226 IP numarasını kullanarak gönder, bu networkün dışındaki adreslere gidecek paketleri ise 212.45.64.225 IP numarası üzerinden yönlendir. Tablo olarak ifade edecek olursak,
sonucunu elde edebiriz. Burada belirtilen arayüz bilgisayarın bu IP numarasına ulaşmak için kullandığı arayüzdür, bu arayüzün tanımı ve gösterimi çeşitli işletim sistemleri arasında farklı olabilmektedir, unix türevi sistemlerde ethernet için eth0, le0, hme0 gibi isimler kullanılırken (burada 0 kaçıncı arayüz olduğunu gösterir, örneğin bir bilgisayarda iki ethernet kartı varsa bunlar eth0 ve eth1 ya da hme0 ve hme1 olarak tanımlanırlar), windows tabanlı sistemlerde ise bundan farklı olarak arayüzler sahip oldukları birincil IP ile tanımlanırlar, örneğin örneğimizdeki arayüz, arayüzün birincil IP numarası olan 212.45.64.226 ile tanımlanacaktır.
Bu tanımlamaların yapılmış olduğu bir bilgisayarın IP yönlendirme tablosu incelenecek olursa (IP numarasının tanımlandığı bilgisayar WinNT Server 4.0’dır)
C:\>route print
Active Routes:
Yukarıdaki tabloda birinci, üçüncü ve dördüncü satırların bizim oluşturduğumuz tabloda yer aldığı diğerlerinin ise yer almadığı hemen dikkati çekecektir. Burada ikinci satır 127 ile başlayan tüm adreslerin loopback arayüzüne yönlendirilmesi gerektiğini belirtmektedir. Bu da 127 ile başlayan tüm adreslerin aslında kendi kullandığımız bilgisayarı tanımladığı anlamına gelir. Beşinci, altıncı ve yedinci satırlar ise broadcast ve multicast tanımlamalarıdır, broadcast yönlendirmeler belli bir IP numarasına değil tüm networke ulaşılmaya çalışıldığında kullanılırlar. Ancak yönlendirme tablosunun bu tanımları sistem tarafından otomatik olarak yapılmaktadır, kullanıcının bunları ileride değinileceği şekilde değiştirmesine, silmesine ya da eklemesine gerek duyulmamaktadır.
Bizim oluşturduğumuz tabloda bulunmayan ‘metric’ hanesi ise eşdeğer yönlendirmeler arasında hangisinin önce kullanılacağını belirtir.
Bir IP yönlendirme tablosu incelenirken ya da oluşturulurken dikkat edilmesi gereken en önemli noktalardan biri yönlendirme tablosunun en özelden en genele doğru taranacağıdır, örneğin 212.45.64.226 numaralı IP’ye ulaşmaya çalışırken bu IP numarasının hem 212.45.64.226/255.255.255.255 hem 212.45.64.224/255.255.255.224 hem de 0.0.0.0/0.0.0.0 networklerinin içinde kaldığı görülür ama bunların arasında en özel olan kullanılacaktır, bu da 212.45.64.226/255.255.255.255’tir.
Örneklerle devam ederek konumuzu genişletelim. 212.45.64.226/27 IP numaralı bilgisayarımızın 212.45.64.231 IP numaralı bilgisayara ulaşmak istediğini düşünelim. Öncelikle kendi yönlendirme tablosunda bulunan network adresleri ile subnet maskelerini kullanarak bu IP’nin yönlendirme tablosundaki networklerden herhangi birinin dahilinde olup olmadığını hesaplayacaktır. Hem birinci (0.0.0.0/0) hem de üçüncü satırların (212.45.64.224/27) bu IP’yi kapsadığı bu hesaplama sonucu ortaya çıkacaktır, 212.45.64.224/27 diğerinden daha özel bir tanımlama olduğu için bunu kullanacak ve paketi kendi IP numarası üzerinden LAN’e gönderecektir. Bunu komut satırında inceleyecek olursak.
C:\>tracert 212.45.64.231
Tracing route to aboneservisi.marketweb.net.tr [212.45.64.231]
over a maximum of 30 hops:
1 tracert 212.45.64.20
Tracing route to kheops.marketweb.net.tr [212.45.64.20]
over a maximum of 30 hops:
1 10 ms 2 Trace complete.
Görüldüğü gibi 212.45.64.20 IP numaralı bilgisayara 212.45.64.225 numaralı cihaz üzerinden ulaşılmıştır. Buradan çıkan sonuç 212.45.64.225 IP numaralı cihazın en az iki arayüzü/IP adresinin olduğu ve bu arayüzlerden biri 212.45.64.224 networkünde iken diğerinin 212.45.64.0 networkünde olduğudur. 212.45.64.225 IP numaralı cihazın yönlendirme tablosu hakkında basit bir yorum yaparsak şöyle bir sonuç elde edebiliriz.
* Buradaki traceroute sonucu ile netmaskı öğrenmek mümkün değildir, burada verileni bir önbilgi kabul edebilirsiniz.
** Burada belirtilen 212.45.64.0/25 segmentinde herhangi bir IP olabilir. Bu yönlendiricinin 212.45.64.0/25 segmentindeki IP numarasıdır. Aynı şekilde arayüzler de (ethernet 0, ethernet 1) önbilgi olarak yazılmıştır, arayüzlerin ne olduğu eldeki verilerle tesbit edilemez.
Görüldüğü gibi 212.45.64.225 adresine yönlendirilen paketler bu cihazın yönlendirme tablosunda taranarak ilgili arayüzlerden hedeflerine ulaştırılmışlardır. Aynı şekilde 212.45.64.20/25 IP numaralı bilgisayardan 212.45.64.226 adresine çekilen traceroute sonucu da
kheops/export/staff/ilker>traceroute 212.45.64.226
traceroute to 212.45.64.226 (212.45.64.226), 30 hops max, 40 byte packets
1 212.45.64.1 (212.45.64.1) 3 ms 3 ms 1 ms
2 taurus.marketweb.net.tr (212.45.64.226) 5 ms 5 ms 6 ms
şeklindedir. Bu da ağ geçidimizin hem 212.45.64.1 hem de 212.45.64.225 IP numaralarına sahip olduğunu göstermektedir.
Şematik olarak gösterirsek
Görüldüğü gibi ağ geçidinin iki ayrı networke de bağlantısı bulunmaktadır. Kafalarda kalmış olabilecek soruları gidermek için son bir örnek vererek konumuzun tanım kısmını bitirelim. Networkleri caddelere, istemcileri de caddelere çıkışları olan evlere benzetirsek, ağ geçitleri, ön kapısı bir caddeye, arka kapısı ise başka bir caddeye açılan, böylece caddeler arasında -belli kurallar dahilinde- geçiş sağlayan iş merkezleridir.
Yukarıdaki açıklamalardan da anlaşılabileceği gibi internete bağlı tüm bilgisayarlar bir anlamda yönlendirme yapmakta ve yönlendirme tabloları kullanmaktadırlar. Ancak asıl işi yürütenler, yönlendirici (router) dediğimiz bu işi yapmak için özel olarak tasarlanmış sistemlerdir (‘sıradan’ bilgisayarlar da uygun şekilde konfigüre edilerek router haline getirilebilirler ancak bu dokümanda buna değinilmeyecektir). O halde genel anlamda bir routerı tanımlarsak, çok sayıda farklı arayüze (ethernet, atm, fddi, serial, e1, e3, t1, t3..) sahip olup, çeşitli protokolleri yönlendirmesi (IP,IPX) için özel olarak tasarlanmış cihazlardır. Bir çoğunda desteklenen arayüzler modüler olup ihtiyaca göre eklenip çıkarılabilmektedir. Aynı şekilde yönlendirme protokolleri de cihazların yazılımları ile belirlenebilmektedir. Bu cihazlara örnek olarak çeşitli Cisco ve Ascend cihazları gösterilebilir (Piyasada onlarda farklı üretici tarafından üretilmiş yüzlerce hatta binlerce router bulunmaktadır, burada belirtilenler yalnızca örnek olarak verilmiştir). Dokümanın bundan sonraki kısmında işletim sistemi detaylarına mümkün olduğu kadar az girilerek router’lardan bahsedilecektir.
Az önce teorik olarak çıkarılan sonuçları omurga router’I üzerinde inceleyecek olursak (Burada incelenen router bir Ascend GRF 400’dür)
Routing tables
Internet:
NOT:
1. Buradaki iki satır router yönlendirme tablosundan seçilerek gösterilmiştir. Aksi taktirde yüzlerce network tanımı arasında görülmeleri mümkün değildir.
2. Arayüzler ise burada görüldüğü gibi belirtilenlerden farklı tanımlanmışlardır, ge031 cihazın birinci şase, üçüncü slotunun, birinci portunu belirtmektedir, aynı şekilde ge032 de birinci şase, üçüncü slotunun, ikinci portunu belirtir (buradaki e ise arayüzün ethernet olduğunu göstermektedir).
Şimdi örneği biraz daha karmaşıklaştıralım ve sisteme yeni bir cihaz daha ilave edelim. Ethernet portunun IP’si 212.45.65.8/24 olan bu cihaz GRF’e 3. ethernet portu aracılığıyla bağlantılı olsun (GRF’in aynı segmentteki IP numarasının ise 212.45.65.9/24 olduğunu kabul edelim). Aynı zamanda bu cihaz üzerinde bulunan 240 modemin IP numaralarının 212.45.68.1, 212.45.68.2 …. 212.45.68.254 havuzunda bulunsun.
Şematik olarak bunu gösterirsek
Bu durumda 212.45.68.0/24 segmentine ulaşmak için mutlaka 212.45.65.8 IP numaralı cihaza (TNT) ulaşmak gerekmektedir, buradan çıkan sonuç ise TNT’nin de yönlendirme yaptığı ve bir anlamda router olduğudur. Ancak tüm trafiğin geçtiği omurga yönlendiricisinin 212.45.68.0/24 segmentine 212.45.65.8 IP numarası ile ulaşacağını bilmesi gerekir aksi taktirde 212.45.68.0/24 segmentine ulaşmak için kendisine gelen paketleri hangi adrese yönlendireceğini bilemez. Bu durumda omurga yönlendiricisi üzerinde 212.45.68.0/24’ün 212.45.65.8’e yönlendirilmesi gerekir (bu işlem dinamik routing (rip, ospf), arp proxy ve benzeri yöntemlerle yapılabilir, ancak burada konuyu karıştırmamak için statik yönlendirme anlatılacaktır). Bunun için router üzerinde ‘route add -net 212.45.68.0 212.45.65.8’ şeklinde bir komut çalıştırmak yeterli olacaktır (yazılan komut işletim sistemine bağlı olup burada belirtilen SysV türü unix sistemlerinde kullanılan notasyondur, aynı işlem bir cisco yönlendirici üzerinde konfigürasyon moduna geçtikten sonra ‘ip route 212.45.68.0 255.255.255.0 212.45.65.8’ şeklindeki bir komutla yapılabilir). Bunu da yaptıktan sonra omurga routerının yönlendirici tablosuna tekrar bakarsak :
Routing tables
Internet:
Şimdi bilgisayarımızdan 212.45.68.2 IP numarasına ulaşmak için traceroute sonucu alırsak :
C:\>tracert 212.45.68.2
Tracing route to tnt-port002.marketweb.net.tr [212.45.68.2]
over a maximum of 30 hops:
1 2 tracert 212.45.80.1
Tracing route to 212.45.80.1 over a maximum of 30 hops
1tracert 212.45.76.193
Tracing route to anadolunet-idsl.anadolunet.com.tr [212.45.76.193]
over a maximum of 30 hops:
1 2 3 30 ms 25 ms 50 ms cankaya-kizilay.marketweb.net.tr [212.45.76.1]
4 30 ms 60 ms 50 ms kizilay-anadolunet128k.anadolunet.com.tr [212.45.76.4]
5 80 ms 72 ms 70 ms anadolunet-idsl.anadolunet.com.tr [212.45.76.193]
Trace complete.
Bu tabloya bakarak, aradaki tüm yönlendiricilerin yönlendirme tablolarını inceleyelim. Öncelikle grf.marketweb.net.tr’da 212.45.76 ile ilgili bir yönlendirme bulunması gerekir, ilgili yönlendirme aşağıda gösterilmiştir.
Routing tables
Internet:
Traceroute sonucuna paralel olarak 212.45.76/22 bloğu 212.45.65.7 IP numarasına yönlendirilimiştir. Aynı yönlendirmeyi 212.45.65.7’de ararsak:
ascend% sh ip route 212.45.76.193
Yine traceroute sonucuna paralel olrak 212.45.76/22 bloğu 212.45.76.1 IP numarasına yönlendirilmiştir (arayüzden de anlaşılacağı gibi bu bağlantı bir WAN bağlantısıdır). Sonuç olarak 212.45.76.1 IPsine kadar ulaşmış durumdayız. Bu IP’ye sahip cihazda bir sorgulama yaparsak:
kizilay-cisco#sh ip route 212.45.76.193
Routing entry for 212.45.76.192/26
Known via “static”, distance 1, metric 0
Routing Descriptor Blocks:
* 212.45.76.4
Route metric is 0, traffic share count is 1
Görüldüğü gibi yeni ağ geçidimiz 212.45.76.4’tür. Burada dikkat edilmesi gereken şey, bloğumuzun küçülmüş olduğudur, az önce /22 olarak yönlendirilen blok şu an /26 olarak yönlendirilmektedir. Bu da kanın atar damarlardan kılcal damarlara dağılması gibi düşünülebilir, en genelden en özele doğru yönlendirme devam etmektedir. 212.45.76.4’teki yönlendirme tablosu aşağıdadır.
IDSL> ip route stat
Görüldüğü gibi 212.45.76.193 IP’sine wan bağlantısından ulaşılmaktadır ve trace bir sonraki noktada tamamlanmaktadır.
Daha önce belirttiğim gibi burada gösterilen paketin ‘gidiş yoludur’, aynı paketlerin aynı şekilde geri de gelebilmesi gerekir, ancak bunu da ayrıca göstermeyi gereksiz görüyorum. Ancak geri dönüş için şöyle bir yol düşünülebilir ‘paketi yönlendireceğin adresi biliyorsan yönlendir yoksa varsayılan (default) yönlendiriciye gönder’. Bu sistemle 212.45.64.226’ye ulaşmak isteyen bir paket 212.45.76.193’ten çıkar ve varsayılan yönlendirmeleri izleyerek omurga yönlendiricisine kadar ulaşır, omurga yönlendiricisi ise zaten 212.45.64.226’ya nasıl ulaşacağını bilmektedir. Bu şekilde geliş/gidiş yönlendirmeleri tamamlanmış olur.
Burada belirtilen yapının şeması ise şu şekildedir.
Sanırım bu şemayla traceroute sonucu beraber incelendiğinde, IP yönlendirme konusunda net bir fikir elde edilebilir.
NOT: Yukarıda verilen tüm şekil ve yönlendirme tablolarında yalnızca ilgili kısımlar gösterilmiş diğer kısımlar karışıklığa yol açmaması için çıkartılmıştır.
TEK NOLTADAN INTERNETE BAĞLANTI ÜZERİNDE YÖNLENDİRME ÖRNEĞİ
Yönlendirmenin temel prensipleri dokümanın ilk kısmında anlatılmıştır, ancak internet üzerinde yönlendirme ağın büyüklüğü ve araya giren daha gelişmiş yönlendirme protokolleri nedeniyle çok daha karmaşık bir hal alır. Bu yüzden burada internet yönlendirmesi anlatılırken, yalnızca tek noktadan servis alan bir kurumun yönlendirmesi anlatılacaktır. Bir önceki anlatımdan farklı olarak olayın sistematiği de anlatılmaya çalışılacak ve teknik yapının yanında bir takım prosedürel olaylardan da bahsedilecektir.
30 bilgisayarar ve 1 routerdan oluşan LAN’ını internete bağlamak isteyen bir kurum düşünelim. Öncelikle servis alınacak kuruma (ISS-Internet Servis Sağlayıcı) bağlantıyı sağlayacak bir ortam gerekmektedir, hemen hiç bir durumda bu yalnızca kısa mesafelerde çalışan ethernet ile mümkün olmamaktadır. Değişik alternatifler mümkün olmasına rağmen burada Telekom şirketinden kiralanan data iletişim hattının kullanıldığını ve bu hattın her iki ucuna konulan birer özel modem ile ISS ile kurum arasında iletişimin hazır olduğunu düşünelim. Modemin bağlantısı seri arayüz vasıtasıyla routera yapılacaktır. Bu durumda router ethernet üzerinden bilgisayarlarla, modem üzerinden de ISS tarafında bulunan router ile haberleşebilecek ve bilgisayarlar için internete bir geçit görevi görecektir (ağ geçidi-gateway). Fiziksel bağlantı hazır olduğunda internet üzerinde kullanılması gereken IP numaralarına ihtiyaç duyulur. IP’ler kuruma yine ISS tarafından sağlanacaktır, ve ISS’in kullandığı IP bloğunun bir bölümünü oluşturacaktır. Bu durumda ISS’in bu kuruma 64 IP’lik bir blok verdiğini düşünelim. Bu blok 212.45.72.0/26, routerın ethernet arayüzüne verilen IP ise 212.45.72.1 olsun. Aynı zamanda routerın modeme bağlı seri aryüzüne 212.45.95.2/30, ISS tarafında bulunan routerın modeme bağlı seri arayüzüne ise 212.45.95.1/30 IP’lerinin atandığını düşünelim (Burada verilen IP’lerin belirlenmesi ISS’in sistem yöneticisi tarafından yapılacaktır).
Bu anlatılanları şematik olarak gösterirsek :
Görüldüğü gibi sistemde routerlar en az iki farklı networkte bulunmaktadırlar, kurum routerı hem kurum için networküne hem de routerlar arası geçiş networküne, ISS routerı ise hem routerlar arası geçiş networküne hem de ISS networküne bağlıdır ve her iki networkte arayüzleri bulunmaktadır. Aynı zamanda kurum ağında bulunan tüm bilgisayarlar ISS tarafından atanan bloktan özgün birer IP numarasına sahiptirler ve ağ geçidi olarak routerı kullanmaktadırlar.
Burada görülen sistemlerin yönlendirme tablolarını teorik olarak çıkaralım.
Görüldüğü gibi kurumda kullanılan sistemin yapısı son derece yalındır, iç network dışında kalan tüm IP’ler routera yönlendirilerek internete ‘bırakılırlar’, bundan sonrasını ISS routerları halletmektedir.
İnternet trafiğinin ISS dışındaki akışını detaylı olarak anlatmak ise bu dokümanın kapsamına sığmayacak kadar geniş bir konudur, ancak kabaca şu şekilde ifade edilebilir. Her IP, ISS dışında aynı bloktan diğer IP’ler ile aynı şekilde hareket eder. Örneğin son örnekte kuruma verilen IP bloğu (212.45.72.0/26) aslında ISS’in kendi bloğu olan 212.45.64.0/19’un bir alt bloğudur (subnet), ve internet üzerinde 212.45.64.0/19 bloğu olarak yönlendirilir. Ancak paketler ISS routerlarına ulaştıktan sonra 212.45.72.0/26 yönlendirmesi yapılır.
Son olarak belirtilmesi gereken birkaç şey var. Bu dokümanda ana amaç TCP/IP yönlendirmesine yabancı kullanıcılar için bir temel oluşturmak idi, network mühendisi haline getirmek değil. Bu yüzden örnek olarak verilen yönlendirmelerin tamamı mümkün olduğunca basit seçilen statik yönlendirmelerdir, gerçek durumlarda ise -orta-büyük ölçekli sistemlerde- durum genellikle böyle olmayıp daha karmaşık olan dinamik yönlendirme protokolleri kullanılanır (rip, ospf, (e)igrp, bgp gibi).
Kaynak; Örneklerle IP Yönlendirme
Son yorumlar