CCNA Gün 8 - IPv4 Başlığı

Bu yazıda IPv4 Başlığındaki farklı alanlar hakkında bilgi edineceğiz.

IPv4 Başlığı

Minimum IPv4 Başlığı Boyutu: 20 Byte

Maximum IPv4 Başlığı Boyutu: 60 Byte (Options: 40 Byte)

Version

Length: 4 Bit

Kullanılan IP sürümünü tanımlar.

Bu alanda 4 (0100) değeri varsa IPv4, 6 (0110) varsa IPv6'yı belirtir.

Internet Header Length (IHL)

Length: 4 Bit

IPv4 Başlığındaki Options alanının boyutu değişkendir. Bu nedenle IHL, başlığın toplam boyutunu belirtmek için gereklidir.

Başlığın Boyutunu 4 Baytlık Artışlarla Tanımlar.

IPv4 Başlığının Minimum Boyutu 20 Byte olduğundan IHL alanında en düşük 5 değerini görebiliriz (5 x 4 Byte = 20 Byte).

Options alanı maksimum 40 Byte boyutunda olabilir, dolayısıyla Maksimum IPv4 Başlığı Boyutu 60 Byte olur. Bu nedenle IHL alanının maksimum değeri 15 olur (15 x 4 Byte = 60 Byte).

DSCP (Differentiated Services Code Point)

Length: 6 Bit

QoS (Quality of Service) için kullanılır. Ses ve video akışı gibi gecikmeye duyarlı trafiğe öncelik vermek için kullanılır.

ECN (Explicit Congestion Notification)

Length: 2 Bit

Normalde bir ağda, ağ aşırı meşgulse, tıkanıklık varsa, bu durum paketlerin düşürülmesiyle cihazlara bildirilir. ECN, sıkışık bir ağa paketleri düşürmeden sinyal göndermenin bir yolunu sağlar.

Total Length

Length: 16 Bit

Paketin Toplam Boyutunu Belirtir (L3 Header + L4 Segment veya L4 Datagram).

Minimum değeri 20'dir (IPv4 Başlığında Kapsüllenen veri olmadığı anlamına gelir).

Maksimum değeri 65.535'dir (16 Bit uzunluğunda olduğundan - 2^16 - 1 = 65.535).

Identification

Length: 16 Bit

Bir paket çok büyük olduğu için parçalanmışsa, parçanın hangi pakete ait olduğunu belirlemek için kullanılır. Böylece, orijinal paketi elde etmek için yeniden birleştirme yapılabilir.

Aynı paketin tüm parçaları, bu alanda aynı değere sahip olacaktır, böylece sonradan yeniden birleştirilebilirler.

Paketler, MTU (Maximum Transmission Unit) değerinden daha büyükse parçalanır. MTU genellikle 1500 Byte boyutundadır. Bir Ethernet Frame'inin maksimum Data Payload boyutunun 1500 Byte olduğunu söylemiştik. Bunlar birbiriyle ilişkilidir.

Parçalar alıcı cihaz tarafında yeniden birleştirilir.

Flags

Length: 3 Bit

Parçaları kontrol etmek ve tanımlamak için kullanılırlar.

Bit 0: Reserved, her zaman 0'a ayarlıdır.

Bit 1: Don't Fragment (DF Bit), parçalanmaması gereken bir paketi belirtmek için kullanılır. 1 ayarlanırsa, paketin parçalanmaması gerektiği anlamına gelir.

Bit 2: More Fragments (MF Bit), pakette daha fazla parça varsa 1'e, son parça için 0'a ayarlanır. Paket parçalanmamış bir paketse MF Biti her zaman 0 olur.

Fragment Offset

Length: 13 Bit

Parçanın Orijinal IP Paketi içindeki konumunu belirtmek için kullanılır. Parçalar karışık sırada gelse bile paketin yeniden birleştirilmesine izin verir. Alıcının parçaların orijinal sırasını bilmesini sağlar.

Time to Live

Length: 8 Bit

Bir Router, TTL değeri 0 olan bir paketi düşürecektir.

Bu alan sonsuz döngüleri önlemek için kullanılır.

Kötü bir yönlendirme yapılandırması, bir paketin sürekli olarak bir döngü içinde gönderilmesine ve hedefe asla ulaşamamasına neden olabilir. TTL, 0 değerine ulaştığında döngülü trafiğin düşmesine neden olarak bunun olmasını engeller.

Hop Count: Paket bir Router'a her ulaştığında, TTL 1 azaltılır.

Tavsiye edilen TTL Değeri: 64.

Maksimum TTL Değeri: 255 (2^8 - 1).

Protocol

Length: 8 Bit

Kapsüllenmiş Layer 4 PDU'nun Protokolünü belirtir.

6 Değeri: TCP
17 Değeri: UDP
1 Değeri: ICMP
89 Değeri: OSPF
88 Değeri: EIGRP

Header Checksum

Length: 16 Bit

IPv4 Başlığındaki hataları kontrol etmek için kullanılan alandır.

Router bir paket aldığında Başlığın Sağlama Toplamını (Checksum) hesaplar ve başlığın bu alanındaki değer ile karşılaştırır.

Yeni hesaplanan Checksum ile IPv4 Başlığındaki Checksum eşleşmiyorsa, iletimde bir hata meydana geldiği ve Router'ın paketi düşürdüğü anlamına gelir.

Bu alan sadece IPv4 Başlığındaki hataları kontrol etmek için kullanılır.

IPv4, Kapsüllenmiş verilerdeki hataları algılamak için kapsüllenmiş protokole güvenir. Kapsüllenmiş verilerdeki hataları tespit etmek için hem TCP hem de UDP kendi Checksum alanlarına sahiptir.

Source / Destination IP Address

Length: 32 Bit

Source IP Address alanı, paketi gönderenin IPv4 Adresini belirtir.

Destination IP Address alanı, paketin amaçlanan alıcısının IPv4 Adresidir.

Options

Length: 0 - 320 Bit (0 - 40 Byte)

Nadiren kullanılır.

IHL Değeri 5'den büyükse Options alanının kullanıldığı anlamına gelir.

GNS3 üzerinden Wireshark ile Paket Analizi

R1'den R2'ye Ping atıyoruz.

Wireshark

Source: 192.168.1.1

Destination: 192.168.1.2

Protocol: ICMP

Info: Echo (ping) request

IPv4 bilgilerini genişletelim.

0100 = IPv4

0101 (5) = Header Length: 20 Bytes, Options Length: 0 Byte.

DSCP ve ECN = 0 (Her ikisi de kullanılmıyor).

Total Length: 100 (Hem IPv4 Başlığı, hem de ICMP verileri dahil olmak üzerine IP Paketinin Byte cinsinden toplam boyutunu belirtir)

Identification: 0x0004 (4) (Paket parçalı değildir, ancak parçalanmış olsaydı, bu pakete ait diğer parçaların da buradaki değeri 4 olurdu).

Flags:

Reserved Bit: Not set (0)

Don't fragment: Not set (0) (Paket parçalanabilir)

More fragments: Not set (0) (Paket parçalanmadığı için MF Biti 1 (Set) olmaz)

Fragment offset: 0 (Parçalanmamış pakette Fragment Offset 0'dır).

Time to Live: 255

Protocol: ICMP (1)

Header Checksum: 0x3840

Source: 192.168.1.1

Destination: 192.168.1.2

Cisco Cihazlarında standart Ping komutu 100 Byte boyutunda Pingler gönderir. Bu nedenle yukarıda Ping parçalanmamıştır (MTU: 1500 olduğundan).

ping 192.168.1.2 size 10000 komutunu kullanarak bir kez daha Ping attık. 1500 Byte'dan çok daha büyük boyutta 10000 Byte Ping Paketleri gönderecek. Dolayısıyla bu parçalanmaya neden olacaktır.