Topluluklar ve ağlar büyüdükçe, ağı daha küçük, birbirine bağlı ağlara bölerek giderilebilecek sorunlar ortaya koyarlar. Büyüyen bilgisayar ağlarında, aşağıdakiler gibi bazı yaygın sorunlar ortaya çıkar:
■ Performans bozulması
■ Güvenlik sorunları
■ Adres yönetimi
Performans
Bir ağdaki ana bilgisayarlar, sohbet cihazları olabilir. Ağdaki diğer tüm kullanıcılara kendileriyle ilgili haberler yayınlayacak şekilde tasarlanmıştır. Yayın, bir ana bilgisayardan ağdaki diğer tüm ana bilgisayarlara gönderilen bir mesajdır ve amaç genellikle kendi bilgilerini paylaşmak ve diğer ana bilgisayarlar hakkında bilgi istemektir. Yayınlar, iletişim sürecinin bir parçası olarak protokoller tarafından kullanılan gerekli ve kullanışlı bir araçtır. Bir grup bilgisayar ağa bağlandığında, birbirlerine yayın yaparlar ve bir ağda ne kadar çok kullanıcı olursa yayın bant genişliği o kadar fazla tüketir. Kullanıcılar eklendikçe, yayın trafiği, aksi takdirde üretken veriler taşıyabilecek değerli bant genişliğini kapladığı için performans kalitesi düşer. Yayınlar ağ sınırının ötesine geçmediği için, ağ bir yayın alanı olarak bilinir. Kullanıcı gruplarını daha küçük ağlara ayırmak, yayın alanlarının boyutunu azaltır ve performansı geri yükler.
Security
Dünyadaki işletmeler ve tüketiciler ticaretlerini İnternet’e kaydırdıkça, hırsızlar ve siber korsanlar da suçtan kazanmak için web’den yararlanmak için yeni yollar buluyorlar. İnternet gibi büyük bir topluluğa polislik yapmak göz korkutucu bir görev olabilir, ancak küçük bir mahallenin güvenlik ihtiyaçlarına yönelmek çok daha yönetilebilir.
Şu anda İnternet haline gelen orijinal IP tabanlı ağ, bir zamanlar devlet kurumlarında ve araştırma organizasyonlarında az sayıda güvenilir kullanıcıdan oluşuyordu. Bilinen kullanıcıların bu kadar küçük bir topluluğunda, güvenlik oldukça basit bir konuydu.
O zamandan beri, İnternet tanınmayacak kadar büyüdü ve şimdi bireyler, işletmeler ve kuruluşlar İnternet’e bağlanabilen kendi IP ağlarını geliştirdi. Ana bilgisayarlar, ağ ekipmanı ve veriler, bu ağ sahiplerinin mülkiyetindedir. Kendilerini daha büyük ağlardan izole ederek ve cihazlarını halka açık erişimden koruyarak şirketler ve kuruluşlar kendilerini casuslardan ve hırsızlardan daha iyi koruyabilirler. Yerel bir ağ yöneticisi, küçük ağa dışarıdan erişimi daha kolay kontrol edebilir.
Bir şirket veya kuruluş içindeki İnternet erişimi de benzer şekilde güvence altına alınabilir. Örneğin, bir üniversite ağı idari, araştırma ve öğrenci alt ağlarına ayrılabilir. Bir ağı kullanıcı erişimine göre bölmek, kuruluşun çıkarlarını ve çalışan gizliliğini korumanın etkili bir yoludur. Bu tür erişim kısıtlamaları bir kuruluşu hem yetkisiz dahili erişime hem de kötü niyetli harici saldırılara karşı koruyabilir.
Ağlar arasındaki güvenlik, ağın çevresindeki bir ara aygıtta (yönlendirici veya güvenlik duvarı aracı) denetlenir. Güvenlik duvarı işlevi yalnızca bilinen, güvenilir verilerin ve kullanıcıların ağa erişmesine izin verecek şekilde yapılandırılabilir. Aşağıdaki şekilde, internete erişime izin verirken bilgileri koruyan güvenlik duvarlarına sahip bir ağı göstermektedir.
Adres Yönetimi ve Hiyerarşik Adresleme
Bir ağdaki bir grup ev sahibi, yerel bir postaneye sahip bir kasabadaki küçük bir mahalleyle karşılaştırılabilir. Posta işçisi tüm sakinleri, sokaklarını ve sokak adreslerini biliyor, ancak bu bilgileri mahalle dışındaki hiç kimseyle paylaşmıyor.
Nasıl mahalle postanesinde mahallenin fiziksel konumunu tanımlayan bir posta kodu varsa, bir ağın da bir yönlendiricideki ağın mantıksal konumunu tanımlayan bir ağ adresi vardır. (Bilgisayar ağları fiziksel konumlarla sınırlı olmadığından, IPv4 ağları takip etmek için mantıksal bir sistem sağlar.) IPv4 adresi, hem mantıksal ağ adresini tanımlayan ağ bitlerini hem de yerel son cihaz.
Mahalle benzetmesinde, sakinler (ev sahipleri) mahallelerindeki diğer insanlarla kolayca iletişim kurabilir. Birbirlerinin sokak adreslerini biliyorlar ve birbirlerine güveniyorlar ve sürekli sohbet ediyorlar ve birbirlerini kontrol ediyorlar. Bununla birlikte, mahallenin dışında bir yere mesaj göndermeleri gerekiyorsa, mesajı posta gönderene iletirler ve bu mesaj, mesajı hedefin mahallesindeki başka bir postaneye nasıl yönlendireceğini anlar. Bu, mahalle içindeki sakinleri, bilinen mahalleleri dışındaki tüm olası adreslerle nasıl iletişim kuracaklarını bilmekten kurtarır. Postane, mahalle dışındaki dünya ile iletişim için bir topluluk kapısı görevi görür.
Mesajlar dışarıdan geldiğinde, hem mahalle postanesinin (posta kodu) hem de sokak adresini (yerel adres) içeren bilgilerle ele alınır. Yararlı posta çalışanı mahalleye gönderilen tüm mesajları alır, adrese göre sıralar ve mahallenin içindeki mesajı uygun alıcıya iletir.
Aşağıdaki örnekte ayrıca ağ adreslemenin temel işlevi açıklanmaktadır. Yönlendiriciler, giden iletilere dikkat ederek ve gelen iletiler için genel bir hedef ve sıralama istasyonu olarak hizmet vererek küçük ağlar için postanelerde posta işçisi olarak görev yapar. Bir ağın, ağın ötesinde ileti göndermek ve almak için kullandığı yönlendiriciye ağ geçidi yönlendiricisi denir .Aşağıdaki resim, yerel ana bilgisayarlara adresi ağ içinde bilinmeyen bir dış ana bilgisayara erişim sağlayan bir ağ geçidi yönlendiricisini göstermektedir.
Adres iki bölüme ayrılmıştır: ağ adresi ve ana bilgisayar adresi. Adresin ağ kısmı, yönlendiricilere genel ağı nerede bulacağını söyler ve ana bilgisayar kısmı, son yönlendirici tarafından ağ içinde teslimat için kullanılır. IP adresinin yapısı 6. Bölümde daha ayrıntılı olarak incelenecektir. Analojideki adresleme türü hiyerarşik olarak kabul edilir. Hiyerarşik adresleme en genel bilgilerden en spesifik bilgilere kadar okunur. Bir mektup veya paket posta hizmeti aracılığıyla gönderildiğinde, bir adresleme protokolü vardır. Aşağıdaki şekil, Kanada posta sistemi için uygun şekilde adreslenmiş bir mektup örneğini göstermektedir.
Aşağıdaki şekilde adres, posta çalışanları tarafından en genel bilgilerden (ülke ve posta kodu) en spesifik olana (muhatabın adı) okunacaktır. Mektup Kanada posta servisinin elindeyken, posta kodu mektubu varış yerinin mahallesine yönlendirmek için kullanılacaktır. (Gerçekte, posta kodunun ilk birkaç karakteri il ve şehir bilgilerini içerir, bu nedenle harf adresindeki şehir ve il bilgileri gereksizdir.) Mektup mahalledeyken, posta çalışanı adrese ulaşmak için sokak adresini kullanır evi ve daha sonra adı, evde mektubu alan kişiyi tanımlar. Çoğu ülkede posta kodları aynı hiyerarşik kuruluşu kullanır.