Ne arayalım?

ARAMIZA KATILIN

BİZE ULAŞIN

Adres:

E-posta:

host/bin/bilisimlife.dll

iletisim@bilisimlife.net

OSI Modeli 25322532 okunma

02.12.2017

Ağ Sistemleri

Rserit

Kullanıcıların problemlerine en iyi çözümleri sunabilmek bir şirketin ilk kuralıdır. Ağ içerisinde kullanılan bir çok karmaşık uygulamalar mevcut. Ağ kurulumlarında bir hiyerarşi doğar. Bu hiyerarşi, ağların büyümesiyle daha da gelişir olur. Ağlardaki sıkıntıları çözmek, sorunları gidermek gibi bir çok işlevler çıkacaktır. Eskiden standart bir yapı bulunmuyordu. Haliyle bu problemler tam bir kafa yerdi. ISO (Uluslararası Standartlar Organizasyonu), bu sıkıntılara dur diyerek, bir çok ağı inceledi. Ağdaki her şey rapor edildi. Ardından 1984'te OSI referans modelini geliştirdi. OSI modeli geliştirildikçe donanım ve yazılım firmaları da bu modele uygun ürünler ortaya koymaya başladı.

Modele değinirsek, TCP/IP'den daha karışıktır. 7 katmanı bulunuyor. Ancak ağ içerisindeki karmaşıklığı en aza indirgemekte. Hatta her katman için ayrı uzmanlar mevcut. Katman işlevleri öğrenimi ve öğretimi kolaylaştırıldıktan sonra insanlar OSI üzerinde daha fazla durmaya başladı. Haliyle donanım ve yazılım firmaları birbirleriyle uyum içerisinde gelişmeye başladılar. Çünkü ortada bir standart var.

OSI içerisinde bulunan 7 katmanın bir katmanında bir değişiklik yapıldığında, diğer katmanlar bundan etkilenmezler. Bu, işbirliği, işlev paylaşımı veya problemlerin çözümü gibi konularda kolaylıklar sağladı.
OSI katmanlarını şöyle sıralamak gerekirse:

•    Uygulama Katmanı
•    Sunum Katmanı
•    Oturum Katmaı
•    Nakil Katmanı
•    Ağ Katmanı
•    Data Link Katmanı
•    Fiziksel Katman

7 katman içerisinden Uygulama, Oturum ve Sunum katmanları "üst katmanlar" olarak isimlendiriliyor. Çünkü görevlerini yazılımlar sağlıyor. Ayrıca, belirtmiş olduğum bu üç katman, TCP/IP modelinde "Uygulama Katmanı" adı altında tek bir katmanda birleştirilmiştir. OSI'nin farkı da bu, birleştirmek yerine basamak olarak koyuyor, siz isterseniz işlevlerini değiştirebiliyorsunuz. Nakil, Ağ, Data Lik ve Fiziksel katmanlara "alt katmanlar" deniliyor. Görevlerini ağ içerisinde kullanılan cihazlar ve bu cihazların yazılımları sağlıyor.



Numaraladırarak bu katmanların işlevlerine değinelim.

7. Uygulama Katmanı (Application Layer)

Fiziksel donanımlar içermediğinden, yazılımların işlev gördüğü katmandır. Aynı zamanda bir kullanıcıya en yakın olan katmandır. Diğer katmanlara servis sağlamaz; diğer katmanlar bu katmana servis sağlar. Örnek ile bu yakınlığı göstermek gerekirse, Microsoft'un API'leri bu katmanda çalışır. API'leri geliştiren yazılımcı örnek ile bir ağda paylaşılan klasöre erişmek isterse, API içerisinde hazır aracı alır, kendi programında kullanır. Bu sayede alt katmanlarda gerçekleşen bir çok işlemlerle uğraşmak zoruda kalmaz. Böyle de bir kolaylığı var.
Katman içerisinde FTP, TFTP, Telnet, SMTP, SNMP ve HTTP protokolleri yer alır.

6. Sunum Katmanı (Presentation Layer)

Katmanın amacı, kaynakta bulunan verinin, veriyi alacak olan hedef bilgisayar tarafından da anlaşabileceği ortak bir formata dönüştürmektir. Veriyi gönderirken daha güvenli olabilmesi için şifreleme de yapabilir. DOS ve Windows 9x sistemlerinde metin tipli bir veriyi 8 bit ASCII olarak kaydeder. Örnek ile bir harfi 00100100 olarak kaydeder. NT tabanlı sistemlerde 16 bit Unicode kullanır. Örneğin bir harf için 0000001000000100 olarak kaydeder. Bu katmanın işlevidir, kullanıcı burasıyla pek ilgilenmez. Sunum katmanı bu gibi farklılıkları ortadan kaldırır.

Şu an günümüzde bu katman daha çok programlarla ilgili halde. Şöyle açıklayalım, iki bilgisayar olsun. Iki bilgisayar üzerinde JPEG dosyası açılmak istensin. Burada iş, aynı dosyayı okuyabilen/açabilen program çeşitlerini kullanmaktır. Işte bu sunum katmanına örnek verilebilir.

5. Oturum Katmanı (Session Layer)

Katman, bir istemcinin birden fazla istemciyle aynı anda iletişim içerisinde olduğunda, gerekli olduğu anlarda istemciyle doğrudan iletişimde bulunabilmesini sağlar. Şöyle bir örnek verebiliriz, X, Y ve Z isimli üç tane istemcimiz olsun. X istemcisi Z üzerinden bir çıktı alırken, Y istemcisi Z üzerindeki paylaşılan bir klasöre erişim sağlıyorsa, Z istemcisi hem X ile hem de Y ile olan iletişimini sürdürmelidir.

Katmanda bulunan protokoller, bu katmanın ne işlevi olduğunu açıkça belirtiyor. NetBIOS ve Socket gibi protokoller, farklı istemcilerle aynı anda bağlantıları yönetebilmeyi sağlar.

4. Nakil Katmanı (Transport Layer)

Adı üzerinde olduğu gibi bu katmanın işlevi, bir veriyi güvenilir bir şekilde hedefe ulaşırmayı sağlar. Üst katmanlardan gelen bilgileri diğer katmanlara veya hedeflere ulaştırır. Verinin bozulup bozulmadığını kontrol edebilir. TCP ve UDP protokolleri bu katman üzerinde çalışır.

Nakil katmanını iki önemli işlevi bulunur. Biricinsi güvenilirlik, ikincisi ise akış kontrolü. Zaten gerçek hayatta olan nakiller de bu işlevler üzerindedir. Güvenilirlik işlevi, istemciler arasında gerçekleşen veri transferlerinde verinin en iyi şekilde hedefe göndermek, göndermediyse tekrar göndermesini sağlayan görevdir. Iletişim içerisinde olan istemcilerde veriyi gönderen istemci alıcı kapasitesi üzerinde veriler gönderebilir. Hal böyleyken veriyi alan istemci, alamadığı veri paketlerini yok edecektir. Bunun önüne geçmek için Nakil Katmanı, ara bellekleme, tıkanıklıktan kaçınma ve pencereleme metotlarını kullanır, böylelikle akış kontrolünü sağlar.

Bu akış kontrolleri, Nakil Katmanının eli koludur. Ara bellekleme içinde verinin akış hızına müdahele edilmez, kapasitenin üzerinde olan veriyi ara belleğe alır. Tıkanıklıktan kaçınma ise ICMP Source Quench mesajı gönderilir. Bu mesaj, istemci gönderimini yavaşlatır. Pencereleme metodu ise paketlerin gruplar halinde iletir.


3. Ağ Katmanı (Network Layer)

Bir veri paketinin LAN içerisinde ya da diğer ağlar içindeki hareketini sağlayan katmandır. Katmadaki protokollerin işlevleri budur. Bu işlev için bir adresleme yapısı mevcuttur. Zaten ağlarda adreslemeler mevcuttur. Bunu sağlayan ise gelişen teknolojidir. Adresleme için ayrı protokol kullanılır. Dinamik ve statik olmak üzere iki adresleme çeşidi vardır. Dinamik adreslemede IP adresleri otomatik olarak (Örnek protokol DHCP) dağıtılır ancak statik olarak adreslemede IP adresleri elle girilir.

Bu katman, hiyerarşik sistem verilerin hedefte olan istemcilere en etkili ve en kısa yolu seçmesini de sağlar. Harekete geçen bir verinin hedefine ulaşabilmesi için en iyi ve en güvenli yol seçimi de yapılır. Katman da broadcast geçmediği için ağda performans etkilenmez.

IP, ARP, RARP, BOOTP, ICMP protokolleri bu katmanın protokolleri olarak verilebilir.

2. Veri Bağlantısı Katmanı (Data Link Layer)

Fiziksel adresleme ve ağ içindeki verilerin nasıl taşınacağı tanımlanan katman Data Link katmanıdır. Fiziksel adresleme MAC adresidir, IP ile karıştırılmasın. Bir çok işleve sahip bir katmandır. Ağ içinde hakemlik, adresleme, hata bulma, kapsüllenmiş veriyi tanıma bir kaçıdır.

Saydığım şeylerin çoğu bir ağ kartı (NIC) içeriside geçer. Bu katman, ağ içindeki istemcileri tanımlar, bir kablonun kimin tarafından kullanıldığıı tespit eder ve fiziksel katmandan gelen verilerin hatalara karşı kontrol görevi de bulunur.

Katma iki alt bölüme ayrılıyor: MAC ve LLC.
MAC katmanı, veriyi CRC, alıcı ve gönderen istemcinin MAC adresleri ile birlikte paketler, ardından fiziksel katmana aktarım sağlar. Bununla birlikte, alan istemci tarafından da bu işlemleri tersine yapıp veri paketinin veri iletişimi içindeki LLC bölümüne aktarmak da MAC'in görevidir.

LLC katmanı, Ağ Katmanı için bir geçiş köprüsüdür. Özel olarak mantıksal portlar oluşturur. SAP ve SAPs örnek verilebilir. Haliyle kaynak istemcide ve hedef istemcide aynı protokoller iletişime geçer. LLC'nin farklı bir görevi ise, bozuk veri paketlerini tekrar göndermektir. Bilindiği gibi bozuk veri hedefe ulaşmaz. Bunun için LLC, veriyi tekrar tekrar gönderebilir. Hedef istemciyi işleyebileceğinden fazla veri paketi gönderilerek boğulması sağlanabilir. Bunu engelleyen ise LLC'dir. Bu olaya Flow Control denilir.

Bu katmana girişimizde "Hakemlik" işlevini belirtmiştim. Hakemlik için CSMA/CD algoritmasını kullanır. Algoritma adımlarına buradan ulaşabilirsiniz. Adresleme fonksiyonu için, mac, unicast, broadcast ve multicast adresleri örnektir.

Katmanın örnek protokolleri, HDLC, PPP, Frame Relay ve ATM verilebilir.

1. Fiziksel Katman ( Physical Layer)

Ilk katman olan fiziksel katmanda, verilerin kablolu/kablosuz şekilde aldığı fiziksel bir yapıdır. Diğer altı katman 0-1 sistemiyle çalışırken, bu katmada 0 ve 1'lerin elektrik, ışık veya radyo sinyallerine çevrilmesi ve aktarılması ana görevdir.

Bu katmada veri paketleri hedef tarafta, kullanılan araç (kablolar veya radyo sinyalleri) üzerinden nasıl gönderileceği tanımlanır. Her iki tarafında aynı kurallarla iletişimde bulunması gerekir, aksi halde iletişim sağlanamaz.Yani her iki tarafın da kullandığı araçların aynı olması gerekir. Bunun için üretici firmalar bu problem ortadan kalkması için aynı değerleri kullanan cihazları ürettiler. En basit örnek ile ağ kartı diyebiliriz.

Fiziksel katmanda bir protokol yoktur. Fiziksel olduğu için mantıksal şeyler bulunmuyor. Katman içinde kablolar, hub, switch, router gibi cihazlar yer alır.

OSI modeli günümüzde kullanımı yaygındır. Katmanları bilinmese de kullanılan protokollerin çoğunu kullanmaktayız. Internet ve ağ iletişimi bu protokoller sayesinde olmaktadır. Her geçen gün bu protokoller üzerinde daha sağlıklı ve daha iyi erişim sağlayabilmek için çalışmalar yapılıp, gelişim sağlanıyor.

Recep ŞERIT

BİR YORUM YAZIN