3ders_1c4e33a842b2142dc5371af7f09057fb_.pdf

BIM 408 - KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ Ders 3 :OSI TCP/IP Modeli OSI MODELİ (Open Systems Interconnection) 1 OSI MODELİ (Open Systems Interconnection)  Ağların ana hedefi, cihazların birbirleriyle veri paylaşımını mümkün kılmaktır; bu bağlamda, ağdaki tüm bileşenlerin ortak bir "protokol" kullanarak e...

BIM 408 - KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ Ders 3 :OSI TCP/IP Modeli OSI MODELİ (Open Systems Interconnection) 1 OSI MODELİ (Open Systems Interconnection)  Ağların ana hedefi, cihazların birbirleriyle veri paylaşımını mümkün kılmaktır; bu bağlamda, ağdaki tüm bileşenlerin ortak bir "protokol" kullanarak etkileşimde bulunabilmesi esastır.  OSI (Open Systems Interconnection) Modeli, bilgisayar ağları ve iletişim sistemlerinde standartlaştırılmış bir yapıyı temsil eden bir referans modelidir.  Bu model, ağ protokollerini ve iletişim teknolojilerini organize etmek, sınıflandırmak ve anlamak için kullanılır.  OSI Modeli, farklı türdeki cihazların ve yazılımların birbiriyle uyumlu bir şekilde çalışabilmesini sağlamak için standartları belirler. Bu standartlar, donanım ve yazılım üreticileri arasında bir açıklık ve birlik sağlar.  Model, bir ağı yedi katmana böler. Her katman belirli bir işlevi yerine getirir ve birbirinden bağımsızdır. 2 Layer 1 - Physical Fiziksel katman, verilerin 0 ve 1'ler halinde, yani bitler olarak fiziksel hatlar üzerinden iletilmesini sağlar. Ethernet, fiber, wi-fi gibi çeşitli kanallar aracılığıyla kablolu veya kablosuz iletimi destekler. Ethernet, coaxial, fiber, wi-fi gibi farklı iletişim kanalları üzerinden veri taşıma yeteneğine sahiptir. Fiziksel katman, sinyalleri tekrarlayarak verilerin hat üzerinde daha uzak noktalara iletilmesini sağlayan "repeater" cihazlarını içerir. Repeater'lar, aldıkları veri sinyallerini yalnızca tekrarlamakla görevlidir. Hub olarak adlandırılan cihazlar da fiziksel katmanda yer alır (layer 1). Bu cihazlar, bağlı bulunan tüm hostlara veriyi aynı şekilde ileterek herhangi bir ayrım yapmazlar. Ethernet kablosundan farksızdır, çünkü bağlı uç noktalar arasında herhangi bir ayrım yapmaksızın veriyi ileterek çalışır. 3 Layer 2 - Data Link Fiziksel katman ile iletişim kurarak, verilerin alınıp gönderilmesini sağlar. NIC (Network Interfaces Card) veya Wi-Fi access card gibi aygıtlar bu katmanda rol oynar. Her ağ kartının benzersiz Media Access Control (MAC) adresi vardır. MAC adresleri, cihazları birbirinden ayırmak için kullanılır ve üretici tarafından tanımlanır. Örneğin, "00-B0-D0-63-C2-26" Fiziksel katmandan gelen verilerin doğru hedeflere yönlendirilebilmesi için MAC adresi zorunludur. Switch aygıtları, portlarına bağlı cihazların MAC adres bilgilerini kullanarak veriyi yönlendirir. Switch, aslında 2. katmandaki "data link" katmanındaki bir cihazdır. 4 Layer 2 - Data Link 5 Layer 2 - Data Link  Farklı ağlardaki cihazlarla iletişim kurmak için genellikle birden fazla router aygıtı kullanılır. Bu router'lar, farklı ağları birbirine bağlayarak iletişimi sağlar.  Router aygıtları, ağlara bağlanırken NIC (Network Interfaces Card) yani ağ kartlarını kullanır. Her bir ağ kartı, benzersiz bir MAC adresine sahiptir.  Router'lar, fiziksel kanallardan geçen veriyi, MAC adresleri aracılığıyla adım adım bir ağ kartından diğerine taşır.  Her ağ kartının sahip olduğu benzersiz MAC adresi, verinin doğru hedefe yönlendirilmesini sağlar.  Router aygıtları, birden fazla ağı birbirine bağlayarak veri iletimini yönetir. Her bir router, kendi üzerindeki ağlar arasında veri yönlendirmesi yapar. 6 Layer 2 - Data Link İlgili paketin uzaktaki hedefine ulaşabilmesi için, yani uçtan uça veri alışverişinin sürdürülebilmesi için de 3. katman olan “Network” katmanına ihtiyacımız var. 7 Layer 3 - Network  “Network” yani “Ağ” katmanının ana işlevi, veri paketlerini kaynak cihazdan hedef cihaza ulaştırmak ve farklı ağlardan geçerken yönlendirme yapmaktır. Hedef belirtme ve yönlendirme işlemleri de, her bir cihazın sahip olduğu IP adresi sayesinde mümkün oluyor.  Daha iyi anlamak için birbirinden farklı iki ağdaki cihazların veri alışverişinde bulunmak istediğini düşünelim. Yönlendirme işinden routerlar sorumlu olduğu için biz hedef IP adresini belirtip, bizim ağımıza bağlı bulunan routera bu paketi iletiyoruz. Router da bağlı olduğu ağlardan uygun olanlara bu paketi iletip, ilgili IP adresine sahip hosta bu paketin ulaşmasını sağlıyor. 8 Layer 3 - Network Öncelikle, kaynak ve hedef IP adresleri pakete eklendi. Ayrıca bu paketi uygun yere yönlendirebilmesi için router cihazının MAC adresi de hedef adres olarak eklendi. 9 Layer 3 - Network Bu paket routera geldiğinde router alıp inceliyor ve hedef IP adresinin kendisine bağlı olan bir ağda olup olmadığını kontrol ediyor. 10 Layer 3 -Network Kendisine bağlı bir ağda bu IP adresine sahip cihaz olmadığı için bunu, bağlı olduğu diğer router cihazına, MAC adresi yardımıyla yönlendiriyor. 11 Layer 3 -Network Bu paket ikinci router cihazına geldiğinde router hedef IP adresini kontrol ediyor. 12 Layer 3 -Network Hedef IP adresinin, bağlı olduğu ağdaki bir hosta ait olduğunu öğrendiğinde bu hosta bu paketi iletmek için hedef MAC adresi olarak bu hostun MAC adresini ekleyip gönderiyor. 13 Layer 3 -Network Bu paketi alan host, paketin göndericisini ve hedefini kontrol ediyor. Bu sayede paketin kendisi için olup olmadığını ve yanıt vermek istediğinde yanıtını hangi IP adresine göndermesi gerektiğini öğrenmiş oluyor. 14 Layer 3 -Network IP adresi kendisine ait olduğu için bu paketi kabul edip, içeriğini yani DATA kısmını okuyor. 15 Layer 4 - Transport  OSI modelinde dördüncü katman olarak konumlanmıştır ve uygulama katmanındaki uygulamalar arasında güvenilir bir iletişimi sağlamakla görevlidir.  Bu katman, uygulamalar arasındaki veri akışını düzenler, hata kontrolü yapar, veri bütünlüğünü sağlar ve akış kontrolü uygular.  Her uygulamaya veya hizmete özel port numaralarını kullanarak uygulamalar arasında ayrım yapar.  Bu, taşıma katmanının gönderdiği verinin hangi uygulamaya ait olduğunu belirlemesine yardımcı olur. 16 Layer 4 - Transport www.izu.edu.tr 17 Layer 4 - Transport Standart Portlar HTTP : 80 HTTPS: 443 FTP (File Transfer Protocol): 21 SSH (Secure Shell): 22 Telnet: 23 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): 25 Taşıma Yöntemleri Transmission Control Protocol (TCP) User Datagram Protocol (UDP) 18 Layer 4 - Transport Transmission Control Protocol – TCP - TCP, güvenilir bir bağlantı kurar ve veri iletimini başlatmadan önce bir el sıkışma süreci geçirir. İletişim sırasında bağlantı sürekli olarak takip edilir ve veri paketleri kaybolduğunda tekrar talep edilir. Güvenilir İletim: Hata kontrolü ve akış kontrolü uygular. Her paketin doğruluğunu kontrol eder ve eksik paketleri tekrar talep eder. Bu, veri bütünlüğünü sağlar ancak gecikmeye neden olabilir. Segmentasyon ve Birleştirme: Veriyi küçük parçalara bölerek iletimi sağlar. Bu özellik, büyük dosyaların etkili bir şekilde transfer edilmesini mümkün kılar. Kullanım Alanları: Web tarayıcıları, e-posta (SMTP), dosya transferi (FTP), güvenli web iletişimi (HTTPS) gibi uygulamalarda yaygın olarak kullanılır. Veri bütünlüğü önemli olduğu alanlarda kullanılır. - Connection Oriented - Three-Way Handshake 19 Layer 4 - Transport User Datagram Protocol - UDP UDP, her veri paketini bağımsız bir şekilde ele alır ve bağlantı kurma süreci olmadan çalışır. Hızlı ve Basit: Hata kontrolü ve akış kontrolü yoktur, bu nedenle daha hızlıdır ancak veri bütünlüğü ve iletim garantisi sağlamaz Gecikme ve Güvenlik: TCP'ye göre daha düşük gecikmeye sahiptir ancak veri kaybı riski vardır. Güvenli veri transferi için ek güvenlik önlemleri gerektirebilir. Kullanım Alanları: Video akışları, sesli iletişim (VoIP), oyun uygulamaları, DNS (Domain Name System) gibi uygulamalarda kullanılır. Hızlıdır ancak veri bütünlüğünü korumaz. 20 Layer 4 - Transport Hangisini Seçmeli? TCP: Güvenilir ve hatasız iletişim gerektiren durumlar için uygundur. UDP: Daha hızlı ve gecikme önemli olan durumlarda tercih edilir, ancak veri kaybı riski vardır. 21 Layer 5, 6, and 7 Uygulamalar tarafından verilerin üretildiği ve Ağa gönderildiği katman olarak açıklanabilir. HTTP, FTP gibi özel protokoller kullanılır. Session Layer: bilgisayarlar arasında gerçekleşen oturum yönetimini sağlar, oturum başlatma, sürdürme ve sonlandırma işlemleriyle veri alışverişini organize eder. Presentation Layer: uygulama katmanındaki veriyi ağ üzerinde taşınabilir hale getirmek amacıyla veri formatlarını çevirme, şifreleme ve sıkıştırma gibi işlemleri yönetir. Application Layer: kullanıcı uygulamaları ile ağ arasındaki etkileşimi sağlar, kullanıcı arabirimini destekler ve çeşitli ağ uygulamalarına hizmet verir. Birlikte çalışarak, bu katmanlar, kullanıcıların ve uygulamaların ağ üzerinde etkili bir şekilde iletişim kurmasını ve hizmet almasını sağlar. 22 OSI and TCP/IP 23 Encapsulation 24 Encapsulation 25 Encapsulation 26 Encapsulation 27 Encapsulation 28 Encapsulation 29 Decapsulation 30 Decapsulation 31 Decapsulation 32 Decapsulation 33 Decapsulation 34 Decapsulation 35 TCP/IP Modeli  ARPANET projesi, 1960'ların sonlarına doğru ABD Savunma Bakanlığı'nın ARPA birimi tarafından başlatıldı.  Bilgisayarlar arasında veri iletimini sağlamak ve bilgi paylaşımını kolaylaştırmak amacıyla geliştirilmişti.  ARPANET'in büyümesiyle birlikte, bilgisayarlar arasında güvenilir veri iletimi sağlayacak bir iletişim protokolüne olan ihtiyaç belirginleşti.  1970'lerin ortalarında Vinton Cerf ve Bob Kahn tarafından geliştirilen TCP/IP, bilgisayarlar arasında veri iletimini sağlayan, modüler bir yapıya sahip ve geniş bir ağ ortamında kullanılmaya uygun bir iletişim protokolü standardı oluşturdu.  1980'lerin sonlarına gelindiğinde, TCP/IP diğer ağ protokollerini geride bırakarak internetin temel protokolü haline geldi. 36 TCP/IP Modeli  Bugün, TCP/IP internetin ve birçok özel ağın temelini oluşturan iletişim protokollerinin bir paketi olarak yaygın bir şekilde kullanılmaktadır.  Bu protokol, cihazların bir ağ üzerinde nasıl iletişim kuracaklarını belirleyen kurallar ve protokoller kümesini sağlamaktadır.  Yaygın kullanım alanları:  Internet İletişimi Web Tarayıcılar, e-posta istemcileri, dosya transfer uygulamaları vb.  E-Posta Simple Mail Transfer Protocol (SMTP) ve Post Office Protocol (POP) veya Internet Message Access Protocol (IMAP)  Web İletişimi HTTP , HTTPS  Dosya Transferi FTP, SFTP  VoIP 37 TCP/IP Modeli Application Layer : Kullanıcı uygulamalarıyla doğrudan iletişim kurar. Bu katman, HTTP, FTP, SMTP gibi protokoller aracılığıyla farklı uygulamalara hizmet verir. İnternet üzerindeki web tarayıcıları, e-posta istemcileri ve diğer uygulamalar bu katman üzerinden çalışır. Transport Layer : Cihazlar arasında güvenilir ve düzenli veri iletimini sağlar. Bu katman, iletişimdeki iki ana protokol olan TCP ve UDP gibi protokolleri içerir. Internet Layer : Veri paketlerinin ağlar arasında yönlendirilmesini ve adreslenmesini sağlar. Bu katmanın temel protokolü Internet Protocol (IP)'dir. IP, cihazlara benzersiz IP adresleri atar ve bu adresler sayesinde veri paketleri doğru hedefe yönlendirilir. Network Access : Fiziksel bağlantıyı ve veri iletimini sağlar. Bu katman, donanım adresleme (MAC adresleri), çerçeve yapısı ve hata kontrolü gibi işlevleri içerir. Link Layer, cihazlar arasındaki doğrudan bağlantıyı ele alır ve ağdaki cihazlar arasında veri paketlerinin güvenli ve hatasız iletimini sağlar. 38 TCP/IP Modeli Kaynak : https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite 39 TCP/IP – OSI Model Karşılaştırma Katman Sayısı Geliştirme Tarihi İlke Katman İşlevleri Geniş Kapsamlı Kabul Her iki model de ağ protokollerinin katmanlı yapısını açıklarken, OSI modeli daha kapsamlı bir yaklaşıma sahiptir. TCP/IP modeli pratikte daha yaygın bir şekilde kullanılmaktadır, özellikle internet bağlamında. TCP/IP modeli, gerçek dünya ağ ihtiyaçlarından evrimleşmiş ve hakim ağ mimarisi haline gelmiştir. 40 TCP/IP Modeli Kaynak : https://en.wikipedia.org/wiki/Internet_protocol_suite 41