PROTOCOL'LER VE KAVRAMI

1984 yılında International Organization of Standardization (ISO) isimli kurum Open System Interconnection modelini (ISO) ortaya koydu.

protokol nasıl bir devlet başkanının diğerinin konuşmasını kesmesini, yada yanlış yerde yanlış harekette bulunmasını önlüyorsa, bilgisayar ağlarında da benzer bir işlevi ifade eder.Yada 7 katlı bir apartmanda oturduğumuzu ve ( tabi en üstte ben oturuyorum) her dairede oturanların bir görevi olduğunu varsayalım ve her daire sakinleri kafalarına göre iş yapamıyacağını düşünün çünki başlarında bir yönetici var yani ben.

Basit bir FTP programı ile dosya gönderirken bile arka planda bir çok protokol görev yapar. File Transfer Protocol(FTP) iki bilgisayar üzerinde çalışan iki yazılımın nasıl veri değişimi yapacağını belirler. Transmit Control Protocol(TCP) gönderen sistem üzerinde yollanacak veriyi parçalara bölünmesini ve alıcı sistem üzerinde ise tekrar birleştirilmesini sağlar. Internet Protocol(IP) ise verinin değişik yönlendiriciler üzerinde doğru yolu izleyerek karşı tarafa ulaşmasını sağlar.

Örnek 2 uzak ara bilgisayarımız var varsayalım A R E S bilgisayarından diğer bilgisayara bir veri gönderiğimizde bu veriler paketler dediğimiz bitler halinde ileitilir.bilgisayarımız Ağ kartı ve kablo protokolleri ise verinin nasıl eletrik sinyalleri halinde iletileceğini tanımlar

Aslında internet olsun ağ olsun herşey bu bunlar üzerine kurulmuştur

peki ama biz illa OSI modelini kullanmak zorundamıyız?

hayır tabi varsayalım ben gittim ARES adında bir network katmanı geliştirip kullanabilirim eh tabi başkasınında bunu kullanması gerekir genel bakarsak OSI denilen katman aşağıda görüceğiniz bütün protokol kümelerinin birleşmiş halidir

kısaca OSI modeli verinin bir bilgisayar üzerinde bir program'dan, ağ ortamından geçerek diğer bir bilgisayar üzerindeki diğer bir programa nasıl ulaşacağını tanımlar. bu sürec 7 katman halinde incelenir. katmanlı OSI modeli 2 bölümde incelenebilir: Application Set ve Transport Set. (uygulama seti) uygulamalar yani programlarla ilgili konuları içerir. Genellikle sadece yazılımsaldır

Transport Set(veri aktarım seti) veri iletişimi ile ilgili meseleleri tanımlar. Fiziksel ve veri aktarım katmanları hem yazılımsal hemde donanım olarak görevini yerine getirebilir. Fiziksel katman(en alt katman) fiziksel ağ ortamına(ağ kablosuna mesela) en yakın katmandır. Ve esas olarak bilgiyi kablodan aktarmakla görevlidir.

KATMAN 1 : Fiziksel Katman (Physical Layer)

katman veya fiziksel katman verinin kablo üzerinde alacağı fiziksel yapıyı tanımlar. Diğer katmanlar 1 ve sıfır değerleriyle çalışırken, 1. katman 1 ve sıfırların nasıl elektrik, ışık veya radyo sinyallerine çevrileceğini ve aktarılacağını tanımlar. Gönderen tarafta 1. katman bir ve sıfırları elektrik sinyallerine çevirip kabloya yerleştirirken, alıcı tarafta 1. katman kablodan okuduğu bu sinyalleri tekrar bir ve sıfır haline getirir.

Fiziksel katman veri bitlerinin karşı tarafa, kullanılan medya(kablo, fiber optik, radyo sinyalleri) üzerinden nasıl gönderileceğini tanımlar. İki tarafta aynı kurallar üzerinde anlaşmamışsa veri iletimi mümkün değildir. Örneğin bir taraf sayısal 1 manasına gelen elektrik sinyalini +5 volt ve 2 milisaniye süren bir elektrik sinyali olarak yolluyor, ama alıcı +7 volt ve 5 milisaniyelik bir sinyali kabloda gördüğünde bunu 1 olarak anlıyorsa veri iletimi gerçekleşmez.

Fiziksel katman bu tip çözülmesi gereken problemleri tanımlamıştır. Üreticiler(örneğin ağ kartı üreticileri) bu problemleri göz önüne alarak aynı değerleri kullanan ağ kartları üretirler. Böylece farklı üreticilerin ağ kartları birbirleriyle sorunsuz çalışır.

KATMAN 2: Veri Bağlantısı Katmanı (Data Link Layer)

Veri bağlantısı katmanı fiziksel katmana erişmek ve kullanmak ile ilgili kuralları belirler. Veri bağlantısı katmanının büyük bir bölümü ağ kartı içinde gerçekleşir. Veri bağlantısı katmanı ağ üzerindeki diğer bilgisayarları tanımlama, kablonun o anda kimin tarfından kullanıldığının tespiti ve fiziksel katmandan gelen verinin hatalara karşı kontrolü görevini yerine getirir.Veri bağlantısı katmanı iki alt bölüme ayrılır: Media Access Control(MAC) ve Logical Link Control(LLC).

MAC alt katmanı veriyi hata kontrol kodu(CRC), alıcı ve gönderenin MAC adresleri ile beraber paketler ve fiziksel katmana aktarır. Alıcı tarafta da bu işlemleri tersine yapıp veriyi veri bağlantısı içindeki ikinci alt katman olan LLC'ye aktarmak görevi yine MAC alt katmanına aittir.

LLC alt katmanı bir üst katman olan ağ katmanı(3. katman) için geçiş görevi görür. Protokole özel mantıksal portlar oluşturur (Service Access Points, SAPs). Böylece kaynak makinada ve hedef makinada aynı protokoller iletişime geçebilir(örneğin TCP/IP<-->TCP/IP). LLC ayrıca veri paketlerinden bozuk gidenlerin(veya karşı taraf için alınanların) tekrar gönderilmesinden sorumludur. Flow Control yani alıcının işleyebileğinden fazla veri paketi gönderilerek boğulmasının engellenmesi de LLC'nin görevidir.

Katman 3: Ağ Katmanı(Network Layer)

Ağ katmanı veri paketine farklı bir ağa gönderilmesi gerektiğinde yönlendiricilerin kullanacağı bilginin eklendiği katmandır. Örneğin IP protokolü bu katmanda görev yapar.

Katman 4: Taşıma Katmanı (Transport Layer)

Taşıma katmanı üst katmanlardan gelen veriyi ağ paketi boyutunda parçalara böler. NetBEUI, TCP ve SPX gibi protokoller bu katmanda çalışır. Bu protokoller hata kontrolü gibi görevleride yerine getirir.Taşıma katmanı alt katmanlar (Transport Set) ve üst katmanlar (Application Set) arasında geçit görevini görür. Alt katmanlar verinin ne olduğuna bakmandan karşı tarafa yollama işini yaparken üst katmanlarda kullanılan donanım ile ilgilenmeden verinin kendisi ile uğraşabilirler.

Katman 6: Sunum Katmanı(Presentation Layer)

Sunum katmanının en önemli görevi yollanan verinin karşı bilgisayar tarafından anlaşılabilir halde olmasını sağlamaktır. Böylece faklı programların birbilerinin verisini kullanabilmesi mümkün olur.

Sunum katmanı günümüzde çoğunlukla ağ ile ilgili değil, programlarla ilgili hale gelmiştir. Örneğin eğer siz iki tarafta da gif formatını açabilen bir resim gösterici kullanıyorsanız, bir makinanın diğeri üzerindeki bir GIF dosyayı açması esnasında sunum katmanına bir iş düşmez, daha doğrusu sunum katmanı olarak kastedilen şey, aynı dosyayı okuyabilen programları kullanmaktır.

Katman 7: Uygulama Katmanı(Application Layer)

Uygulama katmanı programların ağı kullanabilmesi için araçlar sunar. Microsoft API'leri uygulama katmanında çalışır. Bu API'leri kullanarak program yazan bir programcı, örneğin bir ağ sürücüsüne erişmek gerektiğinde API içindeki hazır aracı alıp kendi programında kullanır. Alt katmanlarda gerçekleşen onlarca farklı işlemin hiçbirisiyle uğraşmak zorunda kalmaz.

Uygulama katmanı için bir diğer örnek HHTP'dir. HTTP çalıştırılan bir program değil bir protokoldür. Yani bir kurallar dizesidir. Bu dizeye gören çalışan bir Browser(IE mesela), aynı protokolü kullanan bir Web sunucuya erişir.


FINISH

OSI kavramsal bir modeldir. Yani hiç biryerde OSI programı veya OSI donanımı diye bir şey göremezsiniz. Ancak yazılım ve donanım üreticileri bu modelin tanımladığı kurallar çerçevesinde üretim yaparlar ve ürünleri birbiri ile uyumlu olur.

OSI Modeli aygıtların işlevlerini anlamak ve açıklamakta kullanılır. Örneğin HUB dediğimiz cihazlar gelen veriyi sadece bir takım elektrik sinyalleri olarak gören ve bu sinyalleri çoklayıp, diğer portlarına gönderen bir cihazdır. Bu da HUB'ların fiziksel(1. katman) katmanda çalışan cihazlar olduğunu gösterir.

Oysa switch denen cihazlar 2. katmanda çalışırlar. Çünkü 2. katmanda tanımlı MAC adreslerini algılayabilirler ve bir porttan gelen veri paketini(yine elektrik sinyalleri halinde) sadece gerekli olan porta(o porttaki makinanın MAC adresini bildiği için) yollayabilirler.

Yönlendiriciler(router) için ise bazen "3. katman switch'ler" tabirini görebilirsiniz. Çünkü bu cihazlar biraz daha ileri gidip, 3. katmanda veri paketine eklenmiş IP adresi gibi değerleri de okuyabilir ve ona göre veri paketini yönlendirebilir.

ROUTER

Router internet üzerinde kullanılan , paketlerin varış noktalarına giderken ki bir sonraki uğrak noktalarını belirleyen bir donanım veya kimi zaman bir yazılımdır. Router en az iki ağı birbirine bağlar ve paketlerin hangi yönde gideceğini bağlı olduğu ağların yapılarına ve durumlarına göre belirler. Router`lar olası her türlü yön hakkında bilgileri ve durumlarına ilişkin bir tablo oluştururlar. Bu bilgiyi paketlerin iletilmesi sırasında en güvenli ve en masrafsız yo hesaplayarak yönlendirme işlemini gerçekleştirirler.

İNTERNET PROTOKOLÜ IP

Internet`te herhangi bir veri gönderirken veya alırken , örneğin bir eposta ya da web sitesi , mesajlar küçük paketlere bölünür. Her paketin üzerinde gönderenin ve alıcının IP adresleri yazılı olarak bulunur. Her paket öncelikle “Gateway” adı verilen bilgisayardan geçer. Bu bilgisayar paketletin üzerindeki alıcının adresini okur ve buna göre paketleri yönlendirir. Bu işlem alıcının adresine en yakın bilgisayara kadar böyle devam eder. Bu en son bilgisayar da paketleri alıcı bilgisayara gönderir. Internet protokolüne göre yol alan bu paketler birçok değişik yönden giderek alıcıya ulaşabilirler. Hatta paketler olması gerektiği sırada da alıcıya ulaşmayabilirler. Internet protokolünün amacı sadece bu paketleri göndermektir. Paketleri eski düzenine getirmek bir başka protokolün yani TCP`nin görevidir.

DOMAIN NAME SYSTEM

IP adresleri ezberlenmesinin zorluğu nedeniyle , genellikle bilgisayarlar “ host “ adlarıyla anılırlar. Yani internet üzerindeki her bilgisayarın bir IP adresi bir de “ host “ ismi bulunur. Fakat iletişimin sağlanması için bu isimlerin tekrardan IP adreslerine çevrilmeleri gerekir. Bu yüzden bu çevirme işlemini yapması amacıyla DNS Domain Name System kullanılır. İnternet`te bulunan her IP adresini ve alan adını barındıran bir veribankasıdır. Bu sistem, öyle kurulmuştur ki , bu veritabanı belirli kriterlere göre ayrılır ve sınıflandırılır.
Bir bilgisayarın alan adı , isim.com şeklindedir. Ayrıca bulunduğu ülkeye göre sonuna ülkenin kodu da eklenir. Örneğin Türkiye`de bulunan bir alan adı şu şekilde olacaktır : “ isim.com.tr “ .
Bu her alanla ilgili birer DNS sunucusu vardır. “tr” domainini alan bütün bilgisayarların listesi bir sunucuda tutular. Veya sonu sadece “.com”la bitenler Amerika`da bir DNS sunucu bilgisayarda tutulur. Bu adresler sondan başa doğru ayrıştırılır. Yani “isim.com.tr” adına göre ayrılır. Ve diğer aynı adlı bilgisayarlarla birlikte düzenlenir. Eğer sonunda bir ülke adı yoksa, ki bu sadece Amerika`daki bilgisayarlar için geçerlidir , direkt “.com” adına bakılarak ayrıştırılır. Bunlara üst düzey domain de denilir.

.com ticari şirketler

.edu eğitim kurumları

.org ticari olmayan organizasyonlar

.net internet omurgası görevini üstlenen ağlar

.gov hükümete bağlı kurumlar

.mil askeri kurumlar

Bilgisayarımızda bir adres girdiğimizde bu bilgiler direkt olarak ilgili DNS sunucusuna ulaştırılır. Bu DNS sunucu eğer bu bilgisayarın bilgisini içeriyorsa DNS istemcisine hemen ilgili adresin IP adresini ulaştırır.


ARP ADRESS RESOLUTİON PROTOCOL

Yerel bir ağ üzerinde IP adresleri belirlenmiş bilgisayarlar mesajlaşmaya başlamadan önce normalde IP adresinin sahibinin fiziksel adresini sorgulayan gelen bir yayın yaparlar ( broadcasting ). IP adresine sahip bilgisayar kendi fiziksel adresini içeren bir mesajı istemci bilgisayara gönderir ve böylece gerçek veri gönderimi bu adres üzerinden yapılmış olur.

IP ROUTİNG

Paketlerin net ortamında yönlendirilmesi ve gönderilmesi işlemi Internet Protokolünün görevidir. Paketlerin üzerlerinde yazılı olan adreslere bakarak bunu bir yönlendirme tablosundaki bilgilerle karşılaştırır ve yönlendirmeyi yapar. Bu tablonun oluşturulması görevi ise routing protocolün görevidir. Routing protokolün de çeşitleri vardır ama bunlardan sadece bir tanesi internet yönlendirme domainleri arasında bilgi alışverişi yapar.


ICMP

Internet Control Message Protokol bu protokol internet protokolün veri iletişimi sırasında beklenmedik bir olay gerçekleşmesi halinde göndereni uyarma görevi üstlenmiştir. ICMP mesajlarına örnek verecek olursak :

Destination Unreachable : Bu mesaj varış noktası olan hostun erişilmez olduğunu belirtmek için kullanılır. Yani alıcının bulunduğu ağ tanımsız ya da ulaşılamaz haldedir.

Echo And Echo Reply : Bu iki mesaj türü alıcının erişilebilir olup olmadığını anlamak için kullanılır. Gönderen bilgisayar alıcıya veri içeren bir echo mesajı atar. Karşılığında alıcı bilgisayardan cevap yani echo reply gelirse , alıcı bilgisayarın ağ üzerinde erişilebilir olduğunu gösterir.

TCP

Daha önce de belirtildiği gibi veriler küçük paketlere ayrılıp gönderilirken değişik yollardan ve değişik sıralar ile gönderilirler. Bu paketlerin sıralamasını sağlayan protokolün adı TCP (Transmission Control Protokol)`dir. Örneğin bize gelen herhangi bir veri önce paketlere ayrılır. Bu paketleme işlemini gerçekleştiren TCP aynı zamanda bu paketleri sırası ile numaralandırır ve adreslendirir ve IP katmanına gönderir. Artık gönderme işlemi sadece internet protokolünün elindedir. Paketler yola çıktıktan sonra birbirlerinden ayrılır ve farklı yönleri takip ederler. Bilgisayarımıza ulaştığında bizim bu paketleri bir bütün olarak ve tam sırasıyla görmemizi sağlayan gene TCP`dir. Aynı zamanda TCP/IP `nin en güvenilir protokol olmasını sağlayan işlevi de yerine getirir. Paketlerin belirli bir kısmı ulaştıktan sonra eğer paket sağlam ise TCP bize bir onay gönderir. Eğer paketlerde bir sorun var ise , bu onay gelmez ve biz bu verileri baştan göndermek zorunda kalırız. Yani diğer protokollerden farkı paketlere bir şey olması halinde biz bunu mutlaka biliriz ve eksikleri tekrardan göndermek suretiyle iletişimi kesin tamamlamış oluruz.

UDP

User Datagram Protokol TCP`nin aksine az güvenilir ama daha hızlı olmayı amaçlayan bir protokoldür. Bazı basit istem ve cevap ile işleyen uygulamalarda kullanılması işlemin daha hızlı gelişmesini sağlar. UDP`nin yaptığı paket üzerinde bulunan IP numarasını yanına bir adet port numarası eklemek ve böylece uygulamaların çalışması için gereken socketleri oluşturmak. İnternet`i oluşturan TCP/IP`nin bir başka katmanında bulunan bazı protokol ve uygulamalar da şöyledir:

SMTP: “Simple Mail Transfer Protokol” internet üzerinde elektronik olarak posta alım ve gönderimini sağlayan standart bir protokol. SMTP internet üzerindeki e-posta sunucuları arasında ve herhangi bir bilgisayardan e-posta sunucuları arasında ve herhangi bilgisayardan e-posta sunucusuna posta ulaşmasını sağlar.

HTTP: “The Hypertext Transfer Protokol” internet üzerinde bilgi değişimini sağlayan baz protokol. WWW üzerinde bilgiler kullanıldığı sisteme bakmaksızın HTML formatında yazılır ve her sistem bu formatı tanır.


FİNGER: Diğer kullanıcıların ya da hostların internet üzerindeki durumunu öğrenmek için kullanılır.

POP: “The Post Office Protokol” bir kullanıcının e-posta programı ile e-posta sunucu arasındaki POP e-posta sunucusundan istemciye postaların alınmasını ve kullanıcıların kendi posta kutularını yönetmelerine olanak verir.

DNS: “The Domain Name System” internet üzerinde bulunan isimleri ve bunlara ait IP adreslerini düzenler. Aynı zamanda posta ve isim sunucularını da alan adları ilişkilendirir.

SNMP: “The Simple Network Management Protokol” TCP/IP bazlı network araçlarını yönetmeye yönelik prosedürleri ve veritabanlarını belirler. SNMP (RFC 1157) is widely deployed in local and wide area network

PİNG: “The Packet Internet Groper” , bir sistemdeki kullanıcıya diğer bağlı bilgisayarların durumu ve mesajlaşma süresinde yaşanan gecikmeleri öğrenmesine olanak verir. ICMP Echo mesajlarını kullanır.