OSI Modeli ve Katmanları
Open Systems Interconnection (OSI) modeli, 1984 yılında International Organization for Standardization (ISO) tarafından geliştirilmiş olup 2 bilgisayar arasındaki iletişime belirli standartlar getirerek komünikasyonun nasıl sağlanacağını tanımlamak için geliştirilmiş 7 katmanlı bir modeldir. OSI Modeli alttaki GIF’te güzelce özetlenmiştir.
OSI Modelinden önce şirketlerin kendine özgü, belirli standartları olmayan ağları vardı. Örnek vermek gerekirse ABD tarafından geliştirilen ARPANET, IBM’in Systems Network Architecture (SNA) mimarisi veya Digital Equipment Corp.(DEC)’in DECnet’i. Her birinin kendine özgü ağı olması işletmelerin kendi aralarında iletişim kurmasını zorlaştırmaktaydı. OSI Modeli bu zorluğu aşmak için geliştirilmiştir.
OSI Modeli 7 katmandan oluşmakta olup her katmanın kendine özgü belirli işlevleri vardır ve her katman kendinden önceki veya sonraki katmanla iletişim içerisindedir.
OSI Modeli Katmanları:
1. Fiziksel (veya Donanım) Katmanı — Physical Layer
2. Veri Bağlantısı Katmanı — Data-Link Layer
3. Ağ Katmanı — Network Layer
4. Taşıma(veya Ulaşım) Katmanı — Transport Layer
5. Oturum Katmanı — Session Layer
6. Sunum Katmanı — Presentation Layer
7. Uygulama Katmanı — Application Layer
1. Fiziksel Katman
İşlenmemiş ham(Raw) verilerin iletilmesinden sorumlu katmandır. Burada bahsedilen veriler bitlerdir(0 ve 1) ve bu bitleri elektrik, radyo veya optik sinyallere dönüştürmekten sorumludur. NIC, repeater ve hub bu katmanda kullanılan cihazlardan birkaç tanesidir.
NIC, Network Interface Card, bilgisayarların internete veya bir ağa bağlanmasını sağlar. Sinyalleri alma ve gönderme işlemleri yapar
Repeater (Tekrarlayıcı) ağın genişletilmesinde kullanılıyor olup sinyallerin daha uzun mesafelere ulaştırılmasını sağlar.
Hub (Dağıtıcı), ağ birimlerinin kablolar yardımıyla birbirlerine bağlanmısını sağlar.
2. Veri Bağlantısı Katmanı
Veri bağlantısı katmanı iki düğüm (node) arasındaki veri iletiminden sorumludur. Fiziksel katmanda oluşabilecek hataları tespit eder ve bu hataları giderir. Bu katmandaki verilere frame (çerçeve) denir.
Veri bağlantısı katmanı 2 alt katmana ayrılır:
Media Access Control (MAC) katmanı, ağ ortamına erişiminden ve veri veri iletim kontrolünden sorumludur.
Logical Link Control (LLC) katmanı, ağ katmanına (network layer) geçiş için protokollerin tanımlanmasından sorumludur.
Bir üst katmandan (Network Layer) alınan paketleri (packets) NIC’in sahip olduğu frame boyutune göre çerçevelere (frames) böler. Bu katman ayrıca alıcı (receiver) ve gönderici(sender) MAC adreslerini header’da saklar. Switch (Anahtar) ve Bridge (köprü) genelde bu katmanda kullanılır.
Switch (Anahtar) genelde 2 bazen ise 3. katmanda çalışıyor olup kendisine bağlı cihazlara anahtarlamalı bir yol sunar ve paket aktarımında MAC adreslerini kullanır.
Bridge (köprü) ise ağları bölümlere ayrıma veya birleştirmede kullanılır.
3. Ağ Katmanı
Ağ katmanı verinin bir ağdan başka bir ağa iletiminden sorumludur. Ayrıca, bu katman routing işleminden de sorumludur yani paketin başka bir ağa en kısa ve uygun yoldan iletilmesini sağlar. Burada veriler paket (packet) olarak iletilir. Gönderen ve Alıcı’nın (Sender and Receiver) IP adresi bilgisi bu katmanda başlığa (header) eklenir.
IP, ARP ve ICMP gibi protokoller bu katmanda bulunur.
ARP (Adres Çözümleme Protokolü): IP adreslerinin MAC adreslerine çözümlenmesi için kullanılan protokoldür.
ICMP (Internet Kontrol Mesaj Protokolü): Ağ iletişim sorunlarını saptamak ve TCP/IP’nin kendi mesaj trafiği için kullanılan protokoldür.
Internet Protokolü (IP): Interneti veya TCP/IP protokolünü kullanan ağlara bağlı cihazların birbirleri ile veri alışverişi yapmak için kullandıkları adrestir.
Versiyon (Version): Kullanılacak olan IP versiyonunu tanımlamak için kullanılan 4 bitlik bir alandır. IPv4 veya IPv6
Internet Başlık Uzunluğu (Internet Header Length): Bu alan IPv4 başlığının uzunluğunu belirtir
DSCP (Differentiated Services Code Point): Ağdaki paketlerin Quality of Service (QoS) tanımlanması için kullanılır.
Explicit Congestion Notification (ECN): Bir hata meydana geldiğinde göndericiye bildirimde bulunan bir algoritmadır.
Toplam Uzunluk (Total Length): Başlık ve veriyi de kapsayan, tüm paketin boyutunu tanımlamak için kullanılan 16 bitlik bir alandır.
Identification: Verinin hangi IPv4 paketlerinden oluştuğunu gösterir.
Flags: Fragmentleri tanımlamak için kullanılır.
- Bit 0: Ilk bit daima 0'a ayarlanmıştır
- Bit 1: Don’t Fragment (Parçalama) bayrağı. Eğer değeri 0 ise datagram parçalara ayrılabilir. 1 ise ayrılamaz.
- Bit 2: More Fragment (Daha fazla Para) bayrağı. Bu değerin 0 olduğu paket son pakettir.
Parça Numarası (Fragment Offset): IPv4 paketlerinin parçalarını numaralandırır ki parçalanmış paketler doğru şekilde birleştirilebilsin.
Yaşam Süresi (Time to Live): Verinin internette bulunmasına izin verilen maximum süredir. Eğer TTL değeri 0 ise paket yok olur.
Protocol: Kullanılan protokollerin bulunduğu 8 bitlik bir alandır. Örneğin, TCP’nin değeri 6 ve UDP’nin değeri 17'dir.
Başlık Kontrolü (Header Checksum): İletim sırasında meydana gelmiş hataların belirtildiği 16 bitlik alandır.
Kaynak (Source) IP Adresi: Kaynağın IP adresinin gösterildiği alandır.
Hedef (Destination) IP Adresi: Hedefin IP adresnin gösterildiği alandır.
Routing (yönlendirme) işlemi farklı ağların birbirleriyle iletişimi için kullanılması gereken yolu seçmek için kullanılır.
4. Taşıma Katmanı
Taşıma katmanı verinin uçtan uca iletilmesini sağlayarak gönderilen verinin ulaşıp ulaşmadığını kontrol eder. Üst katmandan gelen verinin doğruluğunu onu parçalara bölerek kontrol eder. Hataları bulma ve düzeltmede kullanılır. Bu katmanda iletilen verilere kesim (segment) denir. TCP ve UDP bu katmanda tanımlıdır.
İletim Denetimi Protokolü (Transmission Control Protocol — TCP) verinin güvenilir şekilde teslim edilmesi için kullanılan bir İnternet protokolüdür. Uçtan uca bağlantı kurma, hata tespiti ve veri kurtarma gibi özellikler içerir. Web tarayıcıları, SSH, FTP, SMTP ve Telnet gibi uygulamalar TCP kullanır.
Kullanıcı Datagram Protokolü (UDP) verinin teslimi için bağlantısız hizmet sunan bir protokoldür. UDP, TCP’ye göre daha hızlı, basit ve verimlidir. Görüntülü konuşma veya canlı yayın platformlarında kullanılır.
5.Oturum Katmanı
Oturum katmanı, cihazlar arası bağlantı kurmayı, yönetmeyi ve sonlandırılmayı sağlar. Bir bilgisayar birden fazla bilgisayar ile iletişim halindeyse doğru bilgisayar ile iletişim kurmasını sağlar. Oturum katmanı çoğunlukla uzak yordam çağrısı (Remote Procedure Call — RPC) kullanan ortamlarda kullanılır. NetBIOS, RPC veya NFS bu katmanda çalışır.
Uzak Yordam Çağrısı (RPC): Sunucu ve istemcilerin başarılı bir şekikde iletişimi için dizayn edilmiştir.
NetBIOS: Yerel ağda (LAN) farklı bilgisayarların biribirleriyle iletişin kurması ve isim çözümlemesini yapan bir API’dir.
NFS: Ağ Dosya Sİstemi, ağdaki bilgisayarların ortak bir dosya sistemine sahip olmasını sağlayan RPC temelli bir sistemdir.
6.Sunum Katmanı
Sunum katmanı gönderilen verinin karşı bilgisayar tarafından anlaşılabilir hale getirilmesinden sorumludur. Yani, verileri kodlayarak ve dönüştürerek hedef bilgisayarla aynı dilin konuşulmasını sağlar. Bu katman veriyi biçimlendirip şifreleyerek ağda gönderilmesini sağlar. Bu yüzden bu katmana sözdizim (syntax) katmanı da denir.
JPEG, GIF ve HTML bu katmanda çalışırlar.
7. Uygulama Katmanı
Uygulama katmanı bilgisayar uygulaması ile ağ arasında bir arabirim sağlar. Uygulamaların ağ üzerinde çalışmasını sağlar. Kullanıcılar tarafından kullanılan uygulamaları barındırır ve kullanıcıya en yakın katman uygulama katmanıdır.
FTP, SMTP, HTTP gibi protokoller bu katmanda kullanılır.
FTP (File Transfer Protocol): Dosya Transfer Protokolü iki bilgisayar arası dosya transferini sağlayan protokoldür.
SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): Basit Posta Aktarım Protokolü e-posta göndermek için sunucu ve istemci arasındaki iletişimi belirleyen protokoldür.
HTTP (HyperText Transfer Protocol): Hiper Metin Transfer Protokolü web sayfası verilerinin iletilmesi için sunucuyla iletişim kurmak için kullanılan bir protokoldür.
GIF Source: https://www.practicalnetworking.net/series/packet-traveling/osi-model/
