OSI Modeli ve Katmanları

OSI düzenlemelerinin en iyi fonksiyonlarından biri, tamamen farklı kullanıcı makineleri arasında veri transferine yardımcı olmasıdır. Yani, bir Unix host’u ve bir PC veya bir Mac arasında veri transferi yapılmasına izin verir.

OSI, temel olarak 2 gruba ayrılmış 7 katmana sahiptir. Üstteki üç katman, uç istasyonlardaki uygulamaların birbirleri ve kullanıcılar ile nasıl iletişim kuracaklarını açıklar. Alttaki dört katman, verinin uçtan uca nasıl aktarılacağını açıklar.

Uygulama Katmanı

Kullanıcıların bilgisayarlar ile iletişime geçtiği ve kullanıcıya en yakın olan katmandır. Uygulama katmanı bilgisayar ile ağ arasında monitör görevi görür. Diğer katmanlarda olduğu gibi bir üst katmanı olmadığı için o katmana servis sağlaması gibi bir durum da söz konusu değildir. Uygulamaların ağ üzerinde çalışması bu katmandan kontrol edilir. HTTP, TELNET, SSH, DNS, DHCP, SMTP, SNMP, FTP, TFTP gibi protokoller bu katmana aittir.

Sunum Katmanı

Bu katmanda genel olarak yapılan iş, verinin diğer bilgisayarlar tarafından anlaşılabilir hâle gelmesini sağlamaktır. Verinin formatının belirlendiği katmandır. Ayrıca verinin sıkıştırılma, açılma ve şifrelenmesi gibi işlemlerin yapıldığı katmandır.

Oturum Katmanı

İki bilgisayar arasında oturumun kurulması, kullanılması ve sonlanması bu katmanda yapılır. Bu katman, cihazlar veya düğümler arasında diyalog kontrolü de sağlar. Üç farklı mod (simplex, halfduplex ve fullduplex) önererek sistem ve hizmetler arasındaki iletişimi koordine eder ve düzenler. Birden fazla bilgisayarla iletişim halinde olunması durumunda doğru bilgisayarla haberleşmeyi sağlar. SMB, NFS, ISO8326, ISO 8327 protokolleri bu katmana aittir.

Taşıma Katmanı

Taşıma katmanında üst katmandan gelen veri,segmentlere bölünür. Bu şekilde veri kaybı olması durumunda veriler daha küçük boyutlu olacağı için verilerin tekrardan gönderilmesi daha kolay olur. Bu katmanda verinin uçtan uca iletimi sağlanır. Veri iletimi sırasında verinin iletilip iletilmediği bu katmanda kontrol edilir ve gerekirse tekrardan gönderilme işlemi bu katmanda yapılır. Bu katmanda çalışan TCP ve UDP en bilinen protokollerdir.

Ağ Katmanı

Ağ katmanı, verinin diğer ağlara gönderilmesi gerektiği durumda kullanılan IP adresinin eklendiği katmandır. Bu katmanda, verinin en iyi yoldan nasıl gönderileceği kararlaştırılır. Yönlendirme işlemi bu katmanda yapılan bir işlemdir. IP, ICMP ve ARPgibi protokoller bu katmanda görev yapar.

Veri Bağlantısı Katmanı

Bu katmanda fiziksel katmana ulaşım için protokoller vardır. Yani verinin fiziksel ortama akışını kontrol eden katmandır. Bu katmanda geçerli olan adres,MAC adresleridir. Yani ikinci katman cihazları MAC adresine göre anahtarlama yapar. Anahtar (Switch) ikinci katman cihazlarına örnektir. Bu katmanda akış kontrolü ile hatalı paketler kontrol edilip tekrar gönderilir. Ethernet, Token-Ring ve Wi-Fi bu katmanda çalışan protokollerdir.

Fiziksel Katman

Fiziksel katman, adından da anlaşılabileceği gibi verinin fiziksel ortamlarda aktarımını sağlayan katmandır. Burada veri, bitler halinde gönderilir. Veri, farklı fiziksel ortamlarda gönderilebilir. Yani tüm başlıkları eklenmiş halde bulunan frameler elektrik, ışık veya dalga sinyalleri şeklinde gönderilebilir. Bu sinyallerin geçtiği fiziksel ortamlar da farklılık gösterir. Metal kablolar, fiber optik kablolar veya havadan kablosuz bir şekilde iletilebilir. Tüm bu işlemlerin olmasını sağlayan protokoller sadece fiziksel katmanda tanımlıdır. Bu katmanda çalışan cihaz olarak Dağıtıcı (Hub) örnek gösterilebilir. Dağıtıcı kendisine gelen sinyali tüm portlarına eşit bir şekilde iletir.

TCP/IP Modeli ve Katmanları

TCP/IP modeli, OSI modelinden çok daha önce standartlaştığı için OSI içinde referans olmuş 4 katmanlı bir yapıdır.

• Uygulama katmanı: OSI modelindeki Uygulama, Oturum ve Sunum katmanlarına karşılık gelmekte ve o katmanların işlevlerini yerine getirmektedir. Bu katmanda TFTP, FTP, SMTP, SNMP gibi protokoller çalışmaktadır.
• Taşıma katmanı: OSI modelindeki Taşıma katmanıyla birebir eşleştirilebilir. Bu katmanda iki farklı sınıfa ayrılabilecek iki protokol kullanılır. TCP ve UDP
• Internet katmanı: OSI modelindeki Ağ katmanına denktir ve adresleme, en iyi yol seçimi gibi işlevleri yerine getirir. Bu katmanda IP, ICMP,BOOTP, DHCP, ARP ve RARP gibi protokoller çalışmaktadır.
• Ağ arayüz katmanı:OSI modelindeki Veri Bağlantısı ve Fiziksel katmana denk gelmektedir.

Veri Paketleme

Veri paketleri her katmandan geçtikçe hem başına hem de sonuna gerekli eklemeler yapılır ya da içeriği değiştirilebilir. Bu noktada katmanların her biri (ister OSI modeli içinde olsun isterse TCP/IP içinde), verileri her seferinde bir parça değiştirir ve içeriğini bozmadan verilerin nereye gideceği, ne iş için kullanılacağı ya da hangi katmanda değerlendirilmesi gerektiği gibi bilgiler eklenir. TCP/IP protokolünün katmanlarından çıkan bir veri paketinin başlık kısmında, temelde port numarası, ulaşacağı IP adresi yazılıdır. Veri paketleri, OSI katmanlarında hareket ettikçe, değişikliğe uğrar.

Veri paketleme 5 adımdan oluşur:

Uygulama, Sunum ve Oturum Katmanları kullanıcının girdiği veriyi 4. katman yani Taşıma katmanına kadar getirir.