Bilgisayar ağı hakkında bilgi edinmeye başlayan herkes, OSI ve TCP/IP ağ modelleri ve TCP/IP protokol paketi hakkında bilgi edinmekle karşı karşıya kalacaktır.
Bu eğitimde ağ protokolü modellerine bakacağız. Ayrıca bunların nasıl ve neden katmanlar halinde yapılandırıldığını açıklayacağız.
Daha sonra en yaygın protokol paketine, TCP/IP protokol paketine ve 4 katmanlı modele bakacağız.
Ne öğreneceksin
- Protokoller nedir ve protokol paketi nedir
- Protokoller neden yığın veya katman modeli kullanır?
- OSI ve TCP/IP modelleri
- Protokoller Ağlarda Nasıl Çalışır?
- TCP/IP modeli, protokol katmanları ve her katmandaki ana protokoller.
- Ağ ekipmanı ve ağ seviyeleri
Protokol nedir?
Protokol, sistemlerin nasıl iletişim kurduğunu yöneten bir dizi kuraldır. Ağ oluşturma için verilerin bir sistemden diğerine nasıl aktarıldığını yönetirler.
Protokol Paketi nedir?
Protokol paketi, birlikte çalışmak üzere tasarlanmış bir protokoller koleksiyonudur.
TCP/IP fiili standart haline gelmeden önce, IPX ve SPX gibi diğer protokol takımları yaygındı.
Protokol Yığınları
Bir bilgisayar uygulamasından veri alıp başka bir bilgisayardaki uygulamaya gönderen tek bir protokol yazmak mümkündür. `Tek Yığın Protokolü`
Bu yaklaşımla ilgili sorun, herhangi bir değişiklik tüm uygulama ve protokol yazılımının değiştirilmesini gerektirdiğinden, çok esnek olmamasıdır.
Ağ oluşturmada kullanılan yaklaşım, katmanlı protokol yığınları oluşturmaktır.
Yığının her seviyesi belirli bir işlevi yerine getirir. Ayrıca üstündeki ve altındaki seviyelerle iletişim kurar.
Bu katmanlı düzenleme, ağ oluşturma ile sınırlı değildir. Ama nasıl çalıştığı, gerçek yaşam örneğiyle karşılaştırırsak muhtemelen en iyi şekilde anlaşılacaktır.
İki ofis arasında bir paket servisi örneğini ele alalım.
Görev basit; her ofisteki insanlar arasında paketler gönderin.
Görevi aşağıdaki gibi iki farklı sürece ayıracağız:
- Bir paket alın, sarın ve adresleyin.
- Hedefe gönder
Alıcı tarafta
- paketi al
- alıcıya teslim et
Tipik olarak, aşağıdakileri yapan bir dahili posta adamınız olur:
- Göndericilerden kolileri toplar ve daha sonra bir posta gönderme odasına götürür.
- Paketler, sevk memuru tarafından bir minibüse yerleştirilir ve ardından uzak ofise götürülür.
Uzak ofiste
- Koliler, gönderici tarafından alınır ve postacı için bir tepsiye yerleştirir.
- Postacı paketleri toplar ve alıcılara teslim eder,
İşte süreci göstermek için basit bir diyagram:
Asıl soru, görevi farklı katmanlara/görevlere bölmenin avantajı nedir?
Cevap, katmanlardan/görevlerden herhangi birinin diğer katmanları etkilemeden değiştirilebilmesidir.
Örneğin, ofisler arasında mesajları taşımak için kamyonet yerine tren kullanmaya karar verirsek, bunu postacıyı etkilemeden yapabiliriz.
Aslında postacı, kolilerin ofisler arasında nasıl taşındığını bilmiyor ve umursamıyor, çünkü tek yaptığı onları toplamak ve teslimatçıya vermek.
Bu çok basit veya önemsiz görünse de, ağ protokollerini nasıl organize edildiğini anlamak söz konusu olduğunda çok önemli olan bazı çok önemli noktaları göstermektedir.
OSI ve TCP/IP Ağ Modelleri
Tüm ağ oluşturma kursları 7 katmanlı OSI modelini öğretir.
Bu modelin kavramsal bir çerçeve sağladığını ve hiçbir modern protokolün bu modeli tam olarak uygulamadığını anlamak önemlidir.
TCP/IP protokol paketi 4 katmanlı bir model kullanır.
Diyagram, TCP/IP ve OSI modellerinin nasıl karşılaştırıldığını gösterir.
Anlaşılması gereken şey, arayüzler arasındaki arayüzlerin iyi tanımlanmış olmasıdır, böylece belirli bir protokolü o seviyede çalışan başka bir protokolle değiştirmek teorik olarak mümkün olur.
Örneğin, teorik olarak , örneğin POP3 gibi uygulamanın nasıl çalıştığını etkilemeden IP ağ protokolünü IPX ağ protokolü ile değiştirebilmelisiniz.
Bu her zaman SMTP, POP3 vb. uygulama protokollerini uygulamasa da Ethernet, Token ring vb. gibi farklı veri bağlantı protokollerinde sorunsuz çalışacaktır.
Uçtan Uca Bağlantılar – Yönlendiriciler, Anahtarlar ve OSI
İki bilgisayar bir ağ üzerinden iletişim kurduğunda, verilerin çeşitli ağ ekipmanı öğelerinden geçmesi gerekir.
Kullanılan seviye 2 ve seviye 3 ekipman terimlerini sıklıkla duyacaksınız. Bu terimler, cihazın çalıştığı protokol yığınının OSI seviyelerini ifade eder.
Örneğin bir yönlendirici ağ katmanında çalışır ve 3. seviye bir cihazdır.
Bir anahtar, Ethernet düzeyinde çalışır ve 2. düzey bir cihazdır.
Bir yönlendirici ağ katmanında çalıştığı için HTTP, FTP vb. gibi üst katman uygulama protokollerini desteklemesi gerekmez. Çünkü yönlendirici, ağ protokolünün ( IP veya IPX ) parçası olan ağ adresi üzerinde çalışır.
Bir yönlendirici aynı anda birçok farklı protokolü yönlendirebilir, ancak protokol dönüştürmesi yapmaz.
Gelen bir IP paketi, giden bir IP paketi olacak ve gelen bir IPX paketi, giden bir IPX paketi olacaktır.
Aynı şekilde, bir anahtarın 3,4,5,6 veya 7 seviye protokol yığınları yoktur, çünkü bunlara ihtiyaç duymaz ve bu nedenle yönlendirme protokolü IP, IPX vb. veya uygulama FTP, HTTP vb. ile ilgilenmez.
Anahtar 2. seviyede (veri bağlantı katmanı) çalıştığı için yalnızca Ethernet protokolünün parçası olan MAC adreslerini anlaması gerekir.
TCP/IP Protokol Paketi
TCP/IP protokol paketi, 4 katmandan birinde çalışan birçok protokolden oluşur.
Protokol paketi, en yaygın iki protokolden – TCP (iletim Kontrol Protokolü) ve IP (internet Protokolü) adını almıştır.
TCP/IP, ağ Donanımından bağımsız olacak şekilde tasarlanmıştır ve herhangi bir bağlantı ortamında çalışması gerekir.
En erken kullanım ve en yaygın kullanım Ethernet ağları üzerindendir.
Ethernet, yukarıdaki şemada gösterilen fiziksel ve veri bağlantı katmanını kapsayan 2 katmanlı bir protokol/standarttır.
Önemli notlar:
HTTP (köprü metin aktarım protokolü) Bu, Web’in en büyük gücüdür.
SMTP, POP3, IMap4 Bunlar e-posta protokolleridir.
TCP (İletim kontrol protokolü) bağlantı yönelimli bir protokoldür ve güvenilir bir uçtan uca bağlantı sağlar.
UDP (kullanılan datagram protokolü), bağlantı gerektirmeyen bir protokoldür ve teslimatı garanti etmez.
Uygulamalar, işlevlerine göre hangi iletim protokolünün kullanılacağını seçecektir. HTTP, POP3, IMAP4, SMTP ve daha birçokları TCP kullanır.
UDP daha çok DNS, RIP (yönlendirme bilgisi protokolü), DHCP gibi yardımcı uygulamalarda kullanılır.
IP (İnternet Protokolü) Bu, ana ağ protokolüdür. IP’nin iki versiyonu vardır ( IPv4 ve IPV6 ).
ARP (adres çözümleme Protokolü) Bir IP adresini bir MAC veya fiziksel adrese çevirir.(IP4 ağları)
Özet
TCP/IP protokol paketi, İnternette kullanılan bir protokoller topluluğudur. Ayrıca adını iki ana protokolden ( TCP ve IP ) alır ve 4 katmanlı bir ağ modeli kullanır.