OSI Modeli ve TCP/IP Modeli

Konu İçeriği İletişimin genel modeli OSI referans modeli(OSI-Open System Interconnection) OSI modeli ile TCP/IP modelinin karşılaştırılması

İletişimin genel modeli Farklı bilgisayarların ve standartların gelişmesi ile sorunların ortaya çıkması nedeniyle ISO (International Organization for Standardization), OSI (Open Systems Interconnection) modelini 1984’te geliştirdi. 7 Katmandan oluşmakta ve karmaşıklığı azaltmak ve standartlar geliştirmek amacıyla geliştirilmiştir.

OSI Katman Modeli İki bilgisayar arasındaki iletişimin nasıl olacağını tanımlar. Herhangi bir donanım veya network tipine özel değildir. Amacı; network mimarilerinin ve protokollerinin bir network ürünü bileşeni gibi kullanılmasını sağlamaktadır. Bilgisayar veri haberleşmesi sürecinde yapılması gereken işleri katmanlar düzeyinde tanımlayan bir modeldir. Veri haberleşmesi için yapılması gereken tüm iş, birbirinden bağımsız olarak parçalara ayrılmış ve her parçaya ait görev tanımlamaları yapılmıştır.

OSI Başvuru Modeli Mimarisi OSI Başvuru modeli Hiyerarşik yapıdadır. Hiyerarşinin en üstünde kullanıcılar için uygulama programları vardır. En alt katman ise temel veri aktarımı için gerekli yapıdadır. Her katman bir üst katmana hizmet sunarken, bir alt katmandan kendisi için hizmet ister.

Örneğin ağ içerisinde bulunan ara cihazlardan tekrarlayıcı (repeater) yanlızca 1. Katmana, köprü (Bridge) ve anahtar yanlızca 1. ve 2. Katmana ve yönlendirici ( router ) ise ilk 3 katmana ait işlevlere sahiptirler. Sanki ağ üzerinde bir uç bilgisayar gibi tüm 7 katmanı da içeren geçityolu ( gateway ) veya protokol dönüştürücü (protokol converter) da bir ağ cihazıdır.

Problem çözmek için katman modeli Karmaşık problemleri çözmenin en kolay yolu parçalara ayırmaktır. Parçaların kendi içinde çözümü, bütünün çözümüne katkıda bulunur. Katman modeli iki bilgisayar arasındaki iletişim sırasında neler olup bittiğini anlamamızı kolaylaştır.

Kaynak, hedef ve veri paketleri Veri paketi Veri paketi Veri paketi

ince ve kalın koaksiyel İletim ortamı İletim Ortamı ince ve kalın koaksiyel UTP F/O Hava

OSI Modeli değişmez bir kanun değildir İsteyen kendi başına bir ağ sistemi tasarlayabilir ve belki de çalışır hale getirir. Ancak OSI modeli referans alınmadıysa diğer ağlarla iletişimi zor olacak değişik üreticiler bu ağ sistemi için donanım ve yazılım üretemeyecekler demektir.

OSI referans modelinin amacı Karmaşıklığı azaltır, Arayüzleri standarlaştırır , Çok üreticili bir gelişme ortamı sağlar, Moduler mimari imkanı sunar, Gelişime ivme kazandırır, Öğretimi ve öğrenmeyi kolaylaştırır. Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1

OSI modelinin 7 katmanı Uygulama 7. Katman : Uygulama katmanı (Aplication layer) 6. Katman : Sunum katmanı (Presentation layer) 5. Katman : Oturum katmanı (Session layer) 4. Katman : Taşıma katmanı (Transportation layer) 3. Katman : Ağ katmanı (Network layer) 2. Katman : Veri bağı katmanı (Data link layer) 1. Katman : Fiziksel katman (Physical layer) Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 İletim ortamı

OSI Modelinin Katmanları 7 Uygulama 6 Sunum Uygulama Grubu-Yazılım 5 Oturum 4 Taşıma Ara katman- Yazılım ve donanım arası 3 Ağ 2 Veri iletim Ağ Grubu-Donanım 1 Fiziksel

OSI Modelinin Katmanları https://www.youtube.com/watch?v=-6Uoku-M6oY

Katman Görevi 7.) Uygulama 6.) Sunum 5.) Oturum 4.) Taşıma 3.) Ağ Kullanıcının uygulamaları 6.) Sunum Aynı dilin konuşulması; veri formatlama, şifreleme 5.) Oturum Bağlantının kurulması ve yönetilmesi 4.) Taşıma Verinin bölümlere ayrılarak karşı tarafa gitmesinin kontrol edilmesi 3.) Ağ Veri bölümlerinin paketlere ayrılması, ağ adreslerinin fiziksel adreslere çevrimi 2.) Veri İletim Ağ paketlerinin çerçevelere ayrılması 1.) Fiziksel Fiziksel veri aktarımı

PDU (Protocol Data Unit) Adı Katman PDU (Protocol Data Unit) Adı 7.) Uygulama HTTP, FTP, SMTP 6.) Sunum ASCII, JPEG, PGP 5.) Oturum NetBIOS, DHCP 4.) Taşıma TCP, UDP, SPX 3.) Ağ IP, IPX 2.) Veri İletim Ethernet, Frame Relay, ISDN 1.) Fiziksel Bit, Kablo, Konnektör

Katmanların görevleri – Uygulama katmanı Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Kullanıcıya en yakın katmandır Hizmet edeceği bir üst katmanı yoktur, kullanıcı uygulamalarına ağ servisleri sunar

Katmanların görevleri – Sunum katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Veriyi uygulama katmanına sunarken veri üzerinde kodlama ve dönüştürme işlemlerini yapar. Alıcı sistem tarafından verinin okunabilir olmasını garanti altına alır Verinin formatlanması veriyi sıkıştırma/açma Uygulama katmanı için veri transfer sentaksını müzakere eder

Katmanların görevleri – Oturum katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Uç birimler arası iletişim Uygulamalar arasında oturum kurar, yönetir ve sonlandırır Sunum katmanına servis sunar Haberleşmenin organize ve senkronize edilmesini sağlar.

Katmanların görevleri – Taşıma katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Uç birimler arası iletişim Uçtan uca bağlantı Uç birimler arasındaki taşıma işlerini kotarır Verinin güvenli taşınması. Bilginin son alıcıda her türlü hatadan arındırılmış olarak elde edilebilmesini sağlar. Sanal devreler kurar, yönetir ve sonlandırır Hata tespiti ve düzeltme Bilgi akış kontrolu Bu katman 5-7 ve 1-3 arası katmanlar arası bağlantıyı sağlar.

Katmanların görevleri – Ağ katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Uç birimler arası iletişim Uçtan uca bağlantı Adres ve en uygun patika Uç birimler arasındaki patika seçimini ve ağda bağlantı kurulabilirliği sağlar Mantıksal adresleme. TCP/IP’nin IP protokolü bu katmanda yürütülen bir protokoldür Bu katman, veri paketlerinin ağ adreslerini kullanarak bu paketleri uygun ağlara yönlendirme işini yapar.

Katmanların görevleri – Veri bağı katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Uç birimler arası iletişim Uçtan uca bağlantı Adres ve en uygun patika İletim ortamına erişim İletim ortamı boyunca verinin güvenli transferini sağlar. İki Alt Katmandan Oluşur(LLC-Logical Link Control) ve MAC-Media Access Control) Fiziksel adres, ağ topolojisi, hata bildirimi, akış kontrolu Ayrıca ağ üzerindeki diğer bilgisayarları tanımlama, kablonun o anda kimin tarafından kullanıldığının tespitini yapar. Örn: Ethernet, Frame Relay, ISDN, Switch ve Bridge.

Katmanların görevleri – Fiziksel katmanı Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel 7 6 5 4 3 2 1 Uygulamalara ağ servisleri sunar Veri formatı Uç birimler arası iletişim Uçtan uca bağlantı Adres ve en uygun patika İletim ortamına erişim İkili sayıların transferi Kablolar, konnetörler,voltaj gibi elektriksel ve mekanik özelliklerle ilgilenir. Verilerin fiziksel olarak gönderilmesi ve alınmasından sorumludur. Hub’lar fiziksel katmanda tanımlıdır.

Kapsülleme (Encapsulation) E-posta E-posta Kaynak Hedef Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel Veri bloku Veri bloku Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri bağı Fiziksel Veri bloku Veri bloku Veri bloku Veri bloku Veri Veri Veri Başlığı Ağ Veri Başlığı Ağ Veri Ağ Başlığı Çerçeve sonu Veri Başlığı Ağ Çerçeve sonu 11010011000011110010 11010011000011110010 İletim ortamı

TCP/IP Referans Modeli

TCP/IP Referans Modeli ISO/OSI modelinin yaygın olarak tanınmasına karşın, internetin tarihi ve teknik açıdan açık standartı TCP/IP referans modelidir (Transmission Control Protocol / Internet Protocol). Bu modelin temelini ABD Savunma Bölümü tarafından desteklenerek geliştirilen ARPANET oluşturur. TCP/IP modeli de tıpkı OSI modelinde olduğu gibi katmanlı bir yapıya sahiptir. Modelin 4 katmanı vardır.

TCP/IP Modeli Nedir? TCP/IP bir protokol kümesidir; marka bağımsız bilgisayar sistemlerinin birbirleriyle karşılıklı çalışabilmesi için en yaygın kullanılan protokol kümesidir. İnternet’te de TCP/IP protokol kümesi kullanılır. TCP/IP dışında farklı bir protokol kümesi kullanan sistemler, ağlarını internete bağlamak için sistemlerine ya TCP/IP protokol kümesi yükler veya TCP/IP’ye geçiş yapabilecek sistemler ekler.

TCP/IP Referans Modeli Uygulama Katmanı (Application Layer) Taşıma Katmanı (Transport Layer) Internet Katmanı (Internet Layer) Ağ Erişim Katmanı (Network Access Layer)

TCP/IP Referans Modeli Uygulama Katmanı ISO/OSI modelinin en üst 3 katmanı (uygulama, sunum, oturum) ve tüm uygulama-ilişkili görevleri TCP/IP modelinde tek bir katmanda birleştirilmiştir. Böylece sunum, kodlama ve dialog kontrolü işlerinin yürütüldüğü tek bir uygulama katmanı yaratılmıştır.

TCP/IP Referans Modeli Taşıma Katmanı OSI modelde olduğu gibi, servisin kalitesi, güvenilirlik sorunları, akış kontrolü ve hata düzeltme ile ilgilenir. Farklı hostlar üzerindeki uygulamaların birbirleri ile görüştürülmesinden sorumludur. Data paketleri üzerinde kimlik bilgileri burada yerleştirilir yada çözülür. Taşıma katmanı karşılıklı işlem bazında görüşme sağlar (process to process).

TCP/IP Referans Modeli Internet Katmanı Paketlerin oluşturulması, yönlendirilmesi, ortamdaki tıkanıklıkların giderilmesi bu protokolün görevidir. En iyi yolun belirlenmesi ve paket anahtarlama (packet switching) bu katmanda gerçekleşir. OSI modelindeki Ağ katmanına karşılık gelir. IP (Internet Protocol) bu katmandaki en belirgin protokoldür.

TCP/IP Referans Modeli Ağ Erişim Katmanı Bu katmanın amacı düğüm ile ağ arasında IP paketlerini gönderecek bir bağlantının kurulmasıdır. Yerel ağ’a hangi kurallar dahilinde erişileceğini belirler. OSI modelindeki fiziksel ve veri iletim katmanlarına karşılık gelir. Fiziksel ve veri iletim katmanlarının tüm görevlerini içerir.

Uygulama Katmanı Protokolleri DNS (Domain Name System-Alan Adı Sistemi): Alan adı verilen isimler ile IP adreslerini birbirine bağlayan sistemdir. Paylaştırılmış bir veritabanı olarak çalışır. HTTP (HyperText Transfer Protocol-Hiper Metin Gönderme Protokolü): HTML sayfaları göndermek vb… HTTPS (Secure HTTP-Güvenli HTTP): HTTP'nin RSA (İki anahtarlı şifreleme veya asimetrik anahtarlı şifreleme) şifrelemesi ile güçlendirilmiş halidir. Örneğin bankaların internet siteleri. FTP (File Transfer Protocol) SFTP veya FTPS (Secure FTP): FTP'nin RSA ile güçlendirilmiş halidir.

Uygulama Katmanı Protokolleri - II DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol): Terminallere otomatik ip adresi dağıtır. SNMP (Simple Network Managment Protocol): Ağlar büyüdükçe bu ağlar üzerindeki birimleri denetlemek amacıyla tasarlanmıştır. PC’ye bağlı kullanıcılar, internet bağlantı hızı, sistem çalışma süresi vb. bilgiler tutulur. NFS (Network File System): Ağdaki paylaştırılmış dosyalara ulaşmayı sağlar LPD (Line Printer Daemon): Ağdaki yazıcının kullanılmasını sağlar.

Uygulama Katmanı Protokolleri - III SMTP (Simple Mail Transfer Protocol): E-posta göndermek için kullanılır. POP3 (Post Office Protocol 3): E-posta almak için kullanılır. Telnet (Telecommunication Network): Çok kullanıcılı bir makineye uzaktaki başka bir makineden bağlanmak için kullanılır.

Taşıma Katmanı Protokolleri TCP (Transmission Control Protocol): Veri aktarımı yapılacak iki bilgisayar arasındaki bağlantıyı kurar. Hata denetimi yapar. Paketler gitmediyse bir daha gönderir. UDP (User Datagram Protocol): TCP gibi ağ üzerinden paketi gönderir ama bu protokol paketin gidip gitmediğini takip etmez ve paketin yerine ulaşıp ulaşmayacağını garantilemez.

İnternet Katmanı Protokolleri ICMP (Internet Control Message Protocol): Paketin gönderilmesi sırasında hata oluştuğunda mesaj veya rapor gönderir. Ping komutu ARP (Address Resolution Protocol): Yerel ağdaki adresleri veya donanım adreslerini (MAC adres) ön bellekler. MAC adresi ağ adresine ve ağ adresini de MAC adresine çevirir. IGMP (Internet Group Management Protocol): Belli bir gruptaki hostları, multicast (Bir gönderici ile ağ üzerinde birden fazla alıcı arasında kurulan iletişim) router’a bildirir. IP (Internet Protocol): IP adresi bir ağa bağlı bilgisayarların ağ üzerinden birbirlerine veri yollamak için kullandıkları adrestir.

Ağ Erişim Katmanı Protokolleri SLIP (Serial Line Internet Protocol): IP verilerinin, seri iletişim teknikleri ile iletimini sağlayan protokoldür. Dial- up veya kiralık hat bağlantılarında kullanılır. Veriler seri iletişim teknikleri kullanılarak iletilir. PPP (Point-to-Point Protocol): SLIP’e benzer, yine dial-up bağlantıda kullanılır. Ancak PPP; Verileri sıkıştırır. Bir çok donanım çoğunlukla destekler. Hata düzeltme ve belirleme algoritmaları kullanır.

OSI ve TCP/IP Katmanları Uygulama Katmanı (Application Layer) Uygulama Katmanı (Application Layer) Sunum Katmanı (Presentation Layer) Oturum Katmanı (Session Layer) Taşıma Katmanı (Transport Layer) Taşıma Katmanı (Transport Layer) Ağ Katmanı (Network Layer) Internet Katmanı (Internet Layer) Veri İletim Katmanı (Data Link Layer) Ağ Erişim Katmanı (Network Access Layer) Fiziksel Katman (Physical Layer)

OSI ve TCP/IP Katmanları

OSI ve TCP/IP Referans Modellerinin Karşılaştırılması İki model arasındaki benzerlikler: Her ikisi de katmanlı yapıdadır. Her ikisi de içerik bakımından farklı olsa da uygulama katmanına sahiptir. Her ikisi de devre-anahtarlamalı teknolojiyi benimsemiştir. Her ikisinde de karşılaştırılabilir taşıma ve ağ katmanları vardır. Bağlantı ve üzerindeki katmanlar uçtan-uca bağlantı sağlayabilir.

OSI ve TCP/IP Referans Modellerinin Karşılaştırılması Aralarındaki farklar ise şöyle sıralanabilir. OSI modeli daha çok iletişimde standardı belirlemekte, TCP/IP ise daha çok uygulamaya yönelmektedir. TCP/IP ve ilgili protokollerin kullanımları hızla artmaktadır. TCP/IP daha az katmana sahip olduğu için daha basit görünmektedir. Internet TCP/IP modeli ile kurulmuştur. Dolayısıyla denenmiş ve övgü almış bir modeldir.

OSI ve TCP/IP Referans Modellerinin Karşılaştırılması - Farkları Servis, Arayüz ve Protokol ayrımı; OSI modelinin en büyük katkısı “Servis, arayüz ve protokol” kavramlarını kesin bir şekilde ayırmasıdır. TCP/IP modelinde ise bu kavramlar arasında kesin bir ayırım yoktur. Bir Katmanın Servisi: Katmanın ne yaptığını söyler, katmanın nasıl çalıştığını değil. Bir Katmanın Arayüzü : Üst katmandaki süreçlere o katmana nasıl erişileceğini söyler. Hangi parametrelerin gerekli olduğunu ve nasıl bir sonuç beklenebileceğini belirler. Bir katmanda kullanılan eşgörevli protokoller : O katmanın nasıl çalışacağını belirler.

OSI ve TCP/IP Referans Modellerinin Karşılaştırılması - Farkları Esneklik; OSI Modelinde: Protokoller TCP/IP’ye göre daha gizlidir ve teknoloji değiştiğinde kolayca değiştirilebilirler. Katmanlı yapının temel amaçlarından birisi de budur. OSI referans modeli, ilgili protokollerin geliştirilmesinden önce tanımlanmıştı. Bu, modelin belirli bir protokolün çizgisinde tanımlanmak yerine çok daha genel bir yapıya sahip olmasını sağlar. Bunun kötü tarafı, mevcut protokoller olmadığı için model tasarımcılarının hangi katmana hangi görevi vermeleri gerektiği konusunda fazla deneyime sahip olmamalarıydı. TCP/IP Modelinde: TCP/IP ‘de ise; Protokoller ilk önce yazılmıştır. Daha sonra oluşturulan model ise sadece bu protokollerin tanımlanması oldu. Buradaki en büyük sorun, modelin başka protokol yığıntılarına uygun olmamasıdır.

Karşılaştırma Sonucu TCP/IP modeli daha çok uygulamaya yönelik olduğundan daha fazla uygulanabilir bir modeldir. İnternet için kullanılmış ve olumlu sonuçlar elde edilmiştir. OSI ise diğer modeller için bir kaynak ve referans olarak kullanılmaktadır. Oluşturulan tüm iletişim protokolleri OSI’yi kaynak olarak almaktadır. TCP/IP modelinde bir çok protokol tanımlıdır. TCP/IP modelinin, IAB (Internet Advisory Board) tarafından sağlanan iyi kurulmuş ve fonksiyonel bir yönetim yapısı vardır.