Bilgisayar Mühendisliğine Giriş Yrd. Doç. Dr. Hüseyin POLAT

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş Konular AĞ İLETİŞİM PROTOKOLLERİ (NETWORK COMMUNICATION PROTOCOLS)

Bilgisayar Mühendisliğine Giriş AĞ İLETİŞİM PROTOKOLLERİ (NETWORK COMMUNICATION PROTOCOLS)

AĞ İLETİŞİM PROTOKOLLERİ İletişim protokolü veya ağ protokolü, ağ üzerindeki iki ya da daha fazla cihaz arasındaki iletişimi sağlamak amacıyla verileri düzenlemeye yarayan, standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Yaygın bilinen ağ protokolleri: IPX/SPX NetbeUI AppleTalk TCP/IP Günümüzde internet üzerindeki haberleşmenin omurgasını tutan TCP/IP protokolü en yaygın kullanılan yönlendirme protokolüdür.

AĞ İLETİŞİM PROTOKOLLERİ

AĞ VERİ GÖNDERİM ÇEŞİTLERİ Ağ üzerinde haberleşme yaparken üç tip veri gönderme yöntemi vardır. Bunlar: Broadcast Multicast Unicast

AĞ VERİ GÖNDERİM ÇEŞİTLERİ Unicast yayın: Unicast, noktadan noktaya haberleşme tekniğidir. Bu yöntemde veriyi gönderen hedefi tam olarak bildiği için gönderen ve alan birebir haberleşme içindedir.

AĞ VERİ GÖNDERİM ÇEŞİTLERİ Multicast yayın: Bir grup cihaza veri göndermeye çoklu gönderim (multicast) denir. Grup adresleri kullanılarak, birden fazla cihazın tekil bir adresi dinlemesi (buradan veri beklemesi) sağlanmaktadır. Grup adresine bir frame iletildiğinde, bu grupta olan bütün cihazlar bu veriyi alacaktır.

AĞ VERİ GÖNDERİM ÇEŞİTLERİ Broadcast yayın: Bir mesajın tüm ağdaki cihazlar tarafından alınmasını sağlayan protokoldür. Mesajın tüm cihazlara gönderilmesi istenmeyen bir durum olabilir. Bazı durumlarda sonsuz döngülere (Loopback), güvenlik açıklarına ve yersiz bellek doldurmaları gibi durumlara sebebiyet verebilir.

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) Açık protokol standartları. Standartlar kolaylıkla elde edilebilir ve herhangi bir işletim sistemi ya da bilgisayar donanımından bağımsız geliştirilebilir. Fiziksel ağ donanımından bağımsızlık. Bu özellik TCP/IP’ ye birçok değişik ağ ile entegrasyon olanağı sağlar. Ethernet Token ring X25 ağı ATM

TCP/IP (Transmission Control Protocol/Internet Protocol) TCP/IP protokolünü kullanan ağlarda ikisi zorunlı olmak üzere dört adet parametre kullanılır. Bunlar : IP Address (IP adresi) Net Mask (Ağ maskesi) Gateway (Ağ geçidi) DNS - Domain Name System (Alan isimlendirme sistemi) Bunlardan IP address ve Netmask değerinin mutlaka girilmesi gerekir.

IPv4 (Internet Protocol) Yaygın olarak IPv4 adresler kullanılıyor. Toplam 32 bit ve noktalarla ayrılmış 4 adet 8 bitlik sayı. Örnek bir IP adresi: 10000000 10011100 00001110 00000111 w.x.y.z 128.156.14.7 IPv4 adresleri dünyada 232 = 4 milyardır.

IP Adresi Hiyerarşisi Bir IP adresi iki kısımdan oluşur. Bu kısımlar prefix (ön ek) ve suffix (son ek olarak) adlandırılır. Bu iki seviyeli hiyerarşi iletilen paketin yönlendirme işinin kolayca yapılabilmesi içindir.

IP Adresi Hiyerarşisi (Prefix) Prefix: IP adresinin prefix kısmı bir bilgisayarın bağlı bulunduğu ağın fiziksel adresidir. Bu da internete bağlı olan her bir fiziksel ağın ayrı birer adresi bulunması gerektiğini gösterir. Bu adrese ağ adresi (network address) denilir. Bu adres bir ağa bağlı tüm bilgisayarların IP adreslerinde prefix (ön ek) olarak yazılacak olan adrestir.

IP Adresi Hiyerarşisi (Suffix) Suffix: IP adresinin suffix kısmı bir ağ içinde bir bilgisayarı diğerlerinden ayıran kısımdır. Bir ağa bağlı tüm bilgisayarların prefixleri aynı olmak zorunda olduğuna göre, bir ağ içinde kullanılan tüm suffixler farklı olmak zorundadır. Fakat iki farklı ağ içindeki iki bilgisayarın suffix kısımları aynı olabilir. IP adresinin suffix kısmına host adresi denilir.

İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış IP adres sınıfları Bitler 0 1 2 3 7 8 15 16 23 24 31 A Sınıfı Prefix Suffix B Sınıfı 1 C Sınıfı D Sınıfı Multicast Adresi E Sınıfı İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış

IPv4 Adresleme A B C Sınıf IP adres Ağ No Host No Ağ bit sayısı Host bit sayısı Ağdaki PC Sayısı A 1-126 w x.y.z 8 24 224-2= 16,777,214 B 128-191 w.x y.z 16 216-2=65534 C 192-223 w.x.y z 28-2= 254

A Sınıfı (1-126) ağ host 8 24 bit 32-bit 18.26.0.1 IP adres: 18.26.0.1 Ağ adresi: 18.0.0.0 Alt Ağ maskesi: 255.0.0.0 Broadcast adres: 18.255.255.255 ağ host 8 24 bit 18.26.0.1 ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz)

B Sınıfı (128-191) ağ host 16 16 bit 32-bit 181.26.0.1 IP adres: 181.26.0.1 Ağ adresi: 181.26.0.0 Alt Ağ maskesi: 255.255.0.0 Broadcast adres: 181.26.255.255 ağ host 16 16 bit 181.26.0.1 ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz)

C Sınıfı (192-223) ağ host 24 8 bit 32-bit 194.26.5.1 IP adres: 194.26.5.1 Ağ adresi: 194.26.5.0 Alt Ağ maskesi: 255.255.255.0 Broadcast adres: 194.26.5.255 ağ host 24 8 bit 32-bit 194.26.5.1 ağ Host (Pc veya cihaz)

Ne Amaçla Kullanıldığı Özel IP Adresleri Prefix Suffix Adresin Türü Ne Amaçla Kullanıldığı Bütün bitler 0 “Bu bilgisayar” Dinamik IP alan bilgisayarların açılışında DHCP ve bootsrap’te kullanılır. Ağ adresi Bir ağın adesini belirtir. Bütün bitler 1 Yönlendirilmiş Broadcast adresi İstenilen ağa broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. Sınırlandırılmış Broadcast adresi Yerel bir ağda broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. 127 Herhangi bir değer Loopback Test amaçlı kullanım için.

Özel IP Adresleri 127 ile başlayan adresler : İççevrim adresi, bir makinenin kendisi ile konuşması (loopback) Localhost: 127.0.0.1 İlk oktet 0 veya 255 olamaz.

Ağ ve Broadcast Numaraları C sınıfı 192.23.123.2 adres için; Ağ adresi: 192.23.123.0 Broadcast adresi :192.23.123.255 B sınıfı 142.50.120.2 adres için; Ağ adresi: 142.50.0.0 Broadcast adresi : 142.50.255.255

Ayrılmış IP Adresler Bazı IP adresleri özel kullanımlar için ayrılmıştır. Yerel ağlar için ayrılmış adresler: 10.0.0.0 - 10.255.255.255 Özel A sınıfı 172.16.0.0 - 172.31.255.255 Özel B sınıfı 192.168.0.0 - 192.168.255.255 Özel C sınıfı 169.254.0.0 - 169.254.255.255 yerel bağlantı adreslemede özel kullanım için Yerel bağlantı adresleri, bir host bir IP adresini DHCP serverından ya da diğer içsel yapılandırma metodlarından alamadığında yerel olarak adres yapılandırılması için kullanılır.

Netmask (Ağ maskesi) TCP/IP'de iki cihaz aynı ağda olup olmadıklarını birbirlerinin IP adreslerinin ilk birkaç basamağına bakarak anlarlar. Bu basamağa IP maskesi veya Ağ maskesi (Netmask) denir. IP adresi içindeki ağ ve host kimlikleri ağ maskesi kullanılarak ayrılır. Her ağ maskesi, ağ kimliğini belirlemek için hepsi birlerden oluşan ardışık bit grupları ve host kimliğini belirlemek için hepsi sıfırlardan oluşan ardışık bit grupları kullanan bir 32 bit lik sayıdır. A sınıfı IP adresleri için 255.0.0.0 B sınıfı IP adresleri için 255.255.0.0 C sınıfı IP adresleri için 255.255.255.0

Ağ Geçidi (Gateway) Ağ geçidi (gateway) başka bir ağa geçiş hizmeti veren bir noktadır. Ağ geçitleri, iki veya daha çok ağ kesimini birbirine bağlarlar.

DNS (Domain Name System) DNS,Domain Name System’in kısaltılmış şeklidir. Türkçe karşılığı ise Alan İsimlendirme Sistemi olarak bilinir. DNS alan isimleri ile IP adresleri arasında çift taraflı dönüşüm sağlar. Host ismi, tümüyle tanımlanmış isim (full qualified name) olarak da bilinir ve hem bilgisayarın ismini hem de bilgisayarın bulunduğu Internet domainini gösterir. Örneğin tf.gazi.edu.tr Bu isimde “gazi.edu.tr” ifadesi internet domainini, “tf” ifadesi ise bu domaindeki bir alt domaini belirtir. gazi.edu.tr = 194.27.18.16

DNS (Domain Name System) DNS sistemi isim sunucuları ve çözümleyicilerinden oluşur. İsim sunucuları olarak düzenlenen bilgisayarlar host isimlerine karşılık gelen IP adresi bilgilerini tutarlar. Çözümleyiciler ise DNS istemcilerdir. DNS istemcilerde, DNS sunucu yada sunucuların adresleri bulunur. Bir DNS istemci bir bilgisayarın ismine karşılık IP adresini bulmak istediği zaman isim sunucuya başvurur. İsim sunucu, yani DNS sunucu da eğer kendi veri tabanında öyle bir isim varsa, bu isme karşılık gelen IP adresini istemciye gönderir. Domain adresleri ilkönce ülkelere göre ayrılır. Adreslerin sonundaki tr, de, uk gibi ifadeler adresin bulunduğu ülkeyi gösterir. Örneğin tr Türkiyeyi, de Almanyayı, uk İngiltereyi gösterir. ABD adresleri için bir ülke takısı kullanılmaz çünkü DNS ve benzeri uygulamaları oluşturan ülke ABD’dir.

DNS (Domain Name System) Domain adresleri com, edu, gov gibi daha alt bölümlere ayrılır. Bu ifadeler DNS’de üst düzey (top-level) domainlere karşılık gelir. Üst düzey domainler aşağıdaki gibidir: com :Ticari kuruluşları gösterir. edu :Eğitim kurumlarını gösterir. org :Ticari olmayan, hükümete de bağlı bulunmayan kurumları gösterir. net :Internet omurgası işlevini üstlenen ağları gösterir. gov :Hükümete bağlı kurumları gösterir. mil :Askeri kurumları gösterir. Arpa :Ters DNS sorgulaması yapılabilecek yerleri gösterir.

DHCP (Dynamic Host Control Protocol) DHCP, Internet Protokolüne (IP) bağlı çalışan ağlardaki hostlar (yani ağa bağlanan cihazlar) için bir ağ yapılandırma protokolüdür. İster yerel ağdaki bir bilgisayar, ister bir yazıcı ya da başka bir cihaz olsun, ağa bağlanan her cihazın bir IP adresi olmak zorundadır.

DHCP (Dynamic Host Control Protocol) IP ağlarına bağlanan cihazların, diğer hostlarla (yani ağa bağlı diğer cihazlarla) iletişim kurabilmeleri için yapılandırılmaları gerekir. Bu yapılandırmada ihtiyaç duyulan temel bilgi IP adresidir. DHCP, ağa bağlanmaya çalışan cihazlara otomatik olarak bir IP adres tahsisi yapar (dinamik IP adresi). Yani, ağa bağlanan cihazın belirli bir IP adresine bağlı olması yerine, o anda ağa tahsis edilen bir alt ağdan (subnet) veya "havuzdan" boşta olan bir IP adresi tahsis edilir.