TCP/IP Networking Modeli

PART 1 — NETWORKING’E GİRİŞ

TCP/IP Networking Modeli

Bir protokol tanımlaması için TCP/IP, Requests For Comments (RFC) denen belgelemeleri kullanırlar. Her katman, bir üstündeki katmana hizmet sağlar.

· En alt katman, belirli linkler arası bitlerin nasıl iletileceğini belirler.

· Data-link katmanı tek tip fiziksel link üzerinden data iletimine odaklanır. Örneğin; network’ler, Ethernet LAN vs. Wireless LAN için farklı data-link protokolleri kullanır.

· Network katmanı, data iletimi için orijinal göndericiden son durağa kadar geçen tüm yola odaklanır.

· Top 2 katman, data iletim ve alımı için gerekli uygulama protokollerine odaklanır.

Application Layer

Özetle, application katmanı, network ve bilgisayarda çalışan yazılım arasına bir arayüz sağlar.

HTTP bu katmanın en önemli protokolüdür. (Hyperetext Transfer Protocol)

Önce HTTP GET ile Request edilir. Daha sonra kodu 200 olan OK mesajı ile cevap verilir. En sonda ise içerik ayrı bir mesaj olarak gönderilir. Başarısız HTTP’nin kodu 404'tür.

· Uniform Resource Locator (URL)

· Universal Resource Identifier (URI)

Transport Layer

En yaygın protokolleri,

· Transmission Control Protocol (TCP)

· User Datagram Protocol (UDP)

Application katmanı protokollerine hizmet sağlar. Örneğin; demin incelediğimiz örnekte varsayalım ki paket kayıp oldu ya da iletilemedi. TCP bunun kontrolünü yapar.

Yukarıdaki şekilde basit bir şekilde TCP nasıl çalışır anlatılmıştır. (Acknowledgement mantığı) TCP paketin kaybolduğunu fark eder ve yenisi için talepte bulunur.

Same-Layer ve Adjacent-Layer

Same-Layer : İki bilgisayarın birbirleriyle iletişime geçmek için aynı katmanın protokollerini kullanmasına denir. Protokol, iletişim yapmak isteyen her bir bilgisayar için bir header tanımlaması yapar.

· Örnekte Bob ve Larry’nin iletişim hatalarının kontrol ve düzeltimi için TCP SEQ numaraları kullanmaları gibi.

Adjacent-Layer : Tek bir bilgisayar üzerinde, alt katmandaki protokol, üst katmandaki protokole hizmet sağlar.

· Yine Bob ve Larry örneğinde, HTTP protokolünün hata kontrolü için, bir alt katman protokolü olan TCP’yi kullanması.

Network Layer

IP protokolünü barındıran katman. IP’nin en önemli hizmetleri addressing ve routing’dir.

Aşağıdaki resimde basit bir örneği görüyoruz. Larry 1.1.1.1 ve Bob 2.2.2.2 adresini kullanıyor varsayalım. Bu tür IP gösterim şekline dotted-decimal notation (DDN) denir.

Network katmanında gönderilen mesaja IP header’ı eklenir ve burada source yani kaynak IP adres (gönderenin adresi) ve destination adres (alıcının adresi) tutulur.

Data-Link ve Physical Layer

Bu katmanlar, fiziksel network içerisinde data iletimi için gerekli hardware ve protokolleri tanımlarlar.

Fiziksel katman, kablolar üzerinden akan kablolama ve enerjiyi tanımlar. (Örneğin, elektrik sinyalleri) Kablo üzerinden data iletimi yapılırken bazı kurallar ve sözleşmeler mevcuttur. Ancak bu kurallar data-link katmanında çalışırlar.

Bir host ya da router’in IP prosesi başka bir host ya da router’a IP paketi göndermek istediğinde, bu host ya da router, sıradaki host ya da router’a paketi göndermek için data-link katmanı detaylarına başvururlar.

Step 1: Larry, Ethernet header ve Ethernet trailer arasındaki IP paketini Ethernet Frame’i oluşumuyla enkapsüle eder.

Step 2: Larry, Ethernet frame’in bitlerini Ethernet kabloları üzerinden elektrik akımını kullanarak fiziksel olarak iletir.

Step 3: Router R1 fiziksel olarak kablo üzerinden elektrik sinyallerini alır ve elektrik sinyallerinin anlamlarına göre aynı bitleri tercüme ederek yeniden yaratır.

Step 4: Router R1 IP paketini Ethernet Frame’inden, Ethernet header ve trailer’ını çıkartarak de-enkapsüle eder.

NOT = Protokollerde header’lar mesajın başında, trailer’lar ise mesajın sonunda bulunur.

Data Encapsulation

Network üzerinden gönderilen bütün mesajların bir header’ı ve trailer’ı bulunur. Her Layer daha yüksek katmana mesajını gönderirken kendi header’ını ekler. Encapsulation terimi, data’nın başına header konmasından gelir.

Step 1: Application data’yı yarat ve herhangi bir gerekli application header’ı ile enkapsüle et.

Örnek olarak HTTP OK mesajı HTTP header’ı ile gelebilir ve mesajın gerisinde web sitesinin içeriği olabilir.

Step 2: Application layer tarafından tedarik edilen data’yı transport katmanı header’ı içerisine enkapsüle et.

End-user application’ları için TCP, UDP header’ları kullanılır.

Step 3: Transport layer tarafından tedarik edilen data’yı network katmanı header’ı içerisine enkapsüle et.

IP, her bir bilgisayara özel IP adresi tanımlaması yapar.

Step 4: Network layer tarafından tedarik edilen data’yı data-link katmanı header’ı içerisine enkapsüle et.

Bu katman diğer katmanların aksine hem header hem de trailer kullanır.

Step 5: Bitleri ilet.

Header’larına göre data’ların katmanlarda aldığı isimler aşağıda gösterilmiştir.