Bu konu, bilgisayar ağlarının yapı taşlarını oluşturan iletişim protokolleri ve katmanlı mimarileri kapsamlı bir şekilde açıklar. Amaç, ağların nasıl çalıştığını anlamak için gerekli olan teorik altyapıyı oluşturmaktır.
1. OSI Modeli (Open Systems Interconnection Model)
OSI modeli, ağ iletişimini yedi katmana ayıran teorik bir çerçevedir. Her katman, kendinden bir alt ve bir üst katmanla iletişim kurar.
- Katman 7 – Uygulama (Application): Kullanıcıya en yakın katmandır. Web tarayıcıları, e-posta istemcileri bu katmanda çalışır.
- Katman 6 – Sunum (Presentation): Verinin formatlandığı, şifrelendiği ve sıkıştırıldığı katmandır. JPEG, MP3 gibi formatlar burada işlenir.
- Katman 5 – Oturum (Session): Uygulamalar arasında oturum yönetimi sağlar. Oturum açma, kapama ve senkronizasyon işlemleri burada gerçekleşir.
- Katman 4 – Taşıma (Transport): Verinin uçtan uca iletimini kontrol eder. TCP ve UDP protokolleri bu katmanda çalışır.
- Katman 3 – Ağ (Network): Verinin hedef adrese yönlendirilmesini sağlar. IP, ICMP, IGMP protokolleri bu katmandadır.
- Katman 2 – Veri Bağlantısı (Data Link): Fiziksel adreslemeyi sağlar. Ethernet, MAC adresleri bu katmandadır.
- Katman 1 – Fiziksel (Physical): Bit düzeyinde veri iletiminin gerçekleştiği donanım seviyesidir. Kablolar, sinyaller ve konnektörler bu katmana aittir.
2. TCP/IP Modeli
OSI modeline göre daha pratik ve internette kullanılan gerçek modeldir. Dört katmandan oluşur:
- Uygulama Katmanı: HTTP, FTP, SMTP, DNS gibi uygulama protokolleri burada çalışır.
- Taşıma Katmanı: TCP ve UDP ile bağlantı kontrolü sağlar.
- İnternet Katmanı: IP protokolü ile veri paketlerinin yönlendirilmesini sağlar.
- Ağ Erişim Katmanı: Donanım düzeyinde veri iletimi yapılır. Ethernet bu düzeydedir.
3. Temel Ağ Protokolleri
- TCP (Transmission Control Protocol): Bağlantı temelli, güvenilir veri aktarımı sağlar. Paketlerin sıralı ve eksiksiz iletilmesini garanti eder.
- UDP (User Datagram Protocol): Bağlantısız, hızlı ancak güvenilir olmayan veri aktarımı sunar. Gerçek zamanlı uygulamalarda kullanılır (video, oyun).
- IP (Internet Protocol): Paketlerin adreslenmesi ve yönlendirilmesini sağlar. IPv4 ve IPv6 olarak ikiye ayrılır.
- ICMP (Internet Control Message Protocol): Ağ tanılama ve hata bildirimi için kullanılır (örneğin
pingkomutu). - ARP (Address Resolution Protocol): IP adreslerini MAC adreslerine çevirir.
- DNS (Domain Name System): Alan adlarını IP adreslerine çevirir.
4. OSI ve TCP/IP Karşılaştırması
| OSI Modeli | TCP/IP Modeli |
|---|---|
| Uygulama | Uygulama |
| Sunum | \ |
| Oturum | \ |
| Taşıma | Taşıma |
| Ağ | İnternet |
| Veri Bağlantısı | Ağ Erişim |
| Fiziksel | \ (Ağ Erişim içinde) |
5. Gerçek Dünya Örnekleri ile Anlama
- Web sitesine girmek (HTTP): Uygulama katmanında başlar, TCP üzerinden iletilir, IP ile yönlendirilir.
- E-posta gönderimi (SMTP): Uygulama katmanında SMTP ile çalışır, TCP üzerinden güvenli aktarım sağlanır.
- Ping atmak (ICMP): Uç noktalar arası bağlantının varlığını test eder.
Bu başlıklar, ağ mühendisliğine giriş yapacak herkes için temel kavramları oluşturur ve üst düzey konuların anlaşılması için zemin hazırlar.