Veri bağlantısı katmanı iki alt bölüme ayrılır: Media Access Control(MAC) ve Logical Link Control(LLC).

Transkript

1 OSI (Open System Interconnect). Phsical Layer (Fiziksel Katman) : Veri gönderimi yapılacaksa üst katmandan gelen digital bit streamini taşıyıcı kablo sistemi üzerine vermek için analog sinyale çevirir ( genlik, frekans veya faz modulasyonu). Alıcı tarafta ise analog sinyal işlenebilmesi için digital bit streamine çevrilir. The Physical Layer defines the electrical and physical specifications for devices. In particular, it defines the relationship between a device and a physical medium. This includes the layout of pins, voltages, cable specifications, Hubs, repeaters, network adapters, Host Bus Adapters (HBAs used in Storage Area Networks) and more. Data Link Layer ( Veri Bağlantı Katmanı) : Veri bağlantısı katmanı ağ üzerindeki diğer bilgisayarları tanımlama, kablonun o anda kimin tarfından kullanıldığının tespiti ve fiziksel katmandan gelen verinin hatalara karşı kontrolü görevini yerine getirir. Veri bağlantısı katmanı iki alt bölüme ayrılır: Media Access Control(MAC) ve Logical Link Control(LLC). VERĐ BAĞLANTISI LLC MAC MAC alt katmanı veriyi hata kontrol kodu(crc), alıcı ve gönderenin MAC adresleri ile beraber paketler ve fiziksel katmana aktarır. Protokole özel mantıksal portlar oluşturur (Service Access Points, SAPs). Böylece kaynak makinada ve hedef makinada aynı protokoller iletişime geçebilir(örneğin TCP/IP<-- >TCP/IP). LLC ayrıca veri paketlerinden bozuk gidenlerin(veya karşı taraf için alınanların) tekrar gönderilmesinden sorumludur. Flow Control yani alıcının işleyebileğinden fazla veri paketi gönderilerek boğulmasının engellenmesi de LLC'nin görevidir.. Network Layer ( Ağ Katmanı ) : Ağ katmanı veri paketine farklı bir ağa gönderilmesi gerektiğinde yönlendiricilerin kullanacağı bilginin eklendiği katmandır. Örneğin IP protokolü bu katmanda görev yapar. The best-known example of a Layer protocol is the Internet Protocol (IP). It manages the connectionless transfer of data one hop at a time, from end system to ingress router, router to router, and from egress router to destination end system. It is not responsible for reliable delivery to a next hop, but only for the detection of errored packets so they may be discarded. When the medium of the next hop cannot accept a packet in its current length, IP is responsible for fragmenting into sufficiently small packets that the medium can accept it.. Transport Layer ( Taşıma Katmanı ) : Taşıma katmanı üst katmanlardan gelen veriyi ağ paketi boyutunda parçalara böler. NetBEUI, TCP ve SPX gibi protokoller bu katmanda çalışır. Bu protokoller hata kontrolü gibi görevleride yerine getirir. The best known examples of a Layer protocol are the Transmission Control Protocol (TCP) and User Datagram Protocol (UDP).

2 . Session Layer ( Oturum Katmanı ) : Oturum katmanı bir bilgisayar birden fazla bilgisayarla aynı anda iletişim içinde olduğunda, gerektiğinde doğru bilgisayarla konuşabilmesini sağlar. Örneğin A bilgisayarı B üzerideki yazıcıya yazdırıken, C bilgisayarı B üzerindeki diske erişiyorsa, B hem A ile olan, hem de C ile olan iletişimini aynı anda sürdürmek zorundadır. Bu katmanda çalışan NetBIOS ve Sockets gibi protokoller farklı bilgisayarlarla aynı anda olan bağlantıları yönetme imkanı sağlarlar.. Presentation Layer ( Sunum Katmanı ): Sunum katmanının en önemli görevi yollanan verinin karşı bilgisayar tarafından anlaşılabilir halde olmasını sağlamaktır. Böylece faklı programların birbilerinin verisini kullanabilmesi mümkün olur. Dos ve Windows x metin tipli veriyi bit ASCII olarak kaydederken (örneğin A harfini olarak), NT tabanlı işletim sistemleri bit Unicode'u kullanır (A harfi için ). Ancak kullanıcı tabii ki sadece A harfiyle ilgilenir. Sunum katmanı bu gibi farklılıkları ortadan kaldırır.. Application Layer ( Uygulama Katmanı) : Uygulama katmanı programların ağı kullanabilmesi için araçlar sunar. Microsoft API'leri uygulama katmanında çalışır. Bu API'leri kullanarak program yazan bir programcı, örneğin bir ağ sürücüsüne erişmek gerektiğinde API içindeki hazır aracı alıp kendi programında kullanır. Alt katmanlarda gerçekleşen onlarca farklı işlemin hiçbirisiyle uğraşmak zorunda kalmaz. Uygulama katmanı için bir diğer örnek HHTP'dir. HTTP çalıştırılan bir program değil bir protokoldür. Yani bir kurallar dizesidir. Bu dizeye gören çalışan bir Browser(IE mesela), aynı protokolü kullanan bir Web sunucuya erişir. Some examples of application layer implementations include Telnet, File Transfer Protocol (FTP), and Simple Mail Transfer Protocol (SMTP). OSI Modeli aygıtların işlevlerini anlamak ve açıklamakta kullanılır. Örneğin HUB dediğimiz cihazlar gelen veriyi sadece bir takım elektrik sinyalleri olarak gören ve bu sinyalleri çoklayıp, diğer portlarına gönderen bir cihazdır. Bu da HUB'ların fiziksel(. katman) katmanda çalışan cihazlar olduğunu gösterir. Oysa switch denen cihazlar. katmanda çalışırlar. Çünkü. katmanda tanımlı MAC adreslerini algılayabilirler ve bir porttan gelen veri paketini(yine elektrik sinyalleri halinde) sadece gerekli olan porta(o porttaki makinanın MAC adresini bildiği için) yollayabilirler. Yönlendiriciler ( router ) için ise bazen ". katman switch'ler" tabirini görebilirsiniz. Çünkü bu cihazlar biraz daha ileri gidip,. katmanda veri paketine eklenmiş IP adresi gibi değerleri de okuyabilir ve ona göre veri paketini yönlendirebilir.

3 Layer # Name Misc. examples IP suite SS [] AppleTalk suite OSI suite IPX suite SNA UMTS Application HL, Modbus NNTP, SIP, SSI, DNS, FTP, Gopher, HTTP, NFS, NTP, DHCP, SMPP, SMTP, SNMP, Telnet, RIP, BGP INAP, MAP, TCAP, ISUP, TUP AFP, ZIP, RTMP, NBP FTAM, X., X., DAP, ROSE, RTSE, ACSE RIP, SAP APPC Presentation TDI, ASCII, EBCDIC, MIDI, MPEG MIME, XDR, SSL, TLS (Not a separate layer) AFP ISO/IEC, X., ISO/IEC -, X. Session Named Pipes, NetBIOS, SAP, Half Duplex, Full Duplex, Simplex, SDP Sockets. Session establishment in TCP. SIP. (Not a separate layer with standardized API.), RTP ASP, ADSP, PAP ISO/IEC, X., ISO/IEC -, X. NWLink DLC? Transport NBF, nanotcp, nanoudp TCP, UDP, SCTP DDP ISO/IEC, TP, TP, TP, TP, TP (X.), ISO/IEC, X. SPX

4 Network NBF, Q., IS-IS IP, IPsec, ICMP, IGMP SCCP, MTP ATP (TokenTalk or EtherTalk) ISO/IEC, X. (PLP), ISO/IEC, X., ISO/IEC -, CLNP X.. IPX RRC (Radio Resource Control) Packet Data Convergence Protocol (PDCP) and BMC (Broadcast/M ulticast Control) Data Link. (Ethernet),.a/b/g/n MAC/LLC,.Q (VLAN), ATM, HDP, FDDI, Fibre Channel, Frame Relay, HDLC, ISL, PPP, Q., Token Ring, CDP, ARP (maps layer to layer address) OSPF, PPP, SLIP, PPTP, LTP MTP, Q. LocalTalk, AppleTalk Remote Access, PPP ISO/IEC, X. (LAPB), Token Bus, X., ISO/IEC - LLC Type and IEEE. framing, Ethernet II framing SDLC LLC (Logical Link Control), MAC (Media Access Control) Physical RS-, V., V., I., I., T, E, BASE-T, BASE- TX, POTS, SONET, SDH, DSL,.a/b/g/n PHY MTP, Q. RS-, RS-, STP, PhoneNet X. (X.bis, EIA/TIA-, EIA/TIA-, EIA-, G.) Twinax UMTS L (UMTS Physical Layer)

5 Ağ Arayüz Katmanı Protokolleri: Ağ arayüz katmanı protokolleri LAN ortamına hangi kurallar dahilinde erişileceğini belirlerler. Ethernet Protokolü [IEEE standartı (.)]: Bus (kılçık) topolojisinde kullanılır. Ethernet Protokolünün çalışma yönteminin adı CSMA / CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) dir. Carrier Sense; ağ üzerinde her bilgisayarın hattı dinlemesi yani veri transferi yapıp yapmadığını anlaması demektir. Eğer hat boşsa istenilen veri transfer edilir. Ancak hattı dinleme ağdaki tüm bilgisayarların yaptığı bir şeydir. Multiple Access ifadesi buradan gelir. Bir bilgisayar hattı dinlerken diğer bir bilgisayar da hattı dinliyor olabilir. Aynı anda birden fazla bilgisayar hattın boş olduğunu fark edip paketlerini gönderirlerse networklerin önemli bir sorunu olan çarpışmalar (collision) ortaya çıkar. Bir çarpışma olduğunda paketler bozulur ve yeniden gönderilmeleri gerekir. Ethernetin çarpışma algılama özelliği sayesinde bu anlaşılır ve aynı paketi göndermek için rasgele bir süre beklenir. Böylece ikinci bir çarpışma olasılığının azaltılması hedeflenmiştir. Ancak bu olasılık hiçbir zaman sıfıra inmez bu nedenle çok kullanılıcılı ağlarda Ethernet Protokolü kullanılmaz. Aşağıda kullanılan iletim ortamı, modülasyon tekniği ve hızlar tablo şeklinde gösterilmiştir. Đletim Ortamı Modülasyon Tekniği Veri Hızı (Mbps) Koaksiyel Kablo ( W ) Temelband (Manchester) Koaksiyel Kablo ( W ) Temelband (Manchester) UTP Temelband (Manchester) UTP Temelband (Manchester) Koaksiyel Kablo ( W ) Genişband (DPSK) Token Bus (IEEE.): Bus topolojisinde kullanılır. Özellikle fabrika otomasyonunda kullanılır. Đlk olarak IEEE standartı geliştirilirken General Motors ta kullanılmıştır. Token Bus ta istasyonlar ağaç şeklinde veya lineer bir kabloya istasyonlar bağlanmıştır. Đstasyonlar, herbir

6 bilgisayar sağındaki ve solundaki istasyonun adresini bilecek şekilde lojik olarak bir ring şeklinde organize edilmiştir. Lojik ring çalıştırıldığında ilk çerçeveyi en yüksek numaralı istasyon gönderebilir. Bu gerçekleşince token denilen özel kontrol çerçevesini hemen yanındaki komşu istasyona göndererek, yolu kullanma iznini komşusuna devreder. Token, lojik ring üzerinde döner. Sadece token a sahip olan istasyonun çerçeve gönderme izni vardır. Bir anda sadece bir istasyon token a sahip olabileceğinden çarpışma olması mümkün değildir. Burada istasyonların fiziksel bağlanma sıraları önemli değildir. Aşağıda basit bir Token Bus şekli gösterilmiştir: Aşağıda Token Bus ta kullanılan iletim ortamı, modülasyon tekniği ve hızlar tablo şeklinde gösterilmiştir: Đletim Ortamı Modülasyon Tekniği Veri Hızı (Mbps) Koaksiyel Kablo ( W ) Genişband (AM / PSK),, Koaksiyel Kablo ( W ) Genişband (FSK),, Fiber Optik ASK Manchester,, Token Ring (IEEE.) Halka topolojisinde kullanılır. Token Ring te token denen özel bir bit konfigürasyonu halkada döner. Bir istasyon veri göndermek istediğinde token ı halkadan çıkarmak zorundadır. Đstasyon verisini yolladıktan sonra bu veriyi alan istasyon veri yollamayacaksa halkaya yeni bir token yollar ve bu token halkada dönmeye devam eder. Halkada bir token olduğundan yalnız bir istasyon veri yollayabilir. Token Ring te kullanılan iletim ortamı, modülasyon tekniği ve sistemin hızı aşağıdaki tabloda verilmiştir: Đletim Ortamı Modülasyon Tekniği Veri Hızı (Mbps) STP Diferansiyel Manchester - FDDI (Fiber Distributed Data Interface): Kullanılan fiber optik kablo sayesinde yüksek hızlarda çalışan ( Mbps nin üzerinde) token ring LAN dır. FDDI kablolamada çift kablolama tekniği kullanılır. Bu

7 durumda bir taraf saat yönünde iletim yaparken diğer taraf saatin tersi yonünde iletim yapar. FDDI da A ve B sınıfı olmak üzere iki istasyon vardır. A sınıfı istasyonlar hayati önemli veriler ilettiğinden her iki fibere de bağlanır. B sınıfı istasyonlar ise fiberlerden sadece birine bağlanır. FDDI ile IEEE. Token Ring in bir farkı vardır.. te bir istasyon yolladığı paket yerine gidip geri gelene kadar yeni token üretemezken FDDI da istasyonun yeni bir token üretmek için eski token ın geri gelmesini beklemesine gerek yoktur. Đnternet Katmanı Protokolleri: IP (Đnternet Protokolü): Temel olarak datagram paketleri için bir iletim yolu belirleme işlevini yerine getirir. IP nin sağladığı fonksiyonlar şunlardır: o o o o Global adresleme yapısı Servis isteklerini tiplendirme Paketleri iletim için uygun parçalara ayırma Hedef alıcıda paketleri tekrar birleştirme TCP ile IP arasında basit bir ilişki vardır. TCP hedef bilgisi bulunan segmenti IP ye verir. IP bu segmenti alır herhangi bir diğer datagram veya segmentten önce veya sonra hedef host a iletim için bir yol belirler. IP nin sorumluluğu üst katmandan gelen segment ya da datagramları birbirine bağlı ağlar üzerinden iletmektir. IP bu segment ve datagram bilgilerini TCP den veya UDP den alır. Segment ile Datagram arasındaki fark: Aktarım katmanında UDP nin oluşturduğu veri bütününe datagram, TCP nin oluşturduğu veri bütününe segment adı verilir. Đkisi arasındaki temel fark, segmenti oluşturan veri grubunun başında sıra numarası bulunmasıdır. Her bir datagram veya segment IP tarafından kendi başlığı eklenerek IP paketi haline getirilir ve herbir IP paketi birbirinden bağımsız olarak hedef hosta gönderilir. IP nin temel özellikleri şunlardır: Paketler üzerinde çok sınırlı hata kontrolü vardır. IP bitlik başlık hata kontrolü (checksum) sağlar. Bu IP paketini alan hostun IP başlığında bir bozulma oluşup oluşmadığını kontrol etmesini sağlar. Onay (acknowledge) mekanizması kullanmaz. Verinin internet katmanına bozuk ulaştığını değerlendirip yeniden gönderimi sağlayabilecek fonksiyona sahip değildir. Bu görev bir üst katmandaki TCP de yapılır, TCP nin kullanılmadığı durumlarda daha üst katman protokollerince yerine getirilir. Akış kontrol ve paket sıralama mekanizmalarına sahip değildir. Yine bu fonksiyonlar gerektikçe daha üst katman protokollerince yapılır.

8 By By By By H L T H L T H L T H L T IP bağlantısız paket dağıtım servisi sunar. Protokoller arası çoğullama (Demultiplexing) Tek bir haberleşme kanalı üzerinden birden fazla farklı aktarım ve daha üst katman protokolü taşınabilmektedir. Bu olaya Multiplexing denilmektedir. Bu tek kanaldan iletilen protokollerin hedef host üzerinde katmanları tırmanırken uygun şekilde ters işleme tabi tutulması gereklidir. Yani her protokol kendini ilgilendiren protokol kanalına sevk edilmelidir. Bu olaya da demultiplexing denir. Örneğin ethernet protokolü, ethernet çerçevesi içerisindeki tür kısmına bakıp, öncelikle çerçevede kullanılan protokolün TCP / IP protokol grubuna ait olup olmadığını anlar. Eğer TCP / IP protokol grubuna ait ise bu ethernet verisini hangi ağ katmanı protokolüne göndereceğine karar verir. (IP, ARP, RARP) Daha sonra o protokol kanalına paketi yönlendirir. Benzer şekilde eğer IP protokolüne gelen paket üst katmanda TCP ya da UDP protokollerinden birisine gönderilir. IP paket formatı: IP paketi IP paket özelliklerini tanımlayan bir başlık bilgisi ve IP verisinden oluşur. IP verisi üst protokollere ilişkin başlık ve verileri içerir. IP paket formatı IP başlığı IP verisi Versio n IHL TOS Toplam uzunluk Kimlik bilgisi Bayrak Parçalanma ötelemesi TTL Protokol Başlık kontrolü Kaynak Adresi Hedef Adresi

9 Seçimlik Doldurma biti DATA IP başlığındaki alanların açıklamaları: Sürüm (Version): Đnternet başlığının sürümünü verir. Halen sürüm kullanılmaktadır. IHL (Internet Header Length) Đnternet Başlık uzunluğu: Đnternet başlığının toplam uzunluğunu sabit olmadığından IHL internet başlık uzunluğunu verir. Bu alan bilgisi maksimum değeri olan ise toplam başlık uzunluğu bayt demektir. Toplam uzunluk (Total Length): IP paketinin toplam uzunluğunu verir. (IP başlığı + Veri) Maksimum uzunluk bayt tır. Günümüzde bu üst limit yeterlidir ancak gelecekte gigabit ler mertebesinde uzunluklara gerek olacaktır. Servis Türü [Type of Service (TOS)]: Üst düzey protokollerin IP ye datagramın nasıl ele alınması gerektiğini belirtir. Bu alanın ilk biti öncelik (precedence) bitlerinden oluşur. Öncelik birleri paketlerin önemini arasında değerler vererek belirtir. TOS bilgilerindeki D, T, R bitleri OSPF (Open Shortest Path First) protokolü tarafından sıkça kullanılır. TOS Alanı Öncelik bitleri D T R Kullanılmıyor D biti set edilirse ( yapılırsa), IP paketi düşük gecikmeler ister. Böyle bir paket örneğin ses verisi taşıyabilir ve az gecikmeli bir hat üzerinde taşınması gerekir. T biti set edilirse yüksek aktarım performansı isteniyor demktir. Bu yolla biyik dosyaların aktarılma yeteneği artmış olur. R biti set edilirse yüksek güvenilirlik isteniyor anlamına gelir. Böyle bir paket hata toleranslı bir ağ üzerinden önemli bir bilgi işlem uygulaması verisi taşıyabilir. (Örneğin banka işlemleri)

10 OSPF, Mayısında standart olarak kabul edildi. Daha önce Interior Gateway Routing Protocol (Đç geçiş yönlendirme protokolü) olarak uzaklık vektör protokolü kullanıyordu. OSPF çeşit bağlantı ve networkü destekler: Đki yönlendirici arasında noktadan noktaya bağlantılar Yayınlı çoklu erişim (Multiaccess) networkler (Örnek: LAN ların çoğu) Yayınsız çoklu erişim (Multiaccess) networkler (Örnek: Paket bağlaşmalı WAN ların çoğu) Açıklama: Çoklu Erişim network: Đçinde birçok yönlendirici bulunan ve bunların tümü birbiriyle direkt olarak haberleşebilen network. Kimlik (Identification): Kaynak host tarafından IP paketlerine verilen numaradır. Parçalanmış paketlerin tekrar birleştirilmesinde kullanılır. Bayrak (Flag): Üç bitten oluşur. Parçalama (Fragmentation) kontrolünde kullanılır. Bir datagram parçalanıp parçalanmadığı, onun parçalanma izninin olup olmadığı gibi bilgilere ait kodlar taşır. Bayrak bit numarası değerinin anlamı değerinin anlamı Bit Bit (DF biti) Bit (MF biti) Bu bit kullanılmaz daima dır. Parçalanma izni var Son parça Asla parçalanamaz (Don t Fragment) Başka parça da var (More Fragment) Parçalanma Ötelemesi (Fragment offset): Eğer bir datagram parçalanmışsa, parçalanmış datagramın bu parçasının orijinal (parçalanmamış) datagramın neresine karşılık geldiğinin tespit edilmesini sağlar. Parçalanma ötelemesi için bit ayrıldığından datagram başına maksimum parça olabilir. TTL [Time To Live (yaşam süresi)]: Đnternette bir IP paketinin yaşam zamanını belirler. Bu zaman sonunda, IP paketi en son bulunduğu host üzerinde yok edilir. Bir paketin maksimum ömrü saniyedir. TTL alanı sıfır olduğunda IP paketi yok edilir ve kaynak hosta ICMP aracılığı ile bir uyarı paketi gönderilir. Böylece sorunlu paketlerin internette sonsuza kadar dolaşmaları önlenmiş olur. Protokol:

11 Bir üst katman protokolüne ilişkin kodları içerir. Bu kodlar gelen paketin aktarım katmanı protokollerinden (TCP, UDP veya bir başka protokol) hangisine iletileceğini bildirir. Protokol kodlamasının tam açıklaması RFC() adlı teknik raporda bulunabilir. Aşağıdaki tabloda sekize kadarki kodlamanın açılımı gösterilmiştir. Protokol numarası (ondalık) Protokol Saklı (reserved) Internet Control Message Protocol (ICMP) Internet Group Management Protocol (IGMP) Geçitten geçite IP içinde IP (Encapsulation) Stream Akış Kontrolü (Transmission Control) UCL EGP Başlık Kontrolü (Header checksum): Sadece başlık için bozulmaya karşı bir koruma önlemi sağlar. TTL alanı sürekli değiştiğinden her hostta checksum değerinin yeniden hesaplanması gerekir. Yönlendiricinin içindeki kötü bellek kelimeleri nedeniyle oluşabilecek hataları algılamada da faydalı bir işlevi vardır. Kaynak Adres (Source Adress) : Kaynak adresidir. bitlik bir IP adresi ile doldurulur. Hedef Adres (Destination Adress): Hedef adrestir. Hedefe ait bitlik bir IP adresi ile doldurulur. Seçimlik (Option): Bazı durumlarda kullanılır. Örneğin çok ender rastlanan başlık bitlerini bilgi biti olarak kullanılmasını engellemek için kullanılabilir. Doldurma Biti (padding): IP başlığının toplam uzunluğunu korumak için kısa başlıklarda, başlık sonuna ilave edilen sıfırları ifade eder. Maksimum Aktarma Parçası[Maximum Transfer Unit (MTU)]

12 Parçalanma (fragmentation) büyük IP paketlerini, gereksinim duyulduğu daha küçük boyutlu IP paketleri haline getirme işlemidir. Bu parçalama işlemine kıstas alınan parçalama boyutu MTU ile ifade edilir. MTU, Đnternet Katmanından Ağ Ara Yüz katmanına gelen paketin bayt cinsinden maksimum boyutunu ifade eder. Diğer bir deyişle iletişim ortamına çıkarılan çerçevelerin içinde taşıdığı verinin toplam uzunluğunun maksimum değeridir. Bu değer TCP / IP protokolleri tarafından tanımlanmaz ancak kullanılır. MTU büyüklüğü, Ağ Ara Yüz Katmanında kullanılan protokolün tanımlarından bulunabilir. Örneğin Ethernet için bu değer bayttır. Ethernet Çerçevesi Ethernet Başlığı Veri MTU CRC(Cyclic Redundancy Check) Yukarıdaki şekilde içerisinde IP paketi taşıyan bir Ethernet çerçevesi ve bu çerçeve içinde MTU biriminin karşı geldiği alan gösterilmiştir. Parçalanma (fragmentation) işlemi Ağ ara yüz katmanında bulunan protokollerden örneğin Ethernet ve Token Ring protokolü için MTU değerleri birbirinden farklıdır. Bu durumda bir paket iletilmek istediğinde parçalanma işlemi şu şekilde oluşur: Ethernetin MTU değerinin bayt, Token Ring in MTU değerinin bayt olduğu göz önüne alındığında Token Ring tipi bir LAN dan Ethernet tipi bir LAN a bir paket iletileceğini varsayalım: Token Ring Çerçevesi MTU = bayt Token Ring Başlığı IP Başlığı + Datagram Ethernet Çerçeveleri MTU = bayt Ethernet Başlığı IP + Datagram CRC Ethernet Başlığı IP + Datagram CRC

13 Ethernet Başlığı IP + Datagram CRC Ethernet Başlığı IP + Datagram CRC IP tarafından parçalama işlemi gerçekleştirildikten sonra, Token Ring çerçevesi parça halinde Ethernet tarafına iletilir. Parçalamadan sonra oluşan IP paketlerinin her birinin başlığı aşağıdaki gibi oluşur: Orjinal Token Ring datagram Değer Açıklama Kimlik Bilgisi Toplam Uzunluk IP başlığı + Datagram Parçalanma Ötelemesi Bayrak Biti (MF biti). Ethernet datagramı Değer Açıklama Kimlik Bilgisi Toplam Uzunluk IP başlığı + Datagram Parçalanma Ötelemesi Bayrak Biti (MF biti). Ethernet datagramı Değer Açıklama Kimlik Bilgisi Toplam Uzunluk IP başlığı + Datagram Parçalanma Ötelemesi Bayrak Biti (MF biti). Ethernet datagramı Değer Açıklama Kimlik Bilgisi Toplam Uzunluk IP başlığı + Datagram Parçalanma Ötelemesi Bayrak Biti (MF biti). Ethernet datagramı Değer Açıklama Kimlik Bilgisi Toplam Uzunluk IP başlığı + Datagram

14 Parçalanma Ötelemesi Bayrak Biti (MF biti) IP Adresleme Ağ katmanında paketler bir noktadan diğer noktaya iletilirken mantıksal adresler kullanırlar. Mantıksal adresler paketin kaynak ve gideceği en son yerin (hedefin) ağ adresini içerir. IP mantıksal adres olarak kendine özgü bir teknik kullanır. Adres alanı içinde varış noktasının ağ adresi ile host adresi bileşimi bulunur. IP adres formatlarının ortak özellikleri: Adres uzunluğu bayt = bittir. Her adres sınıfı o adresi tanımlayan ilk baytın en anlamlı bitlerine yerleşen bir bit dizisi ile tanımlanır. Bu bit dizisini A, B, C sınıfı adreslerde Ağ adresi ve sonrasında host adresi takip eder. IP global bir adresleme tekniğine sahiptir. Yani onbinlerce ağ ve milyonlarca hostu adreslemek mümkündür. IP, farklı adres formatını destekler, bunlar; A, B, C, D ve E sınıfı adreslerdir. A sınıfı Adres Formatı: A sınıfı adreslerde ilk bayt ağı tanımlamak için kullanılır. Đlk bir her zaman dır. Ondan sonraki bit ağ adresini oluşturur. Geri kalan bit ağdaki host sayısını belirler. A sınıfı adresler çok sayıda host bulunan ağlar için uygun bir adres sınıfıdır. B sınıfı Adres Formatı: B sınıfı adreslerde ilk iki bayt ağı tanımlar. Đlk iki bit adres sınıfını belirler ve diğer bit network adresini oluşturur. Diğer bit ağdaki host sayısını belirler. B sınıfı adresler orta sayıda hostu olan kurumlar için uygundur. C sınıfı Adres Formatı: C sınıfı adreslerde ilk üç bayt ağı tanımlar. Đlk üç bit adres sınıfını belirler ve diğer bit ağ adresini oluşturur. Kalan bit ağdaki host sayısını belirler. C sınıfı adres host sayısı az olan kurumlar için uygundur. D sınıfı Adres Formatı: D sınıfı adresler çoklu-yayın (Multicast) adresleme için kullanılır. E sınıfı adresleme Reserved olarak saklı tutulmaktadır. IP adreslemesi IPv standartlarına göre yapılmaktadır. Yani IP adresleri bitten oluşmaktadır fakat günümüzde bu IP adreslerinin tamamı tükenmek üzere olduğunda

15 yakın bir gelecekte IP adresleri IPv standartlarına göre verilmeye başlanacaktır. Bu adresleme tekniğinde IP adresleri değil bitten oluşmaktadır. A Ağ Adresi Yerel Host Adresi B Ağ Adresi Yerel Host Adresi C Ağ Adresi D Çoklu-yayın (Multicast) Adres Yerel Host Adresi E Gelecekte kullanılmak üzere saklanmıştır (reserved) Sınıf Network Sayısı Host Sayısı A B C NIC (Network Information Center) internet bağlantısı isteyen yerler için ağ numarası ataması yapar. Ağ numaraları ağın karakteristiğine göre (host ve ağ sayısına göre) verilir. TCP / IP hostlar üzerinde IP adresi ayarlanırken yukarıda bahsedilen adres sınıflarına uygun maske (Mask) denen ve yine bitten oluşan bir tanımlama alanı daha kullanılır. Bu alanın temel kullanım amacı, tek bir adresten host sayısı daha az olan alt ağ adresleri elde etmektir. Özel IP Adresleri:. IP Adresi: Bu IP adresi Varsayılan (Default) yönlendiricileri adresleme için kullanılır. Host kısmı olan adresler: IP adreste host için ayrılmış alanın olması bu adresin hiçbir hostu ifade etmediği anlamına gelir. Bu tür adresler, ağ ortamını tanımlar ve yönlendiriciler tarafından yol belirleme tablolarının oluşturulmasında kullanılır. Host kısmı olan adresler:

16 Bu adresler ağın yayın (Broadcast) adresleridir. Đlgili ağdaki her hostu tek bir seferde adreslemede kullanılır.... IP Adresi: IP nin yayın (Broadcast) adresidir. Tüm ağlar ve hostları tek bir seferde adresler. ile başlayan adresler: Bu adresler çoklu-yayın (multicast) adresleridir. Belirli özelliklere sahip host gruplarını tek bir seferde adreslemede kullanılır.... adresi: Bu yerel hostu tanımlayan bir adrestir. Local Loopback adres olarak da isimlendirilir. Bu adrese gönderilen paket ağa çıkartılmaz. Genelde hostun TCP / IP servisinin doğru çalışıp çalışmadığını kontrol etmek için kullanılır. Alt Ağlar (Subnets): Bir ağdaki tüm hostlar aynı ağ adresine sahip olmalıdır. Fakat ağ büyüdükçe bu bir sorun yaratmaya başlar. IP adres tasarımı yapılırken bu tür sorunların çözümü düşünülmüş ve her IP hostunda IP adresinin yanında birde IP Maskesi (IP Mask) tanımlamasının yapılması zorunluluğu getirilmiştir. Bu IP Maskeleri kullanılarak bir ağ adresinden daha fazla ağ adresi elde edilebilmektedir. IP Maskesi: Bir hostun gerçek ağ ve host adresi ancak, IP adresin Maske süzgecinden geçirilmesiyle elde edilebilir. A, B, C sınıfı adreslerin varsayılan maske (default mask) değerleri aşağıdaki gibidir: Adres Sınıfı A B C Varsayılan Maske... (FF...)... (FF.FF..)... (FF.FF.FF.) Maske Filtrelemesi elimizdeki IP adresi ile Maskemizin VE işlemine tabi tutulmasıyla olur. Şöyle ki: Elimizdeki IP adresi... olsun. Bu durumda bu adres C sınıfı bir adres olduğundan varsayılan maskemiz... dır. Bunları ve işlemine tabi tutarsak: VE

17 sonucuna ulaşılır. Bu filtreleme sonucunda elimizde kalan (filtreden geçen) adres Ağ Adresi, Filtreye takılan ise Host adresidir. Bir ağ adresinden daha fazla ağ adresi elde edebilmek için, IP adresinde hosta ayrılmış olan adres alanından, maske kullanarak yeterli sayıda bit ödünç alınıp ağ adres alanına kaydırılır. Böylelikle tanımlanabilir host sayısında meydana gelen azalmaya karşılık istenilen sayıda alt ağ oluşturulabilir. Kaç tane alt ağ oluşturulacağına göre ödünç alınan bit sayısı değişir. Ancak bir ağda en az host bulunmalıdır. Yani C sınıfı bir adres için en fazla bit ödünç alınabilir. Ödünç alınan bit sayısı Oluşturulabilecek alt ağ sayısı Tablodan da görülebileceği gibi oluşturulabilecek alt ağ sayısı ( n ) dir. Alt ağlar oluşturmamızın karşılığında tanımlanabilecek host sayısında azalma oluşacaktır. Yayın (Broadcast): Hostlar bazen bir ağ yada bir başka host hakkında bilgiye gereksinim duyarlar. Sabit disksiz bir host internet adresini ve TCP / IP protokolüne ait konfigürasyonu kendi ortamında kalıcı olarak saklayamadığından bu tür bilgilerin saklandığı başka bir hosttan [genelde ana bilgisayar (server)] bu bilgileri isterler. Hostların haberleşmesi için gerekli fiziksel adres bulunmak istendiğinde ARP protokolü ağ üzerindeki herbir hostu adreslemek için bu tür yayın adresine sahip paketler kullanırlar. Yayın, temel olarak hedefin tam tarif edilemediği veya ağdaki tüm hostlara paket iletileceği zaman başvurulan adresleme yöntemidir. Yani ağdaki her hostun alacağı bir paket gönderme olayına yayın (broadcast), bu paketi oluştururken kullanılan adrese yayın adresi denir.

18 Çoklu-yayın (Multicast) adresleme: Bir çoklu-yayın adresi ağ üzerinde belirli özelliklere sahip host grubunu adresler. Bu tür mesajların gönderilmesinde D sınıfı IP adresi kullanılır. Bazı çoklu-yayın (Multicast) adresleri: Çoklu-yayın adresler Anlamları... Saklıdır (Reserved)... Alt-ağdaki tüm hostlar... Alt-ağdaki tüm yönlendiriciler Đnternet Kontrol Mesaj Protokolü [Internet Control Message Protocol (ICMP)] ICMP, TCP / IP protokollerinin işlemesine yardımcı olan bir bilgilendirme protokolüdür. TCP / IP ile çalışan her hostta mutlaka ICMP protokolü çalışır. ICMP nin temel fonksiyonu paket gönderen kaynağa, datagram paketinin seyahati sırasında paket üzerinde bir hata meydana gelmesi durumunda, yol üzerindeki bir yönlendirici veya host tarafından paketin sahibinin geri bildirimle bilgilenmesini sağlar. ICMP mesajları şu amaçlarla kullanılır: Bir yönlendirici datagram paketini TTL süresi dolduğu zaman (TTL = olduğunda) yok eder. Paketin yok edildiğini bir ICMP paketiyle paketin sahibine (yani gönderene) bildirmek amacıyla kullanılır. Yönlendirici kendisine gönderilen datagram paketi için yeterli tampon alana sahip değilse bu paket yönlendirici tarafından yok edilir. ICMP paketi gönderen hostu bu durumdan haberdar eder. Yönlendirici DF bayrak biti olan bir paketi parçaladığında ICMP paketi gönderen hostu bilgilendirir. Yönlendirici veya host paketin IP başlığında bir dizilim hatası bulduğunda, hatayı bulan birim tarafından paketi gönderen host ICMP sayesinde bilgilendirilir. (Paket yok edilir) Yönlendirici üzerinde geçerli varsayılan yönlendirici tanımı yoksa ve yönlendirici kendisine gelen paketi göndereceği ağın yol bilgisini tablosunda bulamıyorsa, bu yönlendirici tarafından ICMP paketleri aracılığıyla paketi gönderen host bilgilendirilir. Yönlendirici kaynak hosta daha kısa yol olan başka bir yönlendiricinin kullanılmasını önereceğinde bunu ICMP paketleri aracılığıyla yapar. IP güvenilir bir veri dağıtım protokolü olarak tasarlanmamıştır. Güvenilirlik fonksiyonunu sağlamak daha üst katmandaki protokollere bırakılmıştır.

19 ICMP paketleri ortamda bir geri besleme (feedback) sağlarlar. Bu yolla ciddi problemleri, haberleşen birimlere bildirerek bir hata bildirim mekanizması oluştururlar. Ancak buradan ICMP nin IP yi güvenilir bir protokol haline dönüştürme amacıyla geliştirildiği yargısı çıkarılmamalıdır. ICMP mesajı, IP paketlerinin veri bölümünde taşınır. Bu yüzden ICMP paketlerinin dağıtım güvenilirliği, IP paketlerinin dağıtım güvenliliği ile sınırlı kalmaktadır. Buradan ICMP paketlerinin güvenilir iletilemeyeceği ve hedefe varmasının garanti edilemeyeceği sonucu çıkarılabilir. ICMP Mesaj Tipleri: Echo: Echo mesajları, bir yönlendirici veya host tarafından diğer bir yönlendirici veya hosta gönderilen mesajlardır. Echo mesajı kaynaktan hedefe yönelen bir mesaj olup, tepki mesaj olarak hedeften kaynağa Echo Reply (Echo Cevabı) mesajı döner. Echo mesajı ile hedef hostun çalışıp çalışmadığı ve iletişim kurmak için gerekli yolun sağlanıp sağlanamayacağının testi yapılır. TCP / IP protokol grubu yüklü olan hostlar üzerinde çalıştırılan PING komutu bu işlevi yerine getirir. Destination Unreachable (Hedefe Erişilemiyor): Bu mesaj şu durumlarda oluşur: Bir yönlendirici hedef hosta nasıl erişeceğini bilmiyorsa IP paketini gönderen hosta bu mesaj iletilir. Datagram paketinde hedef yol belirlenmişse ve bu yol tanımı ile ağın mevcut durumu uyuşmuyorsa (değişiklik olmuş ise) bu mesaj kaynak hosta gönderilir. Bir yönlendirici parçalama(don t Fragment) bayrağı kurulmuş olan bir datagramı parçalarsa bu mesaj kaynak hosta gönderilir ve parçalanan datagram atılır. Hedef hostta gerekli protokol modülü yüklü değilse veya işlem portu aktif değilse, hedef host datagram paketi üzerinde işlem yapamaz ve bu mesajla kaynak hosta bilgi verilir. Source Quench: Bu mesaj tipi temel akış (flow) kontrol işlevini yerine getirir. Eğer bir yönlendirici veya hosta işleyebileceğinden daha fazla paket gönderilirse host veya yönlendirici işleyemedikleri paketleri atarlar, daha sonra bu durumu Source Quench(SQ) paketiyle kaynak hosta bildirirler. Bu uyarı paketini alan kaynak host paket gönderme hızını azaltır. Kaynak host veya yönlendirici zamanla paket gönderme hızını yavaş yavaş arttırır. Bu durum yeni bir SQ paketi alınıncaya kadar devam eder.