Ağ Oluşturma Modelleri Nelerdir?

Sevgili Okurlar, Bilgisayar ağları, bilgi alışverişinin çok hızlı bir şekilde gerçekleştiği ve bilgiye kolay ulaşım sağlayan bir bilgi havuzudur. Bu ortamı oluşturan ve ayakta durmasını sağlayan ağ teknolojilerinin önemi de gün geçtikçe artmaktadır. Ağ oluşturma modelleri nelerdir konusuna değineceğiz. Günümüzde her alanda kullanılan ve bilgiye erişim hızını büyük bir oranda arttıran internet, vazgeçilmez dev bir kütüphanedir.

Her eve ve her iş yerine giren internet, bilgisayarların bir ağa bağlaması zorunluluğunu ortaya koymuştur. Bilgisayar ağlarının bu denli önemli hale gelmesi ile birlikte ağ sistemleri konusunda bilgi sahibi ve işine hakim teknik elemanlara olan ihtiyaç artmaktadır.

Ağ Oluşturma Modelleri

1- Veri Haberleşmede Katman Kullanımı

Ağ oluşturma modelleri birincisi olan Haberleşme ağları karmaşık bir yapıya sahiptir. Ortamın fiziksel olarak oluşturulması, bu ortam üzerinde veri aktarımı için gerekli kodlamanın yapılması, paketlerin oluşturulması, paketlerin varış noktasına yönlendirilmesi, veri aktarımı sırasında oluşan tıkanıkların giderilmesi, ağdaki bir hattın ya da birinin bozulması durumunda alternatif yolların bulunması, paketlerin birleştirilmesi, hataların fark edilmesi/ düzeltilmesi, verinin bir uygulama protokolü aracılığı ile kullanıcıya sunulması gibi pek çok karmaşık işlemin yapılması gerekir. Bunların hepsi haberleşme donanımı üzerinde çalışan haberleşme yazılım programları ile gerçekleşir.

2- OSI Modeli

Ağ oluşturma modelleri ikincisi olan; OSI başvuru modeli ISO tarafından tanımlanmış ve ağ uygulamasında kullanılan örnek bir modeldir. Her ne kadar pratikte birebir uygulanmasa da; diğer tüm mimariler OSI başvuru modeli baz alınarak açıklanmaktadır. Ayrıca anahtar (Switch), HUB, yönlendirici (Router), geçityolu (Gateway) gibi ağ cihazlarının fonksiyonu; Ayrıca OSI başvuru modeline dayanılarak açıklanmaktadır. OSI başvuru modeli; ağdaki bir uç sisteminin veya ara cihazın ağ üzerinden iletişim yapabilmesi için sahip olması gereken işlevleri tanımlar. Model, 7 katmana ayrılmıştır. Her katman, girişi, çıkışı ve görevi belirli olan modüler yapıya sahiptir. Bir uç sistemde, örneğin internete bağlı PC’de OSI’nin tanımladığı tüm katmanlara ait işlevlere gereksinim duyulurken, ağ cihazları genel olarak ilk bir kaç katmana ait işlevlere sahiptir. Bir yönlendirici (router) ilk üç katmana, bir anahtar cihazı ise ilk iki katmana ait fonksiyonlara sahiptirler. OSI başvuru modelinde herbir katmana atanan görevler şöyledir:

Ağ Oluşturma Modelleri Katmanları

• Uygulama Katmanı (Application Layer)
  Kullanıcının çalıştırdığı uygulama programları doğrudan bu katmanda tanımlıdır. Dosya aktarımı (FTP), elektronik mektuplaşma (e-mektup), ağ yönetimi (SNMP), internet hizmetlerine erişim programları gibi.
• Sunuş Katmanı (Presentation Layer)
  Bilginin iletimde kullanılacak biçiminin düzenlenmesini sağlar. Sıkıştırma/açma, şifreleme/şifre çözme, EBCDIC – ASCII dönüşümü ve ters dönüşümü gibi işlevlerin yerine getirilmesini kapsar.
• Oturum katmanı (Session Layer)
  Uç düğümler arasında gerekli oturumun kurulması, yönetilmesi ve sonlandırılması işlerini kapsar. İletişimin mantıksal sürekliliğinin sağlanması için; iletişimin kopması durumunda bir senknorizasyon noktasından başlayarak iletimin kaldığı yerden devam etmesini sağlar.
• Ulaşım Katmanı (Transport Layer)
  Bilginin son alıcıda her türlü hatadan arındırılmış olarak elde edilmesini sağlar. Ulaşım katmanın oluşturduğu bilgi bloklarına bölüm (segment) denir.
• Ağ Katmanı (Network Layer)
  Veri paketlerinin bir uçtan diğer uç ağdaki çeşitli düğümler (yönlendirici, geçityolu) üzerinden geçirilip yönlendirilerek alıcısına ulaşmasını sağlayan işlevlere sahiptir. Buradaki bilgi bloklarına paket adı verilmektedir. İnternet’in protokol kümesi olan TCP/IP’de IP protokolu bu katmana ait bir protokoldür.
• Veri Bağı Katmanı (Data Link Layer)
  Gönderilecek bilginin hatalara bağışık bir yapıda lojik işaretlere dönüştürülmesi, alıcıda hataların sezilmesi, düzeltilemiyorsa doğrusunun elde edilmesi için göndericinin uyarılması gibi işlevleri vardır. Gönderilen/alınan lojik işaret bloklarına çerçeve (frame) denir. (HDLC,SDLC…)
• Fiziksel Katman (Physical Layer)
  Verinin fiziksel olarak hat üzerinden aktarılması için gerekli işlevleri kapsar. Bu katman için tanımlanan standartlar taşıyıcı işaretin şekli, verici ve alıcı konumundaki uç noktaların elektriksel ve mekanik özelliklerini belirler. Kablo, konnektör standartları bu katmanda yapılmaktadır. (UTP,RJ45,RS,232C,V.35…)

3- Eşten Eşe İletişim

Eşten – eşe (peer-to-peer) ağlarda genellikle sınırlı sayıda PC birbirine bağlıdır. Ayrıca Bu bilgisayarlar düzey olarak aynıdır. Yani içlerinden birisinin ana bilgisayar olarak kullanılması söz konusu değildir. Bir bağlantı aracılığıyla isteyen kullanıcılar birbirleriyle iletişim kurar ya da dosya alışverişi yapabilirler.

4- TCP/ IP Modeli

Her şeyden önce bu modelin temelini ABD Savunma bölümü tarafından desteklenerek geliştirilen ARPANET oluşturur. Arpanet’te amaç heterojen (telli, telsiz) alt ağların oluşturduğu bir ortamda kesintisiz bir bağlantı oluşturmaktı. Önem verilen bir diğer nokta ise bazı hatların kopması ya da; düğmelerin bozulması sonrasında bile alternatif yolların bulunarak bağlantıların yaşatılmasını sağlamaktı.

• Uygulama katmanı: Ağa erişmek için gerekli uygulama protokollerini içerir.
• Ulaşım katmanı: Burada kullanılmak üzere iki uçtan-uca protokol tanımlanmıştır. Bu protokoller: TCP(Transmission Control Protokol) ve UDP’dir.(User Datagram Protokol)
• İnternet katmanı: Bir paket yapısı ve IP( internet Protokol) adı verilen protokol tanımlar. Paketlerin oluşturulması, yönlendirilmesi, ortamdaki tıkanıklıkların giderilmesi bu protokolün görevidir.
• Düğümden – Ağa Katmanı: Bu katmanın amacı; düğüm ile ağ arasında IP paketlerini gönderecek bir bağlantının kurulmasıdır.

5- Veri Gönderim Süreci

• Temel Veri Transferi
  Temel veri aktarımı TCP’nin internet ortamındaki işlevlerinden biridir. Haberleşen TCP hostlar üzerinde bu katmanlar arası segment aktarımı yoluyla haberleşme sağlanmaktadır. TCP veri akışını baytları sıralandırıp segment grupları halinde iletir. Eğer bir parçalama gerekliliği ortaya çıkmadıysa her segment bir IP paketine konarak iletilmektedir.

• Güvenilirlik
  TCP, zarara uğramış, bozulmuş, ikilemmiş verinin doğru olarak iletilmesinden sorumludur. TCP, her bir bayta sıra numarası verir. Daha sonra ilettiği bu baytlara karşılık onay bekler. Eğer belirli aralıklarla beklediği onayları alamazsa onay alamadığı kısımları yeniden hedef hosta iletir. Hedef host sıra numaralarına göre segmentleri sıralarken aynı segment numarasına sahip iki segmentle karşılaşabilir. Her bir segment checksum denilen kontrol bilgilerini içerir. Bu kontrol bilgilerine göre hasara uğramış segmentler anlaşılarak atılmaktadır. Ayrıca kaynak hosta onay gönderilmezse kaynak hosttaki TCP onay alamadığı segmentleri yeniden gönderir.