OSI REFERANS MODELİ

Kullanıcıların farklı talepleri ve dolayısıyla network üzerinde kullanılmak zorunda kalınan karmaşık uygulamalar, ağ kurulumlarında bir hiyerarşinin doğmasını kaçınılmaz yapmıştır. Bilgisayar ağları büyüdükçe bu ağları yönetmek ve sorun gidermek, standart bir yapı olmadığı da düşünülürse çok daha zorlaşmaya başladı.

Uluslararası Standartlar Organizasyonu (ISO) bir çok ağ yapısını inceleyerek 1984 yılında OSI referans modelini geliştirdi. Artık donanım ve yazılım firmaları bu standarda uygun ürünler üretmeye başladılar.

OSI modelinde 7 katmanlı bir yapı kullanılmış ve bu model; karmaşıklığı azaltmış, insanların belli katmanlarda uzmanlaşması için referans olmuş, katmanların işlevlerinin öğrenilmesi ve öğretilmesi kolaylaşmış, farklı donanım ve yazılım ürünlerinin birbirleriyle uyumlu çalışmasını sağlamış ve bir katmanda yapılan değişiklikler diğer katmanları etkilemediği için işbirliği, görev paylaşımı, problem çözümünü gibi konularda kolaylıklar getirmiştir.

Bahse konu OSI katmanlarını şu şekilde sıralayabiliriz.

7. UygulamaKatmanı(ApplicationLayer)
6. SunumKatmanı(PresentationLayer)
5. OturumKatmanı(SessionLayer)
4. NakilKatmanı(TransportLayer)
3. AğKatmanı(NetworkLayer)
2. DataLinkKatmanı(DataLinkLayer)
1. FizikselKatman(PhysicalLayer)

Burada Uygulama, Oturum ve Sunum katmanları üst katmanlar olarak adlandırılırlar ve işlevlerini yazılımlar sağlamaktadır. (Bu katmanlar TCP/IP modelinde Uygulama Katamanı adı altında tek bir katman olarak yapıya dahil edilmiştir.)
Nakil, Ağ, Data Link ve Fiziksel katmanlar ise alt katmanlar olarak adlandırılırlar ve işlevlerini bilgisayarların ve ağda kullanılan diğer cihazların donanımları ve bu donanımlar üzerindeki yazılımlar sağlar.

Uygulama Katmanı (Application Layer)

Kullanıcıya en yakın olan katmandır ve diğer katmanlara herhangi bir servis sağlamaz. Burada kullanılan bazı uygulamalara şu örnekleri verebiliriz;

FTP, TFTP, Telnet, SMTP, SNMP, HTTP, Https, www

Sunum Katmanı (Presentation Layer)

Gönderilecek datanın, datayı alacak bilgisayar tarafından da anlaşılabilecek ortak bir formata dönüştürüldüğü katmandır. Bu katmanda data transferinin güvenli olması için şifreleme de mümkündür. Bu katmanda veri sıkıştırma, açma, video sıkıştırma vb işlemler gerçekleştirilir.

Data formatlarına şu örnekler verilebilir;

IP,ARP

Oturum Katmanı (Session Layer)

İletişim kuran bilgisayarlar arasında oturum açar ve sonlandırır. Bu katmanda kullanılan servislere şu örnekler verilebilir;

SQL, Netbios Adları, NFS

Nakil Katmanı (Transport Layer)

Bu katman nakil edilecek datanın bozulmadan güvenli bir şekilde hedefe ulaştırılmasını sağlar. Üst katmanlardan gelen her türlü bilgi nakil katmanı tarafından diğer katmanlara ve hedefe ulaştırılır. Gönderilen datanın bozulmadan ve güvenli bir şekilde hedefe ulaşıp ulaşmadığını uygun protokollerle kontrol edebilir. Bu katmanda çalışan protokollere verilebilecek bazı örnekler şunlardır;

TCP, UDP, SPX

Bu katmanın en önemli iki fonksiyonun Güvenlilik ve Akış kontroldür. Güvenlilik bilgisayarlar arasıdan gerçekleştirilen data transferinde datanın sağlıklı bir şekilde hedefe gönderilip gönderilmediğini yöneten, gönderilemediği durumlarda tekrar gönderilmesini sağlayan fonksiyondur.

İletişim halindeki bilgisayarlarda datayı gönderen bilgisayar alıcının kapasitesinden üzerinde datalar gönderebilirler. Böyle bir durumda datayı alan bilgisayar alamadığı paketleri yok edecektir ki önlemek için Nakil Katmanı Ara Bellekleme, tıkanıklıktan Kaçınma ve Pencereleme metodlarını kullanarak akış kontrolünü sağlar.

Ara bellekleme de datanın akış hızına müdahale etmeden, kapasitenin üzerindeki datanın ara belleğe alınması, tıkanıklıktan kaçınma metodun da ICMP Source Quench mesajı ile gönderen bilgisayarın gönderimini yavaşlatması, Pencereleme metoduyla paketlerin gruplar halinde gönderilmesi sağlanır.

Ağ Katmanı (Network Layer)

Bu katman bir paketin yerel ağ içerisinde ya da diğer ağlar arasında ki hareketini sağlayan katmandır. Bu hareketin sağlanabilmesi için hiyerarşik bir adresleme yapısı gerekmektedir. Gelişen teknolojiyle birlikte mevcut ağlarında büyüme eğilinde olması adresleme yapısının hiyerarşik olmasını gerektirmektedir. Ayrıca hiyerarşik sistem dataların hedef bilgisayara en etkili ve en kısa yoldan ulaşmasını da sağlar.

Bu katmanın bir özelliği olan Adresleme sayesinde bu sağlanabilmiştir. Adresleme Dinamik ya da statik olarak yapılabilir. Sabit adresleme el ile yapılan adreslemedir. Dinamik adresleme de ise otomatik olarak ip dağıtacak örneğin DHCP gibi bir protokole ihtiyaç vardır.

  Router IP’den anladığı için Network katmanı(Layer 3) cihazıdır.

Ayrıca bu katmanda harekete geçen bir datanın hedefine ulaşabilmesi için en iyi yol seçimide yapılır. Bu işleme Routing bu işlemi yerine getiren cihaza ise Router diyoruz. Router en basit tarif ile en iyi yol seçimini yapar ve broadcast geçirmediği için ağ performansını olumsuz etkilemez. Bu katmanda kullanılan protokollere de şu örnekler verilebilir;

IP,IPX, ARP, BOOTP, ICMP

Data Link Katmanı (Data Link Layer)

Fiziksel adreslemenin ve network ortamında datanın nasıl taşınacağının tanımlandığı katmandır. Burada fiziksel adreslemeden kastettiğimiz şey MAC (Media Access Control) adresidir. Bu katman Hakemlik, Adresleme, Hata Saptama, Kapsüllenmiş Datayı Tanımlama fonksiyonlarına sahiptir.

Switch , Bridge yerel ağlar için geliştirildiğinden bir Data Link katmanı(Layer 2) cihazıdır.

Ethernet hakemlik için CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detect) adı verilen bir algoritmayı kullanır. Bu algoritma şu adımlardan oluşur;

1. Hatta boş olup olmadığını dinler,
2. Boş ise data gönderir,
3. Doluysa bekler ve dinlemeye devam eder,
4. Data transferinde çarpışma olursa durur ve tekrar dinlemeye başlar.

Adresleme için, MAC adresi, Unicast adresi, broadcast adresi ve multicast adresi örnek olarak verilebilir.

Bu katman kullanılan protokollere şu örnekler verilebilir;

HDLC , PPP, ATM, Frame Relay,Ethernet,

Veri iletim katmanı LLC(Logic Link Control) ve MAC(Media Access Control) katmanlarından oluşur.

MAC(Media Access Control): Veriye hata control kodu(CRC), alıcı ve göndericinin MAC adresleri ile beraber paketler ve fiziksel katmana aktarır.

  LLC(Logic Link Control): üst katman olan ağ katmanı için geçiş görevi görür.Protokole özel mantıksal portlar oluşturur.Böylece kaynak makina ve hedef makina arasında aynı protokoller iletişime geçebilir.Flow kontrol (Akış kontrolü) de LLC’nin görevidir

Fiziksel Katman ( Physical Layer)

Bu katman datanın dijital rakamlara dönüştürerek aktarımın yapıldığı katmandır.

   Kablolar, hub, repeater cihazla bu katmanda yer alırlar. 10BAseT, 100BaseT, UTP, RJ45 vb..

Bu katman da herhangi bir protokol tanımlanmamıştır.