OSI Katmanları ve OSI Modeli

Merhabalar,

Daha önce yarım bıraktığım CCNA kursuna tekrar başladım, bu kez daha iyi öğrenebilmek ve başkalarına da yardımcı olabilmek için kurs esnasında kendi cümlelerim ile notlar alarak burada paylaşacağım. OSI katmanları 7 adet katmandan oluşur ve network standartlarını belirler. Başka bir deyişle cihazların üretici fark etmeksizin birbirleri ile anlaşabilmelerini sağlar. OSI katmanlarında Application, Presentation ve Session katmanları daha çok Developer’ların kullandığı katmanlar olduğu için burada daha yüzeysel anlatılacaktır. Network öğrenen biri olarak Transport, Network, Data-Link ve Physical katmanlara daha geniş yer vereceğim.

Layer 7 Application:

  • Kullanıcıların networke erişmesini sağlar.
  • Network servislerinin Uygulamalar ile çalışmasını sağlar
  • İletişim partnerini belirler
  • Kimlik doğrulama yapar
  • Kullanıcılar alt katmanlara geçmek için bazı Protokoller kullanır (FTP, Telnet, http, SMTP)

Layer 6 Presentation:

  • Katmanından gönderilen datanın alıcı tarafından okunabilir olduğundan emin olur
  • Datayı makine fark etmeksizin okunabilecek hâle getirir.
  • Datayı yapılandırır.
  • Datanın App. Katmanı için sözdizimini düzenler
  • Şifreleme sağlar
  • Datayı her iki tarafından anlayabileceği şekle sokar

Layer 5 Session:

  • Uygulamalar arasındaki oturumları başlatır ve sonlandırır.
  • İki farklı makinedeki iki farklı uygulama birlikte bir oturum başlatabilir.
  • Güvenlik, ad çözümleme ve loglama bu katmanda sağlanır.
  • Bu katmanda çalışan örnek protokoller:

NetBIOS (Network Basic Input/Output System), PPTP(Point-to-Point Tunneing Protocol)

Layer 4 Transport:

  • Uçtan uça bağlantıların güvenliğini ve akış kontrolünü sağlar.
  • Session katmanından gelen paketleri Network katmanına aktarmak üzere bölümlere ayırır.
  • İletim sorunlarını denetler ve datanın hatasız bir şekilde iletilmesini sağlar.
  • Sanal devreleri oluşturur, korur ve sonlandırır.
  • Data iletimini yönetir. İki host arasında data aktarım hızını kapasiteye göre belirler, Örneğin çok yüksek hızda aktarım yapan bir sunucu ile düşük hızda aktarım yapabilen bir cep telefonunun, telefonun kapasitesi düzeyinde aktarım yapabilmesini sağlar.
  • Bu katmanda çalışan iki önemli protokol TCP(Transmission Control Protocol) ve UDP(User Datagram Protocol)
  • TCP:
    • İki host arasında iletişimi başlatmak için TCP 3-way handshake kullanır
    • Eğer iletişimde paket kaybı yaşanır ise kayıp paketin yeniden gönderilmesini sağlar.
    • İki host arasında paket transferi yapılırken “alındı bildirimi” yapılarak paket takibi yapar.( acknowledgement) Taahhütlü posta gibi çalışır.
  • UDP:
    • Paket iletiminde güvenlik sağlamaz.
    • Paket kaybına karşı bir önlemi yoktur.
    • TCP’ye göre daha hızlı veri transferi yapar, bu sebeple VOIP, CCTV gibi sistemler UDP kullanır.
  • Bir logical link üzerinde birden fazla bağlantı açarak aynı anda birden çok aktarım yapabilir. (Multiplexing)

Layer 3 Network:

  • Bir Network Mühendisi için en önemli katmandır. Router’lar bu katmanda çalışır.
  • Bu katmanın kapsamı tamamen data iletimi ve Router’ların data paketlerini bir yerden bir yere yönlendirmesidir.
  • Router yeteneği olan Layer 3 Switch’ler de bu katmanda çalışmaktadır.
  • Bu katmandaki cihazlar VLAN’lar arası paket transferi yapabilirler.
  • Datayı iletmek için en iyi yolu seçmekle görevlidirler. Bunu yaparken OSPF(Open Shortest Path First), BGP(Border Gateway Protocol), IS-IS(Intermediate System to Intermediate System) protokollerinden faydalanırlar.
  • En iyi yolu belirlerken IPv4’ de yer alan logical adrressing scheme (mantıksal adresleme şeması) kullanırlar.
  • En iyi yolu belirlerken aşağıdaki değerleri gözönünde bulundururlar.
    • Cost
    • Hop sayısı
    • Bandwith
    • Eşleşen en uzun network adresi
  • Güvenlik sağlamaz, eğer gerekli ise bu konuda bir üst katmandaki TCP’ye devreder, aksi halde UDP kullanır.
  • Yol belirleme ve mantıksal adresleme bu katmanda yapılır.

Layer 2 Data-Link:

  • İletilecek datanın formatını ve network’e nasıl erişeceğini kontrol eder.
  • Ethernet bu katmandadır ve MAC(Media Access) adreslerini kullanır, Mac adresi 48 bit’ten oluşur ve ağa bağlı her cihaz için özeldir. Mac adresi Organization Unique Idendifier(OUI) ismi verilen üreticiye ait bir bölüm ve Unique Portion denilen cihaza ait belirleyici bir bölümden oluşur.
  • Hata algılama sağlar. Fiziksel katmanda meydana gelen hataları doğrular.
  • Networke gönderilen data Ethernet’in kurallarına göre düzenlenmiş olmalıdır.
  • Datayı bağlantılara göre düzenler örneğin: PPP, Ethernet, Serial

Layer 1 Physical:

  • Binary iletimi gerçekleştirir. Datayı 0 ve 1 şeklinde bitlere ayırarak yeniden düzenler.
  • Elektriksel, Mekanik ve yöntemsel ve fonksiyonel özellikler kullanark fiziksel bağlantıyı kurar, korur ve sonlandırır.
  • Uyumluluk sorunu yaşamadan farklı üreticilerin cihazları arasında veri iletişimi sağlar.
  • Bu katman fiziksel cihazlara ve kablolara odaklanmıştır.
  • Kabloların teknik özellikleri:
    • Maksimum kablo uzunluğu
    • Elektriksel Özellikler
    • Kablosuz özellikleri
    • Modulasyon tekniği
    • Hat kodlama
    • Bit eşitleme
  • Fiber, bakır, DSL ve Wireless bağlantıları kontrol eder.