Aşağıdaki makale size yardımcı olacaktır: OSI Modeli nedir? Açıklanan 7 Katman
Bu blogda şunları öğreneceğiz:
OSI modeli nedir?
OSI modeli veya açık sistemler ara bağlantı modeli, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından 1984 yılında, ağ bilgi işlemi henüz başlangıç aşamasındayken uluslararası bir standart olarak kabul edilen kavramsal bir modeldir.
OSI modeli, çeşitli iletişim sistemlerinin iletişim kurması için standart protokoller sağlar. Daha basit bir deyişle, OSI modeli, farklı bilgisayar sistemleri arasında iletişimi sağlamak için bazı temel kurallar sağlar. OSI modeli, bilgisayar ağları için evrensel dil ve farklı yazılım ve ürünler arasında birlikte çalışabilirliği desteklemek olarak düşünülebilir.
7 katmanlı model olarak da bilinen OSI modeli, bilgi işlem sistemleri arasındaki iletişimi yedi farklı katmana ayırır. Bu, ağ sorunlarını ayırmaya ve gidermeye yardımcı olur.
Wix’ın bu başlangıç dostu OSI Modeline göz atın:
OSI modelinin yedi katmanı, en alttan en üste doğru sırayla, fiziksel katman, veri bağlantı katmanı, ağ katmanı, taşıma katmanı, oturum katmanı, sunum katmanı ve uygulama katmanıdır. OSI modelinin bu katmanlarını ve işlevlerini ayrıntılı olarak öğrenelim.
Fiziksel katman
OSI Modelindeki fiziksel katman en alt katmandır. Veri aktarımı sürecinde gerekli olan anahtarlar ve kablolar gibi fiziksel ekipmanları içerir. Fiziksel katman, gönderici ve alıcı cihazın fiziksel katmanları arasında optik veya elektriksel olarak yapılandırılmamış, ham veri bitlerini aktarır.
Fiziksel katman aynı zamanda pin yerleşimi, radyo frekansları, voltajlar, kablolama gibi bazı spesifikasyonları ve tekrarlayıcılar, modemler, kablolama, ağ hub’ları ve ağ bağdaştırıcıları gibi bazı fiziksel kaynakları içerebilir.
OSI Modelinin bu katmanında bilgi bit olarak bulunur. Bireysel veri bitleri bir düğümden diğerine iletilir. Veriler, bit akışı olarak da bilinen 1’ler ve 0’lardan oluşan dizilere dönüştürülür. Bunun gerçekleşmesi için, her iki cihazın da 1’ler ve 0’lar arasında ayrım yapabilmesi için her iki cihazın da sinyal kuralı üzerinde anlaşması gerekir.
Fiziksel katmanın bazı önemli işlevleri şunlardır:
- Fiziksel topolojiler: Fiziksel katman bize bir ağdaki farklı düğümlerin veya cihazların düzenlenmesi hakkında bilgi verir.
- Bit hızı kontrolü: Fiziksel katman, saniyede gönderilen bit sayısını veya iletim hızını tanımlar.
- İletim modu: Verilerin iki cihaz arasında nasıl akacağını tanımlar. Basit, tam çift yönlü ve yarı çift yönlü, mümkün olan bazı farklı iletim modlarıdır.
- Bit senkronizasyonu: OSI modelindeki fiziksel katman, göndericiyi ve alıcıyı kontrol eden bir saat sağlayarak bitleri senkronize eder ve bize bit düzeyinde senkronizasyon sağlar.
Yığındaki bir sonraki katman, veri bağlantı katmanıdır.
Veri bağlantı katmanı
Veri bağlantı katmanının ana sorumluluğu, bir mesajın düğümden düğüme iletilmesidir. Bu, doğrudan birbirine bağlı düğümler kullanılarak yapılır. Veri bağlantısı katmanında, veriler çerçeveler halinde paketlenir. Bu katman aynı zamanda fiziksel katmanda oluşmuş olabilecek hataları bulup düzeltmekle de görevlidir.
Veri bağlantı katmanı ayrıca iki alt katmana bölünmüştür. Bunlar:
- Mantıksal bağlantı kontrolü: Mantıksal bağlantı kontrolü (LLC), bize fiziksel ortam üzerinde hata kontrolü ve akış kontrolü sağlar. Ayrıca hat protokollerini de tanımlar.
- Medya erişim kontrolü: Medya erişim kontrolü (MAC), cihazların bir ağ üzerinden iletimi için çoklama sağlar. Aynı zamanda akış kontrolü sağlar.
Veri bağlantı katmanı, temel olarak, aynı ağ üzerindeki iki cihaz arasında veri iletimi olan ağ içi iletişimden sorumludur. Bu katman aynı zamanda göndericinin ve alıcının MAC adreslerini başlığa yerleştirir. OSI Modelinde HDLC, veri bağlantı katmanında kullanılan bir protokoldür. Ağ Katmanından paketleri kapsüllemek ve iki cihaz arasında güvenilir veri aktarımı sağlamak için kullanılır.
OSI modelindeki veri bağlantı katmanının bazı önemli işlevleri şunlardır:
- çerçeveleme: Çerçeveleme, göndericinin alıcı için anlamlı olan bir dizi bit iletmesine izin verir. Bu, çerçevenin başına ve sonuna özel bit desenleri eklenerek yapılır.
- Fiziksel adresleme: Veri bağlantı katmanı, göndericinin MAC veya fiziksel adresini her çerçevenin başlığında kapsüller. Alıcının fiziksel adresi de başlığa eklenir.
- Giriş kontrolu: Birden fazla cihazın ortak bir iletişim kanalını paylaştığı durumlar olabilir. Böyle bir durumda, veri bağlantısı katmanının MAC alt katmanı, herhangi bir zamanda hangi cihazın kanal üzerinde kontrol sahibi olacağını belirlemenize yardımcı olur.
- Akış kontrolü: Akış kontrolü, alıcının ucundan herhangi bir onay almadan önce gönderenin gönderebileceği veri miktarını koordine etmek için önemlidir. Bu, veri hızının her iki tarafta da sabit olmasını ve veri aktarım sürecinde bozulmamasını sağlar.
- Hata kontrolü: Veri bağlantı katmanı, iletim sırasında hasar gören veya kaybolan bitleri de algılar ve yeniden iletir.
Bu katmandaki veri paketleri daha küçük parçalara bölünür ve çerçeve olarak bilinir. İki yaygın veri bağlantı katmanı aygıtı, köprü ve anahtardır.
Veri bağı katmanından sonraki katman ağ katmanıdır.
Ağ katmanı
Ağ katmanı, iki ayrı ağ arasında veri aktarımını kolaylaştırır. Onu veri bağlantı katmanından farklı kılan da budur. Haberleşen iki cihazın aynı ağ üzerinde olması durumunda, ağ katmanı gereksiz hale gelir.
Fiziksel katman, veri bağlantı katmanı ve ağ katmanı birlikte donanım katmanları veya alt katmanlar olarak bilinir.
Ağ katmanının bazı işlevlerinden bahsedelim.
Ağ katmanı, veri segmentlerini paket adı verilen daha küçük birimlere ayırır. Bu paketler, göndericinin cihazında oluşturulur ve daha sonra alıcının ucunda yeniden birleştirilir.
Ağ ağı üzerindeki tüm cihazlara benzersiz bir kimlik vermek için, ağ katmanı bir adresleme şeması tanımlar. Buna mantıksal adresleme denir. Bunu yaparak, tüm cihazlar benzersiz ve evrensel olarak ayırt edilebilir.
Bu katman ayrıca veri bağlantı katmanından çerçeveleri alır ve ardından bunları istenen hedefe iletir. Hedef, internet protokolü (IP) adresleri gibi mantıksal adresler kullanılarak bulunur.
Ağ katmanının en büyük sorumluluklarından biri paket yönlendirmedir; verinin gideceği yere ulaşması için mevcut olan rotaların incelenmesi ve bunlar arasından en iyi, en kısa rotanın seçilmesi anlamına gelir. Bu, yönlendiricileri bu katmanın çok önemli bir cihazı yapar.
Yığındaki bir sonraki katmanı, taşıma katmanını tartışalım.
Taşıma katmanı
Aktarım katmanı, veri paketlerinin hata kontrolünü ve dağıtımını yönetme görevine sahiptir. Sistemler arasındaki verilerin sırasını, boyutunu ve aktarımını takip eder.
İletim kontrol protokolü (TCP), taşıma katmanına bir örnektir.
Bu katman aynı zamanda cihazlar arasındaki uçtan uca iletişimi de sağlar. Bunu yapmak için, verilerin alınması ve veri parçaları olan bölümlere ayrılması gerekir. Alıcı cihazın taşıma katmanı, daha sonra bu segmentlerden veri çıkarır.
Aktarım katmanının diğer bir görevi de akış kontrolüdür. Bazen gönderenin hızlı bir bağlantısı olabilir, ancak alıcının olmayabilir. Böyle bir durumda, alıcı bunalmış olabilir. Akış kontrolü, alınan verilerin eksiksiz olduğundan emin olmak için en uygun hızın belirlenmesine yardımcı olur, varsa onay sağlar ve eksikse ve bir hata bulunursa yeniden iletim ister.
OSI Modelinde taşıma katmanı tarafından sağlanan hizmetler iki türdür:
- Bağlantısız hizmetler: Bu işlem, veri aktarımı olan tek bir aşamada yapılır. Bağlantısız hizmetlerde, alıcının paketi aldıktan sonra onay göndermesi gerekmez. Bu, bağlantısız hizmeti iki cihazın iletişim kurması için hızlı bir yaklaşım haline getirir.
- Bağlantı odaklı hizmetler: Bu işlem üç aşamada gerçekleştirilir. Bunlar:
- Bağlantı kurulumu
- Veri aktarımı
- Bağlantı kesilmesi veya sonlandırma
Burada alıcı, paketleri aldığında göndericiye veya kaynak cihaza bir onay gönderir. Bu, bağlantı yönelimli hizmetleri bağlantısız hizmetlerden daha güvenli ve güvenilir hale getirir.
Taşıma katmanının önemli işlevleri şunlardır:
- Servis noktası adresleme: Bir mesajı doğru hedefe iletmek için bu katman, başlıkta bağlantı noktası adresi veya hizmet noktası adresi olarak bilinen belirli bir adres türünü kapsüller. Bunu yaparak, taşıma katmanı mesajın doğru hedefe iletilmesini sağlar.
- Segmentasyon ve yeniden birleştirme: Aktarım katmanı, iletileri bölümlere ayırır. Bu segmentlerin her birinin kendileriyle ilişkilendirilmiş başlıkları vardır. Aktarım katmanı daha sonra mesajı alıcının ucunda yeniden birleştirir.
Taşıma katmanı, sahip olduğu önemli sorumluluklar nedeniyle OSI modelinin kalbi olarak da bilinir. İşletim sisteminin (OS) kendisi tarafından çalıştırılır.
Ele alacağımız sonraki katmanlar, OSI Modelinin yazılım katmanlarıdır, ilki oturum katmanıdır.
oturum katmanı
Oturum katmanının ana görevi, makineler arasındaki konuşmaları kontrol etmektir. Farklı bilgisayarlar arasında oturumların kurulması, yönetilmesi ve sonlandırılması ile ilgilenir. Oturum, iletişimin açılması ve kapanması arasındaki zamandır.
Herhangi bir kaynak israfını önlemek için, OSI modelindeki oturum katmanı, veri iletildiği sürece oturumun açık kalmasını sağlar ve aktarım biter bitmez kapanır. OSI Modeli’nin bu beşinci katmanı tarafından gerçekleştirilen hizmetler arasında yeniden bağlantılar ve kimlik doğrulama da yer alır.
Oturum katmanının işlevleri şunlardır:
- İletişim denetimi: Oturum katmanı, iki bilgisayarın birbiriyle tek yönlü, tam çift yönlü veya yarı çift yönlü modlarda iletişim kurmasını sağlar.
- Bir oturum oluşturmak, sürdürmek ve sonlandırmak.
- Senkronizasyon: Oturum katmanı, veri iletimini senkronize etmek için kontrol noktalarından yararlanır. Bu, verilerin uygun şekilde yeniden senkronize edilebilmesi için hata tanımlamaya yardımcı olur.
Bunu bir örnekle anlayalım.
50 megabaytlık bir dosya aktarılıyorsa, oturum katmanı her beş megabaytta bir kontrol noktaları ayarlamayı seçebilir.
Şimdi, 23 baytlık veri aktarıldıysa ve bir kilitlenme veya bağlantı kesilmesi meydana gelirse, oturum bir önceki kontrol noktasından yani 20 bayttan devam ettirilebilir. Bu, toplam 50 megabaytın değil, yalnızca 30 megabaytın daha iletilmesi gerekeceği anlamına gelir.
Kontrol noktalarımız olmasaydı, tam transferin en baştan tekrar yapılması gerekirdi.
Bir mesajın sonlarını zamanından önce kesmeyerek veri kaybı önlenir.
Bir sonraki katman sunum katmanıdır.
Sunum katmanı
Sunum katmanının ana işlevi, verilerin uygulama tarafından kabul edilen sözdizimine göre çevrilmesi veya biçimlendirilmesidir. Bu nedenle, bu katmana genellikle söz dizimi katmanı da denir. OSI modelinin yedinci katmanı olan uygulama katmanının ihtiyaç duyduğu şifreleme ve şifre çözme işlemlerini de yapabilir.
Basitçe söylemek gerekirse, bu katmanın birincil sorumluluğu, verileri ihtiyaç duyan uygulamalar için sunulabilir hale getirmektir.
Sunum katmanının işlevleri şunlardır:
Şifreleme ve şifre çözme
Verileri kodlanmış bir forma çevirme işlemi şifreleme olarak bilinir. Verileri şifrelemek için bir anahtar değeri kullanılır. Şifrelenmiş biçimdeki veriler, Şifreli Metin olarak bilinir.
Verileri düz metne dönüştürmek için aynı anahtar değeri kullanılabilir. Bu işlem şifre çözme olarak bilinir.
Sunum katmanı, gönderenin ucundaki verileri şifreler ve ardından okunabilir hale getirmek için alıcının ucundaki verilerin kodunu çözer veya şifresini çözer.
Sıkıştırma
Bu katman ayrıca aldığı verileri sıkıştırır. Bu, iletilmesi gereken veri miktarını azaltarak iletişimin verimliliğini ve hızını artırmaya yardımcı olur.
Tercüme
Bazen birbiriyle iletişim kuran iki cihaz farklı şifreleme yöntemleri kullanabilir. Böylece, OSI modelindeki sunum katmanı, gelen verileri alıcı cihazın anlayabileceği anlamlara çevirir.
Bu katman, gönderene bağlı formatı ortak formata ve ortak formatı alıcıya bağlı formata dönüştürerek çeşitli veri kodlama yöntemleri arasındaki birlikte çalışabilirliği yönetir.
Bu nedenle sunum katmanı çeviri katmanı olarak da adlandırılır.
Yığındaki son ve en üstteki katman, uygulama katmanıdır.
Uygulama katmanı
OSI Modelindeki uygulama katmanı yığının en üstündedir. Bu katman, doğrudan kullanıcıdan gelen verilerle etkileşime giren tek katmandır. Ayrıca ağ uygulamaları tarafından doğrudan uygulanır.
E-posta istemcileri ve web tarayıcıları gibi çoğu yazılım uygulaması, iletişimi başlatmak için bu katmana güvenir. Normalde ortaya çıkan bir karışıklığı ortadan kaldırmak için, istemci yazılım uygulamaları bu katmanın bir parçası değildir. Bunun yerine, bu katman, bu yazılımın kullanıcıya ilgili verileri vermek için kullandığı veri manipülasyonuyla ilgilenir.
Uygulama katmanının protokolleri, e-posta iletişimini sağlayan bir protokol olan Basit Posta Aktarım Protokolü’nü (SMTP) ve son kullanıcıların sunucular ve istemciler arasında mesaj iletimi yoluyla web kaynaklarıyla etkileşime girmesini sağlayan Köprü Metni Aktarım Protokolü’nü (HTTP) içerir. .
Uygulama katmanı, masaüstü katmanı olarak da adlandırılır.
Oturum katmanı, sunum katmanı ve uygulama katmanının tümü, TCP/IP modeli tek bir katman olarak, uygulama katmanı olarak. Bu katmanlara yazılım katmanlarının üst katmanları denir.
Uygulama katmanının işlevleri şunlardır:
- E-postaların saklanması ve iletilmesi gibi posta hizmetleri
- Veritabanı kaynaklarının dağıtılması gibi dizin hizmetleri
- Dosya Aktarımı Erişimi ve Yönetimi (FTAM)
OSI modelinin katmanlarını ayrıntılı olarak öğrendiğimize göre, şimdi neden geliştirildiğinden bahsedelim.
OSI modeli neden geliştirildi?
OSI modeli, modern internetten daha sonra geliştirildi. Bu nedenle internet, OSI Modelini takip etmez, ancak ağ sorunlarını gidermede yine de çok yararlıdır.
Sorunun boyutu ne olursa olsun, ister binlerce kişi çöken bir web sitesini kullanamıyor, ister tek bir kişi internete bağlanamıyor olsun, OSI modeli sorunu parçalayarak kaynağı izole etmeye yardımcı olur.
OSI modeli, bir sorunu belirli bir katmana indirgeyerek birçok gereksiz işten kaçınılabileceği için geliştirilmiştir.
OSI modelinin avantajları
İşte OSI modelinin operatörler ve kullanıcılar için nasıl yararlı olduğu
- Sorunu hangi katmanın soruna neden olduğunu belirleyerek giderir ve tüm çabaları bu katmana yönlendirir.
- Ağı oluşturmak için gerekli olan yazılım ve donanımı belirler.
- Bir ağ üzerinde iletişim kuran cihazlar tarafından takip edilen süreçleri iletir ve anlar.
OSI ve TCP/IP modelleri arasındaki fark
Önce OSI ve TCP/IP modellerinin yapısını karşılaştıralım.
Şimdi iki model arasındaki farkları anlayalım.
| TCP/IP Modeli | OSI Modeli |
| İki ağ modelinden daha eski olanıdır. | Nispeten daha yeni bir modeldir. |
| ABD Savunma Bakanlığı (DoD) tarafından geliştirilmiştir. | Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilmiştir. |
| Dört katmanı vardır. | Yedi katmanı vardır. |
| Daha basit; birkaç katmanı bir araya getirir. | Nispeten karmaşıktır. |
| OSI modelinin oturum, sunum ve uygulama katmanlarının tümü, uygulama katmanı olarak birleştirilir. | Ayrı oturum, sunum ve uygulama katmanları vardır. |
| OSI modelinin fiziksel ve veri bağlantı katmanları, ağ erişim katmanı olarak birleştirilir. | Ayrı fiziksel ve veri bağlantı katmanları vardır. |
| İşlevsel bir modeldir. | kavramsal bir çerçevedir. |
| Önce protokoller geliştirildi ve daha sonra model geliştirildi. | Önce model geliştirildi ve protokoller daha sonra geliştirildi. |
| Spesifik, standart protokollere dayanmaktadır. | Geneldir ve protokollerden bağımsızdır. |
| Çoğu uygulama, modelin dört katmanını da kullanır. | Daha basit uygulamaların, modelin yedi katmanının tümünü kullanması gerekmez. |
