Bilgisayar Ağındaki OSI Modeli Katmanları ve Protokolleri

OSI Modeli Nedir?

OSI Modeli, ara bağlantıya ve diğer sistemlerle iletişime açık sistemlerin kullandığı ağ iletişimini tanımlayan mantıksal ve kavramsal bir modeldir. Açık Sistem Bağlantısı (OSI Modeli) aynı zamanda mantıksal bir ağı tanımlar ve çeşitli protokol katmanlarını kullanarak bilgisayar paket aktarımını etkili bir şekilde açıklar.

OSI Modelinin Özellikleri

OSI modelinin bazı önemli özellikleri şunlardır:

Bir katman yalnızca belirli düzeyde soyutlamanın gerekli olduğu durumlarda oluşturulmalıdır.
Her katmanın işlevi uluslararası standartlaştırılmış protokollere göre seçilmelidir.
Katman sayısı büyük olmalı ki ayrı fonksiyonlar aynı katmana konulmasın. Aynı zamanda mimarinin çok karmaşık olmaması için de yeterince küçük olmalıdır.
OSI modelinde her katman, ilkel işlevleri gerçekleştirmek için bir sonraki alt katmana güvenir. Her seviye bir sonraki üst katmana hizmet sunabilmelidir
Bir katmanda yapılan değişiklikler diğer katmanlarda değişiklik gerektirmemelidir.

Neden OSI Modeli?

Ağ üzerinden iletişimi anlamanıza yardımcı olur
İşlevleri farklı ağ katmanlarına ayırarak sorun giderme daha kolaydır.
Yeni teknolojileri geliştirildikçe anlamanıza yardımcı olur.
Çeşitli ağ katmanlarındaki birincil işlevsel ilişkileri karşılaştırmanıza olanak tanır.

OSI Modelinin Tarihçesi

OSI modelinin geçmişinden önemli noktalar şunlardır:

1970'lerin sonlarında ISO, ağ kurmanın genel standartlarını ve yöntemlerini geliştirmek için bir program yürüttü.
1973 yılında Birleşik Krallık'taki Deneysel Paket Anahtarlamalı Sistem, daha yüksek seviyeli protokollerin tanımlanması gerekliliğini belirledi.
1983 yılında OSI modelinin başlangıçta gerçek arayüzlerin ayrıntılı bir spesifikasyonu olması amaçlanmıştı.
1984 yılında OSI mimarisi ISO tarafından uluslararası bir standart olarak resmen kabul edildi

OSI Modelinin 7 Katmanı

OSI modeli, her katmanın gerçekleştireceği belirli bir işleve göre tanımlandığı katmanlı bir sunucu mimarisi sistemidir. Bu yedi katmanın tümü, verileri bir katmandan diğerine iletmek için iş birliği içinde çalışır.

Üst Katmanlar: Uygulama sorunlarıyla ilgilenir ve çoğunlukla yalnızca yazılımda uygulanır. En yüksek olan, son sistem kullanıcısına en yakın olandır. Bu katmanda bir son kullanıcıdan diğerine iletişim, uygulama katmanı arasındaki etkileşimin kullanılmasıyla başlar. Son kullanıcıya kadar işleyecek.
Alt Katmanlar: Bu katmanlar veri aktarımıyla ilgili etkinlikleri yönetir. Fiziksel katman ve veri bağlantısı katmanları aynı zamanda yazılım ve donanımda da uygulanır.

Üst ve Alt katmanlar ağ mimarisini aşağıdaki gibi yedi farklı katmana böler

Uygulama
Sunum
oturum
Nakliye
Ağ, Veri bağlantısı
Fiziksel katmanlar

OSI Modelinin 7 Katmanı — Ağ Katmanları Diyagramı

Her katmanı ayrıntılı olarak inceleyelim:

Fiziksel katman

Fiziksel katman, veri bağlantısının elektriksel ve fiziksel özelliklerini tanımlamanıza yardımcı olur. Bu seviye, bir cihaz ile fiziksel bir iletim ortamı arasındaki ilişkiyi kurar. Fiziksel katman, protokoller veya diğer bu tür üst katman öğeleriyle ilgilenmez. Telekomünikasyonda fiziksel katmanda çalışan bir teknolojiye örnek olarak PRI (Birincil Oran Arayüzü) verilebilir. Daha fazla bilgi edinmek için PRI ve nasıl çalışır?Bu bilgilendirici makaleyi ziyaret edebilirsiniz.

Fiziksel katmandaki donanım örnekleri ağ bağdaştırıcıları, ethernet, tekrarlayıcılar, ağ hub'ları vb.'dir.

Veri Bağlantı Katmanı

Veri bağlantı katmanı, fiziksel katmanda oluşabilecek hataları düzeltir. Katman, bağlı iki ağ cihazı arasında bağlantı kurmak ve sonlandırmak için protokolü tanımlamanıza olanak tanır.

Herhangi bir uç noktanın tanımlanması için mantıksal adreslemeyi tanımlamanıza yardımcı olan, IP adresi anlaşılabilir katmanıdır.

Katman aynı zamanda paketlerin bir ağ üzerinden yönlendirilmesini uygulamanıza da yardımcı olur. Veriyi kaynaktan hedefe götürmenizi sağlayan en iyi yolu tanımlamanıza yardımcı olur.

Veri bağlantısı katmanı iki tür alt katmana bölünmüştür:

Medya Erişim Kontrolü (MAC) katmanı - Bir ağdaki cihazın ortama nasıl erişim sağladığını kontrol etmekten ve veri aktarımına izin vermekten sorumludur.
Mantıksal bağlantı kontrol katmanı - Bu katman kimlikten ve ağ katmanı protokollerinin kapsüllenmesinden sorumludur ve hatayı bulmanızı sağlar.

Veri Bağlantısı Katmanının Önemli İşlevleri

Ağ katmanındaki verileri çerçevelere bölen çerçeveleme.
Kaynağın ve hedef makinenin fiziksel adresini tanımlamak için çerçeveye başlık eklemenizi sağlar
Gönderenin ve alıcıların Mantıksal adreslerini ekler
Ayrıca, tüm mesajın kaynak bulma sürecinden varış noktasına kadar olan süreçten de sorumludur.
Ayrıca, yeniden iletilen hasarı veya kayıp kareleri tespit ettiği bir hata kontrolü sistemi de sunar.
Veri bağlantısı katmanı ayrıca, birbirine bağlı bağımsız ağlar üzerinden veri iletmek için bir mekanizma sağlar.

Taşıma katmanı

Taşıma katmanı, kaynak makinedeki bir işlemden hedef makinedeki bir işleme veri aktarımı sağlamak için ağ katmanını temel alır. Tekli veya çoklu ağlar kullanılarak barındırılır ve aynı zamanda hizmet fonksiyonlarının kalitesini de korur.

Ne kadar verinin nereye ve hangi hızda gönderilmesi gerektiğini belirler. Bu katman, uygulama katmanından alınan mesaja dayanır. Veri birimlerinin hatasız ve sıralı bir şekilde teslim edilmesini sağlamaya yardımcı olur.

Aktarım katmanı, akış kontrolü, hata kontrolü ve segmentasyon veya segmentasyondan arındırma yoluyla bir bağlantının güvenilirliğini kontrol etmenize yardımcı olur.

Taşıma katmanı ayrıca başarılı veri iletiminin onayını sunar ve herhangi bir hata oluşmaması durumunda bir sonraki veriyi gönderir. TCP, taşıma katmanının en bilinen örneğidir.

Taşıma Katmanlarının önemli işlevleri

Oturum katmanından alınan mesajı segmentlere ayırır ve bir sıra oluşturacak şekilde numaralandırır.
Taşıma katmanı, mesajın hedef makinedeki doğru işleme iletilmesini sağlar.
Ayrıca mesajın tamamının hatasız bir şekilde ulaşmasını sağlar, aksi halde yeniden iletilmelidir.

Ağ katmanı

Ağ katmanı, değişken uzunluktaki veri dizilerinin bir düğümden "farklı ağlara" bağlı diğerine aktarılmasının işlevsel ve prosedürel araçlarını sağlar.

Ağ katmanında mesaj teslimi, ağ katmanı protokolünün güvenilir olduğunu garanti etmez.

Ağ katmanına ait katman yönetimi protokolleri şunlardır:

yönlendirme protokolleri
çok noktaya yayın grup yönetimi
ağ katmanı adres ataması.

Oturum Katmanı

Oturum Katmanı bilgisayarlar arasındaki diyalogları kontrol eder. Yerel ve uzak uygulama arasındaki bağlantıları başlatma ve sonlandırmanıza yardımcı olur.

Bu katman, son kullanıcının gereksinimlerine göre kurulması gereken mantıksal bir bağlantı isteğinde bulunur. Bu katman tüm önemli oturum açma veya parola doğrulama işlemlerini gerçekleştirir.

Oturum katmanı, çift yönlü veya yarı çift yönlü olabilen diyalog disiplini gibi hizmetler sunar. Çoğunlukla uzaktan prosedür çağrıları kullanan uygulama ortamlarında uygulanır.

Oturum Katmanının önemli işlevi

Bir oturumu kurar, sürdürür ve sonlandırır.
Oturum katmanı iki sistemin bir diyaloğa girmesini sağlar
Ayrıca bir sürecin veri akışına bir kontrol noktası eklemesine de olanak tanır.

Sunum Katmanı

Sunum katmanı, iletişim kuran iki varlık arasında veri alışverişinin yapılacağı formu tanımlamanıza olanak tanır. Ayrıca veri sıkıştırma ve veri şifreleme işlemlerini yönetmenize de yardımcı olur.

Bu katman, verileri uygulamanın kabul ettiği forma dönüştürür. Ayrıca tüm ağlara gönderilmesi gereken verileri biçimlendirir ve şifreler. Bu katman aynı zamanda bir katman olarak da bilinir. sözdizimi katmanı.

Sunum Katmanlarının işlevi

ASCII'den EBCDIC'ye karakter kodu çevirisi.
Veri sıkıştırma: Ağda iletilmesi gereken bit sayısını azaltmaya olanak tanır.
Veri şifreleme: Verileri güvenlik amacıyla şifrelemenize yardımcı olur (örneğin, parola şifreleme).
Kullanıcı arayüzü ve e-posta, dosya transferi gibi servisler için destek sağlar.

Uygulama katmanı

Uygulama katmanı, OSI modelinin en üst seviyesi olan uygulama programıyla etkileşime girer. Uygulama katmanı son kullanıcıya en yakın olan OSI katmanıdır. Bu, OSI uygulama katmanının kullanıcıların diğer yazılım uygulamalarıyla etkileşime girmesine olanak tanıdığı anlamına gelir.

Uygulama katmanı, iletişim kuran bir bileşeni uygulamak için yazılım uygulamalarıyla etkileşime girer. Verilerin uygulama programı tarafından yorumlanması her zaman OSI modelinin kapsamı dışındadır.

Uygulama katmanına örnek olarak dosya transferi, e-posta, uzaktan oturum açma vb. uygulamalar verilebilir.

Uygulama Katmanlarının işlevi şunlardır:

Uygulama katmanı, iletişim ortaklarını tanımlamanıza, kaynak kullanılabilirliğini belirlemenize ve iletişimi senkronize etmenize yardımcı olur.
Kullanıcıların uzaktaki bir ana bilgisayarda oturum açmasına olanak tanır
Bu katman çeşitli e-posta hizmetleri sağlar
Bu uygulama, dağıtılmış veritabanı kaynakları ve çeşitli nesneler ve hizmetler hakkında küresel bilgilere erişim sunar.

OSI Model Katmanları Arasındaki Etkileşim

Bir bilgisayar uygulamasından diğerine gönderilen bilgilerin OSI katmanlarının her birinden geçmesi gerekir.

Bu, aşağıda verilen örnekte açıklanmaktadır:

Bir OSI modelindeki her katman, altındaki diğer iki katmanla ve başka bir ağ bağlantılı bilgi işlem sistemindeki eş katmanıyla iletişim kurar.
Aşağıdaki şemada, ilk sistemin veri bağlantı katmanının, sistemin ağ katmanı ve fiziksel katmanı olmak üzere iki katmanla iletişim kurduğunu görebilirsiniz. Ayrıca ikinci sistemin veri bağlantı katmanıyla iletişim kurmanıza da yardımcı olur.

Çeşitli düzeylerde desteklenen protokoller

tabaka	İsim	Protokoller
7 Katmanı	Uygulama	SMTP, HTTP, FTP, POP3, SNMP
6 Katmanı	Sunum	MPEG, ASCH, SSL, TLS
5 Katmanı	oturum	NetBIOS, SAP
4 Katmanı	Nakliye	TCP, UDP
3 Katmanı	ağ	IPV5, IPV6, ICMP, IPSEC, ARP, MPLS.
2 Katmanı	Veri Bağlantısı	RAPA, PPP, Çerçeve Rölesi, ATM, Fiber Kablo vb.
1 Katmanı	Fiziksel	RS232, 100BaseTX, ISDN, 11.

OSI ve TCP/IP arasındaki farklar

OSI ve TCP/IP modeli arasındaki bazı önemli farklar şunlardır:

OSI Modeli	TCP/IP modeli
OSI modeli arayüzler, hizmetler ve protokoller arasında net bir ayrım sağlar.	TCP/IP, hizmetler, arayüzler ve protokoller arasında net bir ayrım noktası sunmaz.
OSI, yönlendirme standartlarını ve protokollerini tanımlamak için ağ katmanını kullanır.	TCP/IP yalnızca İnternet katmanını kullanır.
OSI modeli, alt katmanların işlevselliğini tanımlamak için iki ayrı katman fiziksel ve veri bağlantısını kullanır	TCP/IP yalnızca bir katman (bağlantı) kullanır.
OSI modelinde taşıma katmanı yalnızca bağlantı odaklıdır.	Bir katman TCP/IP modeli hem bağlantı odaklı hem de bağlantısızdır.
OSI modelinde veri bağlantı katmanı ve fiziksel ayrı katmanlardır.	TCP'de veri bağlantısı katmanı ve fiziksel katman, tek bir ana bilgisayardan ağa katman olarak birleştirilir.
OSI başlığının minimum boyutu 5 bayttır.	Minimum başlık boyutu 20 bayttır.

OSI Modelinin Avantajları

OSI modelini kullanmanın başlıca faydaları/artıları şunlardır:

Yönlendiriciyi, anahtarı, anakartı ve diğer donanımları standartlaştırmanıza yardımcı olur
Karmaşıklığı azaltır ve arayüzleri standartlaştırır
Modüler mühendisliği kolaylaştırır
Birlikte çalışabilir teknoloji sağlamanıza yardımcı olur
Evrimi hızlandırmanıza yardımcı olur
Teknoloji değiştiğinde protokoller yeni protokollerle değiştirilebilir.
Bağlantı odaklı hizmetlerin yanı sıra bağlantısız hizmet için de destek sağlayın.
Bilgisayar ağlarında standart bir modeldir.
Bağlantısız ve bağlantı odaklı hizmetleri destekler.
Çeşitli protokol türlerine uyum sağlama esnekliği sunar

OSI Modelinin Dezavantajları

OSI Modelini kullanmanın bazı eksileri/dezavantajları şunlardır:

Protokollerin yerleştirilmesi sıkıcı bir iştir.
Sadece referans model olarak kullanabilirsiniz.
Belirli bir protokolü tanımlamaz.
OSI ağ katmanı modelinde bazı hizmetler, taşıma ve veri bağlantı katmanları gibi birçok katmanda çoğaltılır.
Her katmanın bir önceki katmandan veri almak için beklemesi gerektiğinden katmanlar paralel çalışamaz.

ÖZET

OSI Modeli, ara bağlantıya ve diğer sistemlerle iletişime açık sistemlerin kullandığı ağ iletişimini tanımlayan mantıksal ve kavramsal bir modeldir.
OSI modelinde katman yalnızca belirli düzeyde soyutlamaya ihtiyaç duyulan yerlerde oluşturulmalıdır.
OSI katmanı ağ üzerinden iletişimi anlamanıza yardımcı olur
1984 yılında OSI mimarisi ISO tarafından uluslararası bir standart olarak resmen kabul edildi

tabaka	İsim	işlev	Protokoller
7 Katmanı	Uygulama	Ağ kaynaklarına erişime izin vermek için.	SMTP, HTTP, FTP, POP3, SNMP
6 Katmanı	Sunum	Verileri çevirmek, şifrelemek ve sıkıştırmak için.	MPEG, ASCH, SSL, TLS
5 Katmanı	oturum	Oturumu oluşturmak, yönetmek ve sonlandırmak için	NetBIOS, SAP
4 Katmanı	Nakliye	Taşıma katmanı, kaynak makinedeki bir işlemden hedef makinedeki bir işleme veri aktarımı sağlamak için ağ katmanını temel alır.	TCP, UDP
3 Katmanı	ağ	Ağlar arası iletişim sağlamak. Paketleri kaynaktan hedefe taşımak için	IPV5, IPV6, ICMP, IPSEC, ARP, MPLS.
2 Katmanı	Veri Bağlantısı	Bitleri çerçeveler halinde düzenlemek için. Hop-to-hop teslimatı sağlamak	RAPA, PPP, Çerçeve Rölesi, ATM, Fiber Kablo vb.
1 Katmanı	Fiziksel	Bitleri bir ortam üzerinden iletmek. Mekanik ve elektriksel özellikleri sağlamak	RS232, 100BaseTX, ISDN, 11.

Beğenebilirsin: