İnternet Protokol Takımı

Katmanlar / Layers

• Uygulama: Bu katmanda veriyi göndermek isteyen uygulama ve kullandığı dosya formatı bulunur. Örneğin "HTTP üzerinden HTML formatında yazılmış Wikipedia ana sayfası"

• Taşıma: Bu katmanda verinin ne şekilde gönderildiği gösterilir. TCP veya UDP gibi protokoller bu katmandadır.

• Ağ: Bazen IP katmanı olarak da anılan bu katman, IP adreslerinin veriye eklendiği noktadır. Bu katmandaki uygulamalar IP veya IPv6 gibi iletişim protokolleri olabileceği gibi ICMP, IGMP veya ARP gibi durum bildirme ve katmanlar arası bağ protokolleri de olabilir.

• Fiziksel: En alt katman olan fiziksel katmanda Ethernet, Wi-fi, modem, token ring, ATM gibi protokoller bulunur.

• Wikipedia web sunucusu, HTML çıktısını yaratır ve üzerinde çalıştığı sisteme "şu veriyi şu adrese şu porttan(80-HTTP) yolla" komutu verir. Bu ilk veri, dördüncü katman olan uygulama katmanından gelen veridir.

• Sistem, bu çıktıya öncelikle üçüncü katman olan taşıma katmanının bilgilerini iliştirir, yani pakedin başına port bilgisini ve paket boyunu yazar.

• Ardından, deminki pakede bu sefer de ağ katmanı bilgileri, başka bir deyişle yollayan bilgisayarın ve sizin bilgisayarınızın IP adresleri ve paketin toplam boyu, eklenir.

• Son olarak, paket fiziksel katmanın eline geçer ve o katman da fiziksel adresleri ve paketin yeni boyunu da yazarak pakedi gönderir.

• Paket, dünya etrafında küçük bir tur attıktan sonra sizin bilgisayarınıza ulaşır. Yol boyunca değişik makineler pakedi alır, açar, ihtiyaca ve ağ durumuna göre tekrar paketler. Paket sonunda sizin bilgisayarınıza ulaştığında sizin bilgisayarınız da önce fiziksel pakedi, ardından ağ pakedini, ardından taşıma pakedini ve en son da uygulama pakedini açar. Paketten çıkan veriyi web tarayıcınıza verir. Web tarayıcısı da size gösterir.

IP adreslerinin organizasyonu

• Donanım katmanı, bilgisayarın üzerindeki ağ donanımını tanıyabilmek için bir ağ kartı numarası. Bu kart numarası ağ kartına yazılı gelir (yani değiştirilemez) ve MAC adresi olarak anılır.
• Ağ katmanı, bilgisayara ulaşabilmesi için verilen IP adresini kullanır.
• Taşıma katmanı ise, değişik aynı bilgisayarda çalışan yazılımların aynı anda internete ulaşabilmesi için her yazılıma bir port numarası verir.

• Ağlar, alt ağlara bölünebilir ve hangi makinenin hangi ağda olduğu hızlıca anlaşılabilir
• Hangi makinenin hangi ağda olduğu kolayca anlaşılabildiği için paket yönlendirme kolaylaşır
• Son olarak, alt ağlara bölünmedeki bazı standartlar sayesinde işletim sistemleri otomatik olarak diğer ağlara erişim için gerekli donanımlara ulaşabilir.

• Yerel ağlar için ayrılmış adresler:
• 10.0.0.0 ile 10.255.255.255 arası adresler (yani maske olarak 255.0.0.0)
• 172.16.0.0 ile 172.31.255.255 arası adresler (yani maske olarak 255.255.0.0)
• 192.168.0.0 ile 192.168.255.255 arası adresler (yani maske olarak 255.255.0.0)
• 169.254.0.0 ile 169.254.255.255 arası adresler (yani maske olarak 255.255.0.0)

• Bir makinenin kendisine konuşması (loopback) için ayrılmış adresler:
• 127.0.0.0 ile 127.255.255.255 arası adresler (yani maske olarak 255.0.0.0)

Paket yönlendirmesi

• Mektubun gönderildiği kişi, mektubu içeriğine bakacak olan kişidir. Dolayısıyla, TCP/IP'de mektubun alıcısı bir uygulamadır (yani bir program). TCP/IP'de değişik uygulamalar değişik port numaraları ile temsil edilirler. TCP/IP'de 65536 uygulama aynı anda desteklenebilir.

• Mektubun gönderildiği adres, mektubun ulaşacağı yerdir. TCP/IP'de bunun karşılığı IP adresidir. IP'nin günümüzdeki sürümünde dört milyara yakın IP adresi destelenmektedir, IP'nin bir sonraki sürümünde bu sayının 2¹²⁸' (yani dört üzeri dört milyar) çıkartılması planlanmaktadır.

• Mektubu göndermek için bir posta idaresi ve bir postahane gerekmektedir. TCP/IP'de postahaneler ağ geçidi (İngilizce gateway) olarak adlandırılır.

• Öncelikle, bir önceki bölümde bahsedildiği gibi bir cihaz başka bir cihazla aynı ağda olup olmadığını kendi IP adresi ve diğer IP adresini kendi ağ maskesini kullanarak karşılaştırarak anlar. Demin değinildiği gibi, ağ maskesi 255.255.255.0 ise 192.168.0.1 ile 192.168.0.2 aynı ağdadır, 192.168.1.1 ise başka bir ağdadır. Bir cihazın başka bir ağda olması, arada bir ağ geçidi (ağ geçidi bir switch, router, NAT veya bridge olabilir) kullanılması gerektiğine işarettir...

• Bir ağ geçidi, tüm fiziksel çıkışlarının hangi ağda olduğu bilgisini tutar (buna IP yönlendirme tablosu denir). Ağ geçidine bir paket ulaşınca, geçit hangi ağa hangi çıkıştan ulaşacağına bu tablodan bakarak karar verir. Tablo, elle girilebilir veya RIP / OSPF gibi protokollerle otomatik olarak oluşturulabilir.

• Öte yandan, her ağ geçidi dünyadaki tüm ağ geçitlerinin nerede olduğunu tabii ki aklında tutmaz. Dolayısıyla, çoğu ağ geçidinin bir de varsayılan geçit (yani "paket nereye gidiyor bilmediğinde pakedin verileceği yer") girdisi bulunur. Örneğin sizin evinizdeki bir kişisel ağda çok yüksek ihtimalle varsayılan geçit olarak TTnet kullanılıyor olacaktır.

Önemli TCP/IP protokolleri

Donanım katmanındaki protokoller

• ARP (Address Resolution Protocol, yani Adres Çözümleme Protokolü) bir IP adresinin hangi ağ kartına (yani MAC adresine) ait olduğunu bulmaya yarar. TCP/IP'de veri gönderiminde gönderilecek bilgisayarın hangisi olduğunu bulmak için kullanılır. Ayrıca IP adresini yeni almış olan bir makine, o IP adresinin sadece kendisinde olduğunu ARP kullanarak teyid eder.
• RARP (Reverse ARP, yani Ters ARP) protokolü ARP'ın tersi işlemi yapar, yani hangi MAC adresinin hangi IP adresini kullandığını bulur. Bir TCP/IP ağında RARP'ın çalışacağı garanti değildir, zira RARP bir RARP sunucusuna ihtiyaç duyar.

IP katmanındaki protokoller

• ICMP (Internet Control Message Protocol, yani Internet Yönetim Mesajlaşması Protokolü), hata ve türlü bilgi mesajlarını ileten protokoldür. Örneğin, ping programı ICMP'yi kullanır.
• RIP (Router Information Protocol, yani Router Bilgi Protokolü) router'ların yönlendirme tablolarını otomatik olarak üretebilmesi için yaratılmıştır.
• OSPF (Open Shortest Path First, yani İlk Açık Yöne Öncelik) aynı RIP gibi router'ların yönlendirme tablolarını otomatik olarak üretebilmesine yarar. OSPF, RIP'ten daha gelişmiş bir protokoldür.
• IGMP, (Internet Group Messaging Protocol, yani Internet Grup Mesajlaşma Protokolü) bir sistemin internet yayınlarına (multicast) abone olmasına ve aboneliği durdurmasına yarar. Bu yayınlar, UDP üzerinden yapılır ve genelde çoklu ortam (radyo veya video) içerikli olurlar.
• DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, yani Dinamik Cihaz Ayar Protokolü) bir TCP/IP ağına bağlanan bir cihaza otomatik olarak IP adresi, ağ maskesi, ağ geçidi ve DNS sunucusu atanmasına yarar.

Taşıma katmanındaki protokoller

• UDP (User Datagram Protocol, yani Kullanıcı Veri Protokolü), IP üzerinden veri yollamaya yarar. Verilerin ulaşacağını garanti etmez ve UDP paketlerinin maksimum boy sınırları vardır. Öte yandan, UDP son derece basit ve bağlantı gerektirmeyen (connectionless) bir protokoldür.
• TCP (Transmission Control Protocol, yani Gönderim Kontrol Protokolü), IP üzerinden ulaşma garantili ve harhangi bir boyda veri gönderilmesine imkan tanıyan bir protokoldür. UDP'den farklı olarak, TCP'de iki cihazın iletişim kurabilmesi için önce birbirlerine bağlanmaları gerekmektedir.

Uygulama katmanındaki protokoller

• DNS (Domain Name System, yani Alan Adı Sistemi) alan adı verilen isimler (mesela www.wikipedia.org) ile IP adreslerini birbirine bağlayan sistemdir. Paylaştırılmış bir veritabanı olarak çalışır. UDP veya TCP üzerinden çalışabilir.
• HTTP (HyperText Transfer Protocol, yani HiperMetin Yollama Protokolü) ilk başta HTML sayfaları yollamak için yaratılmış olan bir protokol olup günümüzde her türlü verinin gönderimi için kullanılır. TCP üzerinden çalışır.
• HTTPS (Secure HTTP yani Güvenli HTTP) HTTP'nin RSA şifrelemesi ile güçlendirilmiş halidir. TCP üzerinden çalışır.
• POP3 (Post Office Protocol 3, yani Postahane Protokolü 3) e-posta almak için kullanılan bir protokoldür. TCP üzerinden çalışır.
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, yani Basit Mektup Gönderme Protokolü) e-posta göndermek için kullanılır. TCP üzerinden çalışır.
• FTP (File Transfer Protocol, yani Dosya Gönderme Protokolü) dosya göndermek ve almak için kullanılır. HTTP'den değişik olarak kullanıcının illa ki sisteme giriş yapmasını gerektirir. Veri ve komut alış verişi için iki ayrı port kullanır. TCP üzerinden çalışır.
• SFTP veya FTPS (Secure FTP, yani Güvenli FTP), FTP'nin RSA ile güçlendirilmiş halidir. TCP üzerinden çalışır.

Kaynaklar