E S i n T i

 7 Katmanlı OSI Modeli

Bilgisayar ağlarının ilk günlerinde farklı firmalar kendilerine özelteknolojilerle ağ sistemleri geliştiriyorlar ve satıyorlardı. Kendibaşlarına düzgün çalışan bu ağlar ortak çalışma yeteneğine sahip değildi.Herbirinin kendine özel yazılım ve donanımları vardı. Farklı isimlendirmesistemleri ve sürücüler kullanan bu ağları birbirleriyle iletişimegeçirmek imkansızdı.

Ağ sistemlerinin bu özel yapısı diğer donanım ve yazılım üreticilerininbu ağlar için ürün geliştirmesini de imkansız hale getiriyordu.

Bir ağ sistemi satın aldığınızda kablosundan ağ kartına kadar, hub,sürücüler ve ağ işletim sistemi dahil herşeyi üretici firmadan paketolarak çok yüksek bir fiyata almak zorundaydınız. Ayrıca ilerleyen dönemdede bu tek firmaya bağımlı duruma geliyordunuz.

Ağ sistemlerine olan talebin artması ile ağ sistemlerinin işlevlerinitanımlayan ortak bir model oluşturulması gerektiğianlaşıldı.

Bunu gerekli kılan bir diğer unsur ise ağ sistemlerini açıklamaktakullanılan terimlerin üreticiden üreticiye değişiklik göstermesi, ağüzerinde işlem gören yazılım ve donanım bileşenlerinin ne görevüstlendiklerinin standart halinde olmamasıydı.

1984 yılında International Organization of Standardization (ISO) isimlikurum Open System Interconnection modelini (ISO) ortaya koydu.

	İPUCU
International Organization of Standardization=IOS olmasıgerekmez mi? ISO kurumun isminin kısatması değil, latincede eşitmanasına gelen "isos" kelimesinden türetilmiş birsözcüktür.

	NOT
OSI Modeli değişmez bir kanun değildir. İsteyen kendibaşına bir ağ sistemi tasarlayabilir ve belki de çalışır halegetirir. Ancak OSI modeli referans alınmadıysa diğer ağlarlailetişimi zor olacak değişik üreticiler bu ağ sistemi içindonanım ve yazılım üretemeyeceklerdemektir.

Protokoller ve kavram karmaşası

Protokol kelimesi günlük yaşamda karşımıza bir yabancı devlet başkanıülkemizi ziyarete geldiğinde, karşılama töreni ve sonrasında takip edilenkurallar bütünü olarak çıkar.

Bu manasıyla protokol nasıl bir devlet başkanının diğerinin konuşmasınıkesmesini, yada yanlış yerde yanlış harekette bulunmasını önlüyorsa,bilgisayar ağlarında da benzer bir işlevi ifade eder.

Bilgisayar ağları söz konusu olduğunda, protokol kelimesi iki aygıtveya yazılımın önceden belirlenmiş kurallar çerçevesinde nasılhaberleşmeleri gerektiğini tanımlar.

Basit bir FTP programı ile dosya gönderirken bile arka planda bir çokprotokol görev yapar. File Transfer Protocol(FTP) iki bilgisayar üzerindeçalışan iki yazılımın nasıl veri değişimi yapacağını belirler. TransmitControl Protocol(TCP) gönderen sistem üzerinde yollanacak veriyi parçalarabölünmesini ve alıcı sistem üzerinde ise tekrar birleştirilmesini sağlar.Internet Protocol(IP) ise verinin değişik yönlendiriciler üzerinde doğruyolu izleyerek karşı tarafa ulaşmasını sağlar. Ağ kartı ve kabloprotokolleri ise verinin nasıl eletrik sinyalleri halinde iletileceğinitanımlar.

7 Katman

Ağlar ile ilgili bir çok dökümanda OSI modeline atıf yapıldığınıgörürsünüz. OSI modeli sayesinde bir cihazın veya protokolün ağ içinde negörev üstlendiği daha rahat anlatılabilir.

OSI modeli verinin bir bilgisayar üzerinde bir program`dan, ağortamından geçerek diğer bir bilgisayar üzerindeki diğer bir programanasıl ulaşacağını tanımlar. Model bu süreci 7 katman halinde inceler:

Layer 7 -Application	7. Katman -Uygulama
Layer 6 -Presentation	6. Katman -Sunum
Layer 5 -Session	5. Katman -Oturum
Layer 4 -Transport	4. Katman -Taşıma
Layer 3 -Network	3. Katman -Ağ
Layer 2 -Data Link	2. Katman - VeriBağlantısı
Layer 1 -Physical	1. Katman -Fiziksel

Uygulama katmanı veriyi sunum katmanına sunum ise oturum katmanınaaktarırır. Bu şekilde veri fiziksel katmana kadar ulaşır.

Veri alımında ise bu işlem tam tersi şekilde gerçekleşir.

	Dikkat
Bilgisayar ağları ile ilgili dökümanlarda örneğin "NetworkLayer" ve "Layer 3" birbirinin yerine kullanılabilir. Busebeple tüm katmanları sırasıyla ve isimleriyle hatırlamaktafayda var.

OSI Modelinde her katman çözülmesi gereken problemleri tanımlar. Bukatmanda çalışan aygıt ve protokoller ise bu problemlere çözüm getirir.

7 katmanlı OSI modeli 2 bölümde incelenebilir: Application Set veTransport Set. Application Set(uygulama seti) uygulamalar yaniprogramlarla ilgili konuları içerir. Genellikle sadece yazılımsaldır.Modelin en üstündeki uygulama katmanı kullanıcıya en yakın katmandır.

Transport Set(veri aktarım seti) veri iletişimi ile ilgili meseleleritanımlar. Fiziksel ve veri aktarım katmanları hem yazılımsal hemde donanımolarak görevini yerine getirebilir. Fiziksel katman(en alt katman)fiziksel ağ ortamına(ağ kablosuna mesela) en yakın katmandır. Ve esasolarak bilgiyi kablodan aktarmakla görevlidir.

1. Katman : Fiziksel Katman (Physical Layer)

1. katman veya fiziksel katman verinin kablo üzerinde alacağı fizikselyapıyı tanımlar. Diğer katmanlar 1 ve sıfır değerleriyle çalışırken, 1.katman 1 ve sıfırların nasıl elektrik, ışık veya radyo sinyallerineçevrileceğini ve aktarılacağını tanımlar. Gönderen tarafta 1. katman birve sıfırları elektrik sinyallerine çevirip kabloya yerleştirirken, alıcıtarafta 1. katman kablodan okuduğu bu sinyalleri tekrar bir ve sıfırhaline getirir.

Fiziksel katman veri bitlerinin karşı tarafa, kullanılan medya(kablo,fiber optik, radyo sinyalleri) üzerinden nasıl gönderileceğini tanımlar.İki tarafta aynı kurallar üzerinde anlaşmamışsa veri iletimi mümkündeğildir. örneğin bir taraf sayısal 1 manasına gelen elektrik sinyalini +5volt ve 2 milisaniye süren bir elektrik sinyali olarak yolluyor, ama alıcı+7 volt ve 5 milisaniyelik bir sinyali kabloda gördüğünde bunu 1 olarakanlıyorsa veri iletimi gerçekleşmez.

Fiziksel katman bu tip çözülmesi gereken problemleri tanımlamıştır.üreticiler(örneğin ağ kartı üreticileri) bu problemleri göz önüne alarakaynı değerleri kullanan ağ kartları üretirler. Böylece farklı üreticilerinağ kartları birbirleriyle sorunsuz çalışır.

Katman 2: Veri Bağlantısı Katmanı (Data Link Layer)

Veri bağlantısı katmanı fiziksel katmana erişmek ve kullanmak ileilgili kuralları belirler. Veri bağlantısı katmanının büyük bir bölümü ağkartı içinde gerçekleşir. Veri bağlantısı katmanı ağ üzerindeki diğerbilgisayarları tanımlama, kablonun o anda kimin tarfından kullanıldığınıntespiti ve fiziksel katmandan gelen verinin hatalara karşı kontrolügörevini yerine getirir.

Veri bağlantısı katmanı iki alt bölüme ayrılır: Media AccessControl(MAC) ve Logical Link Control(LLC).

MAC alt katmanı  veriyi hata kontrol kodu(CRC), alıcı vegönderenin MAC adresleri ile beraber paketler ve fiziksel katmana aktarır.Alıcı tarafta da bu işlemleri tersine yapıp veriyi veri bağlantısıiçindeki ikinci alt katman olan LLC`ye aktarmak görevi yine MAC altkatmanına aittir.

LLC alt katmanı bir üst katman olan ağ katmanı(3. katman) için geçişgörevi görür. Protokole özel mantıksal portlar oluşturur (Service AccessPoints, SAPs). Böylece kaynak makinada ve hedef makinada aynı protokolleriletişime geçebilir(örneğin TCP/IP<-->TCP/IP). LLC ayrıca veripaketlerinden bozuk gidenlerin(veya karşı taraf için alınanların) tekrargönderilmesinden sorumludur. Flow Control yani alıcının işleyebileğindenfazla veri paketi gönderilerek boğulmasının engellenmesi de LLC`ningörevidir.

Katman 3: Ağ Katmanı(Network Layer)

Ağ katmanı veri paketine farklı bir ağa gönderilmesi gerektiğindeyönlendiricilerin kullanacağı bilginin eklendiği katmandır. örneğin IPprotokolü bu katmanda görev yapar.

Katman 4: Taşıma Katmanı (Transport Layer)

Taşıma katmanı üst katmanlardan gelen veriyi ağ paketi boyutundaparçalara böler. NetBEUI, TCP ve SPX gibi protokoller bu katmanda çalışır.Bu protokoller hata kontrolü gibi görevleride yerine getirir.

Taşıma katmanı alt katmanlar (Transport Set) ve üst katmanlar(Application Set) arasında geçit görevini görür. Alt katmanlar verinin neolduğuna bakmandan karşı tarafa yollama işini yaparken üst katmanlardakullanılan donanım ile ilgilenmeden verinin kendisi ile uğraşabilirler.

Katman 5: Oturum Katmanı(Session Layer)

Oturum katmanı bir bilgisayar birden fazla bilgisayarla aynı andailetişim içinde olduğunda, gerektiğinde doğru bilgisayarla konuşabilmesinisağlar. örneğin A bilgisayarı B üzerideki yazıcıya yazdırıken, Cbilgisayarı B üzerindeki diske erişiyorsa, B hem A ile olan, hem de C ileolan iletişimini aynı anda sürdürmek zorundadır.

Bu katmanda çalışan NetBIOS ve Sockets gibi protokoller farklıbilgisayarlarla aynı anda olan bağlantıları yönetme imkanı sağlarlar.

Katman 6: Sunum Katmanı(Presentation Layer)

Sunum katmanının en önemli görevi yollanan verinin karşı bilgisayartarafından anlaşılabilir halde olmasını sağlamaktır. Böylece faklıprogramların birbilerinin verisini kullanabilmesi mümkün olur.

Dos ve Windows 9x metin tipli veriyi 8 bit ASCII olarak kaydederken(örneğin A harfini 01000001 olarak), NT tabanlı işletim sistemleri 16 bitUnicode`u kullanır (A harfi için 0000000001000001).  Ancak kullanıcıtabii ki sadece A harfiyle ilgilenir. Sunum katmanı bu gibi farklılıklarıortadan kaldırır.

Sunum katmanı günümüzde çoğunlukla ağ ile ilgili değil, programlarlailgili hale gelmiştir. örneğin eğer siz iki tarafta da gif formatınıaçabilen bir resim gösterici kullanıyorsanız, bir makinanın diğeriüzerindeki bir GIF dosyayı açması esnasında sunum katmanına bir iş düşmez,daha doğrusu sunum katmanı olarak kastedilen şey, aynı dosyayı okuyabilenprogramları kullanmaktır.

Katman 7: Uygulama Katmanı(Application Layer)

Uygulama katmanı programların ağı kullanabilmesi için araçlarsunar.  Microsoft API`leri uygulama katmanında çalışır. Bu API`lerikullanarak program yazan bir programcı, örneğin bir ağ sürücüsüne erişmekgerektiğinde API içindeki hazır aracı alıp kendi programında kullanır. Altkatmanlarda gerçekleşen onlarca farklı işlemin hiçbirisiyle uğraşmakzorunda kalmaz.

Uygulama katmanı için bir diğer örnek HHTP`dir. HTTP çalıştırılan birprogram değil bir protokoldür. Yani bir kurallar dizesidir. Bu dizeyegören çalışan bir Browser(IE mesela), aynı protokolü kullanan bir Websunucuya erişir.

Son söz

OSI kavramsal bir modeldir. Yani hiç biryerde OSI programı veya OSIdonanımı diye bir şey göremezsiniz. Ancak yazılım ve donanım üreticileribu modelin tanımladığı kurallar çerçevesinde üretim yaparlar ve ürünleribirbiri ile uyumlu olur.

OSI Modeli aygıtların işlevlerini anlamak ve açıklamakta kullanılır.örneğin HUB dediğimiz cihazlar gelen veriyi sadece bir takım elektriksinyalleri olarak gören ve bu sinyalleri çoklayıp, diğer portlarınagönderen bir cihazdır. Bu da HUB`ların fiziksel(1. katman) katmandaçalışan cihazlar olduğunu gösterir.

Oysa switch denen cihazlar 2. katmanda çalışırlar. çünkü 2. katmandatanımlı MAC adreslerini algılayabilirler ve bir porttan gelen veripaketini(yine elektrik sinyalleri halinde) sadece gerekli olan porta(oporttaki makinanın MAC adresini bildiği için) yollayabilirler.

Yönlendiriciler(router) için ise bazen "3. katman switch`ler" tabirinigörebilirsiniz.  çünkü bu cihazlar biraz daha ileri gidip, 3.katmanda veri paketine eklenmiş IP adresi gibi değerleri de okuyabilir veona göre veri paketini yönlendirebilir.

OSI Modelinde en üst katmandan yola çıkan ham veri (örneğin A harfi,bir resim, bir ses dosyası vb.), her katmanda o katmanla ilgili bazı ekbilgiler eklenerek bir alt katmana aktarılır.

Alıcı bilgisayarda ise, alttan üste doğru her katman karşı taraftaki eşkatmanın bilgisini kullanır, gerekeni yapar, bu bilgiyi temizleyip paketibir üst katmana geçirir.

Modele göre her bir katman genellikle üç katmanla ilişki içindedir. Buüç katman; alt ve üst katmanlar ve karşı taraftaki eş katmandır. örneğinTransport katmanındaki TCP protokolü, doğal olarak bir üst katmandanaldığı veriyi bir alt katmana iletir(veri gönderimi) veya alttan geleniüste iletir(veri alımı). Ancak gelen veri paketleri eksik ise, tekrargönderilmesi gereken veri paketini karşı taraftaki eş katmana bildirmegörevini de yürütür.