AGLARIN BIRLESIK CALISMASI 

Ilk genis alan agi olan ARPANET 1960’li yillarin ortasinda askeri amaclarla ortaya cikti. Nukleer bir savas esnasinda telefon hatlarinin cogunun tahrip olmasi durumunda bilgisayar iletisiminin surdurulmesi amaclaniyordu. Paul Baran, Rand Corp. adina paket-anahtarlamali ag fikrini gelisdi. Paket anahtarlamali aglarda, her mesaj kucuk parcalara bolunur ve bu parcalarin varis noktasina basari ile ulasip orijinal mesajin olusturulmasi saglanir.

1983 yilinda, Internetworking Working Group (INWG) TCP/IP’ye temel halini verdi. TCP/IP protokolleri de askeri standart olarak (MIL STD) uyarlanmistir. Ayni yillarda Internet terimi yaygin olarak kullanilmaya baslanmistir. TCP/IP protokolunun Unix isletim sistemine eklenmesinin ardindan, 1984 yilinda DNS (Domain Name System) tanitilmistir. DNS’ in tamamlanmasi 4 sene surmustur. 1985 yilinda, NSFNET super bilgisayarlar arasi TCP/IP tabanli agin olusturulup calistirilmasi icin kuruldu.

Eski ARPANET, MILNET ve daha kucuk ARPANET (DDN: Defense Data Network) olmak uzere ikiye ayrilmistir. 1990 yilinda ARPANET varligini yitirmistir.

TCP/IP protokolunun ozelliklerini ana basliklar halinde gozden gecirirsek:

- Military Standarts (MIL STD)

- Internet Engineering Notes (IEN)

- Request For Comment (RFC)

Veri haberleţme protokollerinin yapý ve islevlerini tanimlamak icin siklikla uluslararasi standart kurulusu (ISO: International Standart Organization) tarafindan gelistirilen mimari model kullanilir. Bu model Acik Sistem Arabaglasimi (Open System Interconnection) olarak adlandirilir.

Uygulama Katmani (Application Layer): Kullanicinin erisebildigi uygulama proseslerinin bulundugu seviye. Ornek, dosya transferi, elektronik posta, terminal emulasyonu.

Oturum Katmani (Session Layer): TCP/IP protokol hiyerarsisinde ayri bir katman olarak tanimlanmaz. OSI oturum katmani karsilikli uygulamalar arasinda oturumlari yonetir. TCP/IP’ de cogunlukla bu islev ulasim katmaninda gerceklesir ve oturum terimi kullanilmaz. TCP/IP’ de “socket” ve “port” terimleri uygulamalar arasi yol tanimlamak icin kullanilir.

Ulaţým Katmani (Transport Layer): OSI’ de ulasim katmani, alicinin verileri gonderildigi sirada almasini saglar. TCP/IP’ de bu islev TCP tarafindan gerceklenir. Ancak TCP/IP, ikinci bir ulasim katmani protokolu olan UDP (User Datagram Protocol) tanimlar ve UDP uctan uca denetim saglamaz.

Ag Katmani (Network Layer): Bu katman ag boyunca baglantilari yonetir ve ust katman protokollerinin agdan izole edilmesini saglar. Internet Protokolu (IP) ust katman protokollerini agdan yalitir ve adresleme ile veri ulastirma iţlevlerini gercekleţtirir.

Fiziksel Katman (Physical Layer): Veri iletim sinyalleri icin gerekli olan donanim karakteristiklerini tanimlar. Voltaj seviyesi, gerekli baglanti sayisi ve yeri bu katmanda tanimlanir. Yerel alan aglari icin ornek bir standart IEEE 802.3 (ethernet). TCP/IP yeni fiziksel standart tanimlamaz, var olanlari kullanir.

TCP/IP protolunun katmanli yapisi, Sekil 2 de gorulmektedir. Katmanlarin ustlendigi gorevler ileriki bolumlerde ayrintili olarak ele alinacaktir. 

OSI modelinde oldugu gibi veri gonderici tarafta ust katmandan alt katmana dogru, alici tarafta alt katmandan ust katmana dogru iletilir. Her katman verinin uygun iletimi icin denetim bilgisi ekler. Bu denetim bilgisi onek (header) olarak adlandirilir. Her katmanda denetim bilgisini eklenmesi ise kapsulleme (encapsulation) adini alir. Veri alindigi zaman ise ters islemler gerceklenir. Her katman ust katmana iletmeden once onekini cikarir. Sekil 3’ de verinin kapsullenmesi iţlemi gorulmektedir.

Her katman kendi bagimsiz veri yapisina sahiptir. Kavramsal olarak bir katman ust ve alt katmanlar tarafindan kullanilan veri yapisinin farkinda degildir. TCP kullanan uygulamalar veriyi “stream” olarak adlandirilan, UDP kullanan uygulamalar “message” olarak adlandirir. TCP veriyi segment, UDP ise paket olarak adlandirir. Internet katmaninda da veri “datagram” dir. En alt katmanda ise birim cerceve (frame) dir.

Fiziksel Katman

En alt seviyede fiziksel ortamda, veri iletim sinyalleri icin gerekli olan donanim karakteristiklerini tanimlanir. Voltaj seviyesi, gerekli baglanti sayisi ve yeri bu katmanda tanimlanir. Yerel alan aglari icin ornek bir standart IEEE 802.3 (CMSA/CD), IEEE 802.4 (Token Bus), IEEE 802.5 (Token Ring), IEEE 802.6 (MAN : Metropoliran Area Network).

Fiziksel katmanin diger bileseni de hata kontrolu ve hata kotarma islevlerini yerine getirerek, verinin guvenle ag uzerinden iletilmesi saglanir. Ornek olarak, IEEE 802.2 (LLC: Logical Link Control ), LAPB (Link Access Procedure Balanced), HDLP (High Level Data Link Protocol ) verilebilir.

Iki Internet konagi (host) arasinda veri aktarimi icin verinin ag uzerinden dogru konaga ve konak icerisinde dogru kullanici ya da prosese tasinmasi gereklidir. TCP/IP bu islevleri basarmak icin asagidaki uc mekanizmayi kullanir:

Adresleme: IP adresler veriyi dogru konaga ulastirir. Bu adresler Internetteki her konagi tek olarak tanitir.

Yonlendirme: Gecitler (Gateway), veriyi dogru aga ulastirmakta kullanilir.

Bir IP adres ag bolumu ve konak bolumlerinden olusur. Adres sinifina gore agi tanimlayan ve konagi tanimlamada kullanilan bit sayisi degisir. Uc ana sinif IP adres mevcuttur: A sinifi adresler, B sinifi adresler ve C sinifi adresler. IP yazilimi adresin ilk birkac bitine bakarak sinifini kolayca belirler. IP, adres sinifini belirlemede su kurallari kullanir:

• Eger IP adresin ilk biti 0 (sifir) ise adres A sinifidir. Ilk sekizlideki geriye kalan 7 bit agi belirtir. Diger 3 sekizli (24 bit) ise konagi belirlemede kullanilir. 128’ den az A sinifi adres mevcuttur.
• IP adresin ilk iki biti 10 ise B sinifi bir adrestir. Ilk iki sekizlideki kalan 14 bit konak belirlemede kullanilir.
• IP adresin ilk uc biti 110 ise C sinifi adrestir. Ilk uc sekizliden kalan 21 bit agi belirlemede kullanilir. Dusuk anlamli 8 bit konaklar icin kullanilir. Bir C sinifi adres ile 254 adet konak adreslenebilir.
• Eger adresin ilk uc biti 111 ise bu rezerve edilmis ozel bir adrestir. Bu adres D sinifi olarak adlandirilir fakat gercekte bir ag belirtmez. Su anda D sinifi adresler kismi yayin ( multicast) adres olarak kullanilmaktadir.

IP adresler noktalarla ayrilmis dort desimal sayi halinde yazilir. Her sayi 0-255 araligindadir. Buna gore ilk sekizli 128’ den kucuk ise A sinifi adres, 128 - 191 arasi ise B sinifi adres, 192 - 223 arasi ise C sinifi adresi belirtir. 223’ den buyuk ise rezerve edilmiţ adresi belirtir.

Tum ag ve konak adresleri kullanilamaz. 223’ den buyuk adreslerin onceden ayrildigi belirtilmisti. Ilk byte’ i 0 ve 127 olan A sinifi adresler de ozel kullanimlar icindir. 0 (sifir) agi kabul edilen (default) yon ve 127 agi ise cevrim (loopback) adresleridir. Kabul edilen yon, yonlendirme islemini kolaylastirmak icin kullanilir. Cevrim adresi ise ag uygulamalari icin yerel konagi bir uzak konak gibi gorme imkani vererek kolaylik saglar. Bunun disinda her sinif adrese sahip agin 0 (sifir) ve 255 numaralari kullanilmaz. Konak bitleri 0 (sifir) ise bu adres agi belirtir. Ornegin 160.75.0.0 adresin 160.75 agini belirtir. Bu tip adresler yonlendirme tablolarinda yer alir. Tum konak bitleri 1 olan bir IP adres ise yayin (broadcast) adresidir. Yayin adresi ayni anda agdaki tim konaklari adreslemek icin kullanilir. 160.75 agi icin yayin adresi 160.75.255.255’ dir. Bu adrese gonderilen bir datagram 160.75 agindaki tum konaklara gonderilir.

Yonlendiriciler ag icerisinde bir dugum olarak tanimlanirlar. Yonlendiriciler, protokol donusumu yapmadan bir arayuzunden gelen paketi ilgili arayuzune iletirler ve ag katmaninda (IP katmani) calisirlar. Yonlendiriciler, bircok ag baglanti arayuzleri, bellek ve adanmis islemcisi olan ozel bir donanim olabilecegi gibi, bir PC ve ya Unix bir sistem olabilir. Yonlendiriciler, gelen paketin basligindan ve yonlendirme tablosu bilgilerinden yararlanarak yonlendirme kararlarini verme yetenegine sahiptir.

Ornek olarak; I.T.U. B.I.M. deki ana yonlendiriciyi ele alalim. Cesitli universitelere (ODTU, YTU, Mimar Sinan Universitesi ), yurtdisina (New York, USA), ve ethernet arayuzu ile univerisitenin birimlerine baglidir. Bu arayuzlere bagli olan ag adreslerini yonlendirme tablolarinda tutar. Herhangi bir arayuzunden gelen paketin iletimi icin; oncelikle baslik kismina bakarak hedef adresi belirler, bu adres yonlendiricinin bagli oldugu arayuz adreslerinden biri ile uyusuyorsa ilgili arayuze gonderir. Aksi halde, yonlendirme tablosundaki ek tanimlara bakar, uyulasan varsa burada belirtilen adrese yonlendirir. Hedef adresi, hicbir ag adresi ile uyuţturamazsa, kendi default gateway adresine gonderir.

Kopruler, ag uzerindeki iki segmenti birbirine baglayan dugumlerdir. Ikinci katmanda calisirlar ve Yerel Alan Aglari (Local Area Network, LAN) icin bir LAN segmentinden aldigi veriyi, diger segmente iletir, yonlendirme ile ilgilenmez. Fakat akilli (intelligent) veya ogrenen (learning) kopruler bagli olduklari segmentleri dinleyerek segmente baglanan bilgisayarlari dahili tablolarina kaydederler. Bu sayede paketin hangi segmene iletilecegini bilirler.

TCP/IP literaturunde, gecit terimi genellikle yonlendirici icin kullanilir.

Universitemizin birimlerinde (fakulte veya enstitu) duzenli ve verimli bilgisayar aginin olusmasini saglamak icin segmentli yapinin olusturulmasi kacinilmazdir. Avantajlari sunlardir :

1. Segmenti oluţturacak bilgisayarlarýn bulundugu Yerel Alt Ag,
2. Koprulerin ve birimin ana hizmet birimlerinin bulunacagi Birim Yerel Agi,
3. Iki segmenti birbirine baglayacak Kopru.

Fakulte veya enstitulerdeki ana bilim dallari icerisindeki bilgisayarlarin olusturdugu ag olabilecegi gibi bilgisayar laboratuari gibi cok bilgisayar olan merkezlerdeki ag da olabilir. Amac dis trafigin iceriye girmesini engellemek ve ayni zamanda ic trafiginde dis aglara iletilmesini engellemektir. Yerel alt agdaki bilgisayarlarin IP adresi ayni altagda (Subnet) olmasi zorunludur. Ornek olarak, 160.75.92.0 altaginda olsunlar. 160.75.92.0 adresi, bu agda 160.75.92.1, 160.75.92.2, 160.75.92.3... vb adresli bilgisayarlarin oldugunu gosterir. Yerel alt aga bagli herhangi bir bilgisayarin TCP/IP tanimlarinin nasil yapilmasi gerektigini ornek bilgisayarda incelersek:

IP Adres : 160.75.92.10