Ağ Oluşturma Modelleri ve OSİ Katmanları

Veri Haberleşmede Katman Kullanımı
Haberleşme ağları karmaşık bir yapıya sahiptir. Ortamın fiziksel olarak oluşturulması,
bu ortam üzerinde veri aktarımı için gerekli kodlamanın yapılması, paketlerin oluşturulması,
paketlerin varış noktasına yönlendirilmesi, veri aktarımı sırasında oluşan tıkanıkların
giderilmesi, ağdaki bir hattın ya da birinin bozulması durumunda alternatif yolların
bulunması, paketlerin birleştirilmesi, hataların fark edilmesi/ düzeltilmesi, verinin bir
uygulama protokolü aracılığı ile kullanıcıya sunulması gibi pek çok karmaşık işlemin
yapılması gerekir. Bunların hepsi haberleşme donanımı üzerinde çalışan haberleşme yazılım
programlarıile gerçekleşir.
OSI Modeli

OSI başvuru modeli ISO tarafından tanımlanmış ve ağ uygulamasında kullanılan
örnek bir modeldir; her ne kadar pratikte birebir uygulanmasa da, diğer tüm mimariler OSI
başvuru modeli baz alınarak açıklanır. Ayrıca anahtar, HUB, yönlendirici,
geçit yolu  gibi ağ cihazlarının fonksiyonu OSI başvuru modeline dayanılarak
açıklanır. OSI başvuru modeli, ağdaki bir uç sisteminin veya ara cihazın ağ üzerinden
iletişim yapabilmesi için sahip olması gereken işlevleri tanımlar. Model, 7 katmana
ayrılmıştır. Her katman, girişi,çıkışı ve görevi belirli olan modüler yapıya sahiptir.
Bir uç sistemde, örneğin internete bağlı PC’de OSI’nin tanımladığı tüm katmanlara ait
işlevlere gereksinim duyulurken, ağ cihazları genel olarak ilk bir kaç katmana ait işlevlere
sahiptir. Bir yönlendirici (router) ilk üç katmana, bir anahtar cihazı ise ilk iki katmana ait
fonksiyonlara sahiptirler.OSI başvuru modelin de her bir katmana atanan görevler şöyledir:

Uygulama Katmanı
Kullanıcının çalıştırdığı uygulama programları doğrudan bu katmanda tanımlıdır.
Dosya aktarımı (FTP), elektronik mektuplaşma (e-mektup), ağ yönetimi (SNMP), internet
hizmetlerine erişim programları gibi.
Sunuş Katmanı
Bilginin iletimde kullanılacak biçiminin düzenlenmesini sağlar. Sıkıştırma/açma,
şifreleme/şifre çözme, EBCDIC – ASCII dönüşümü ve ters dönüşümü gibi işlevlerin yerine
getirilmesini kapsar.
Oturum katmanı
Uç düğümler arasında gerekli oturumun kurulması, yönetilmesi ve sonlandırılması
işlerini kapsar. İletişimin mantıksal sürekliliğinin sağlanması için, iletişimin kopması
durumunda bir senknorizasyon noktasından başlayarak iletimin kaldığı yerden devam
etmesini sağlar.
Ulaşım Katmanı 
Bilginin son alıcıda her türlü hatadan arındırılmış olarak elde edilmesini sağlar.
Ulaşım katmanın oluşturduğu bilgi bloklarına bölüm (segment) denir.
Ağ Katmanı 
Veri paketlerinin bir uçtan diğer uç ağdaki çeşitli düğümler (yönlendirici, geçityolu)
üzerinden geçirilip yönlendirilerek alıcısına ulaşmasını sağlayan işlevlere sahiptir. Buradaki
bilgi bloklarına paket adı verilir. İnternet’in protokol kümesi olan TCP/IP’de IP protokolu bu
katmana ait bir protokoldür.
Veri Bağı Katmanı 
Gönderilecek bilginin hatalara bağışık bir yapıda lojik işaretlere dönüştürülmesi,
alıcıda hataların sezilmesi, düzeltilemiyorsa doğrusunun elde edilmesi için göndericinin
uyarılması gibi işlevleri vardır. Gönderilen/alınan lojik işaret bloklarına çerçeve (frame)
denir. (HDLC,SDLC…)
Fiziksel Katman 
Verinin fiziksel olarak hat üzerinden aktarılması için gerekli işlevleri kapsar. Bu
katman için tanımlanan standartlar taşıyıcı işaretin şekli, verici ve alıcı konumundaki uç
noktaların elektriksel ve mekanik özelliklerini belirler. Kablo, konnektör standartları bu
katmanda yapılır. (UTP,RJ45,RS,232C,V.35…)
Eşten Eşe İletişim
Eşten – eşe (peer-to-peer) ağlarda genellikle sınırlı sayıda PC birbirine bağlıdır. Bu
bilgisayarlar düzey olarak aynıdır. Yani içlerinden birisinin ana bilgisayar olarak
kullanılması söz konusu değildir. Bir bağlantı aracılığıyla isteyen kullanıcılar birbirleriyle
iletişimkurar ya da dosya alışverişi yapabilirler
TCP/ IP Modeli
Bu modelin temelini ABD Savunma bölümü tarafından desteklenerek geliştirilen
ARPANET oluşturur. Arpanet’te amaç heterojen (telli, telsiz) alt ağların oluşturduğu bir
ortamda kesintisiz bir bağlantı oluşturmaktı. Önem verilen bir diğer nokta ise bazı hatların
kopması ya da düğmelerin bozulması sonrasında bile alternatif yolların bulunarak
bağlantıların yaşatılmasını sağlamaktı.
Uygulama katmanı: Ağa erişmekiçin gerekli uygulama protokollerini içerir.
Ulaşım katmanı: Burada kullanılmak üzere iki uçtan-uca protokol
tanımlanmıştır. Bu protokoller: TCPve UDP’dir.
İnternet katmanı: 
Bir paket yapısı ve IP( internet Protokol) adı verilen
protokol tanımlar. Paketlerin oluşturulması, yönlendirilmesi, ortamdaki
tıkanıklıkların giderilmesibu protokolün görevidir.
Düğümden – Ağa Katmanı:  Bu katmanın amacı düğüm ile ağ arasında IP
paketlerini gönderecek bir bağlantının kurulmasıdır.
Veri Gönderim Süreci
Temel Veri Transferi
Temel veri aktarımı TCP’nin internet ortamındaki işlevlerinden biridir. Haberleşen
TCP hostlar üzerinde bu katmanlar arası segment aktarımı yoluyla haberleşme sağlanır. TCP
veri akışını baytları sıralandırıp segment grupları halinde iletir. Eğer bir parçalama
gerekliliği ortaya çıkmadıysa her segment birIPpaketine konarakiletilir.
Güvenilirlik
TCP, zarara uğramış, bozulmuş, ikilenmiş verinin doğru olarak iletilmesinden
sorumludur. TCP, her bir bayta sıra numarası verir. Daha sonra ilettiği bu baytlara karşılık
onay bekler. Eğer belirli aralıklarla beklediği onayları alamazsa onay alamadığı kısımları
yeniden hedef hosta iletir. Hedef host sıra numaralarına göre segmentleri sıralarken aynı
segment numarasına sahip iki segmentle karşılaşabilir. Her bir segment checksum denilen
kontrol bilgilerini içerir. Bu kontrol bilgilerine göre hasara uğramış segmentler anlaşılır ve
atılır. Kaynak hosta onay gönderilmezse kaynak hosttaki TCP onay alamadığı segmentleri
yeniden gönderir.