Bilgisayar ağlarında temel kavramlar

Bilgisayar ağlarında temel kavramlar
Burada yapılan tanımlar, şu anda elimde herhangi bir yazılı kaynak olmadığı için, sadece
bugüne kadar okuduğum yazılı kaynaklardan hatırımda kalan bilgilerin derlenmiş halidir....
Node:
Bir bilgisayar ağına adapte olmuş herbir uç elemana denir. Bu kavram ile bir bilgisayar, ya
da özelleşmiş elektronik cihazlar kastedilebilir.
Paket:
Herhangi bir protokol tarafından işlenmiş olan ve kendi içinde bütünlüğü olan en küçük
veri parçasına, o protokole ait bir paket denir.
Protokol:
Birbirleriyle haberleşen sistemlerde, bu haberleşmenin yöntemlerini belirleyen kurallar
bütününe protokol denir.
Switching(Anahtarlama):
Bir ağ içerisinde, bir paketin ulaşması gereken hedefe ulaştırılması için o paket üzerinde
yapılan işleme switching(anahtarlama) denir. Bu işlem, switch adı verilen cihazlar
tarafından gerçekleştirilir.
Routing(Yönlendirme):
İki ağ arasında, bir paketin ulaşması gereken hedef ağa ulaştırılması için o paket üzerinde
yapılan ağlar arası transfer işlemine routing(yönlendirme) denir. Bu işlem, router adı
verilen cihazlar tarafından gerçekleştirilir.
Connection(Bağlantı):

İki node arasında, asıl bilgi transferinin dışında, iletişimin ayrıntılı özelliklerini belirleyerek
ve senkronizasyon kurmaya dayalı olarak yapılan anlaşmaya connection(bağlantı) denir.
Connection-oriented Communication(Bağlantılı İletişim):
İki node arasında, güvenli bir iletişim maksadıyla kurulan bağlantı tabanlı iletişim
yöntemleridir. Bağlantı'nın gereklerini yerine getirmek uzun bir zaman aralığı istediği için
performansı daha düşüktür.
Connectionless Communication(Bağlantısız İletişim):
İki node arasında, bağlantı tabanlı olmayan iletişim yöntemleridir. Bağlantı'nın gereklerini
yerine getirmek durumunda olmadığı için performansı daha yüksektir.

Transmission Control Protocol / Internet Protocol
İletim Kontrol Protokolü / İnternet Protokolü
İnternetin temel protokol paketidir. Protokol kelimesinin tanımı için bilgisayar ağları
başlığı altına bakabilirsiniz.
Internet üzerinde verilerin akışını kontrol eden TCP/IP bir çok protokolün bir araya
gelmesiyle oluşturulmuş olduğu için ona protokol paketi diyoruz. TCP bu protokol
paketinin "Noktalar arası veri transferinde dikkat edilecek hususlar" kısmını yürütürken, IP
ise "Verilerin taşınacağı yolu nasıl belirlesek!" kısmıyla ilgilenir. TCP/IP sisteminin 7
katmanlı OSI yapısına uymadığı bunu tartışan kitaplarda belirtilir. Bunun ne gibi bir soruna
yol açtığını ise pek bilemiyoruz. (Aslında bilebiliriz de; uzun mesele. Boşverin gitsin)
TCP/IP' yi anlatan kitapları karıştırdığımızda onun tarihi ile ilgili bazı bilgiler verilir. Ben
de hatırımda kaldığı kadarıyla bunları derleyeyim. ABD' de DARPA adında askeri bir
kurum bir nükleer savaş esnasında bile ayakta kalabilecek bir bilgisayar iletişim yapısı
kurulması için çalışmalar başlatır. Bu projenin temel amacı, herhangi iki nokta arasındaki
iletişimin kopması durumunda bile başka yollar üzerinden noktalar arası iletişimi devam
ettirebilen bir sistem meydana getirebilmekti. Bu dokümanda işin tarihi ya da edebi
yanından çok bu noktası açıklanacak. Yani sistem bunu nasıl olabiliyor da yapabiliyor
Neyse bir kaç noktaya daha değinip bu faslı kapatalım. Daha sonra ABD çapında üniversite
öğrencileri ya da akademisyenlerden oluşan bir yazılım grubunun uzunca bir çalışması
sonucunda TCP/IP yapısı oluşturuluyor.
TCP/IP adreslemesi ve LAN' lardaki analizi
O zaman öncelikle TCP/IP' nin yerel ağımızdaki iletişimi nasıl sağladığıyla başlayalım

konuya. Bilgisayar Ağları kısmında da anlatıldığı gibi yerel alan ağı, 5-10 makine kadar bir
bilgisayar topluluğunun ethernet vb. protokollerle bağlanmasıyla ortaya çıkıyordu.
Netbios gibi bir protokolü ele aldığımızda bu protokolün her makineye verilen bir isim ile
bu iletişimi sağladığını görüyoruz. Sisteminiz, ağ üzerinde şöyle bir tarama yapar ve size
Netbios protokolünü kullanan diğer makinelerin isimlerini bir liste halinde getirir. Sonra da
verilerinizi transfer edersiniz.Fakat TCP/IP global bir sistem olduğu ve öyle sadece 10
makinayı birbirine bağlamakla yetinemeyeceği için daha global bir adresleme sistemi
kullanmaktadır. TCP/IP' nin adresleri , notasyonal bazda birbirinden "." larla ayrılmış 4 er
adet 8 bitlik (oktet) rakamdan oluşmaktadır. Bu adresleme sistemine bir örnek olarak
193.255.88.197 adresini verebiliriz. 8 bitlik parçalardan oluşmasından dolayı iki nokta
arasında kalan sayılar 0-255 arasında değişen değerler alırlar. Rakam kullanmak, çok geniş
bir adresleme aralığı sağlamasının yanında, bilgisayar programlamayla uğraşanların hemen
yorumlayabileceği gibi, yönlendirme işlemleri için algoritmik tasarım esnekliğini de sunar.
Yerel alanda zorluk gibi gelen bu numaraların kullanılması, internet alanında bir
zorunluluktur. Sistemi tasarlayan kişiler de bu numaraları hafızada tutmanın zor olduğunu
bildiklerinden, DNS adını taşıyan ve www.erciyes.edu.tr gibi hafızada tutulması kolay
(insan hafıza yapısına uygun) olan domain isimlerini, bunlara karşılık gelen IP adreslerine
eşleyebilen bir sistem geliştirmişlerdir. Bu sayede bizim ezberlememiz ya da öğrenmemiz
gereken IP numaralarının sayısı (kendi makinemizin ayarlarını buna katmazsak) sadece 1' e
indirilmiş oluyor. Dolayısıyla bu numaralardan kaynaklanan zorluğu da aşmış
bulunuyoruz.
ARP
(Address Resolution Protocol - Adres Çözümleme Protokolü)

Adres Çözümlemesi' nden kasıt, karşı bilgisayarın IP adresini sisteme vermemize karşılık
ethernet katmanından karşı makinanın ethernet adaptörüne ait olan MAC adresini elde
etmektir. Biliyorsunuz ethernet katmanında yazılımsal protokollerin (TCP/IP, Netbios gibi)
adreslerinin hiç bir önemi yoktur. Bu adresler ethernet gibi daha alt seviyedeki protokoller
tarafından, herhangi bir veriden farksız biçimde işlem görürler. Dolayısıyla LAN' ımızda
yaptığımız her türlü iletişim için karşı bilgisayarın ethernet kartının donanımsal adresini
bilmemiz gerekiyor. (Bu arada sürekli olarak ethernet üzerinden örnekler veriyorum.
Çünkü TCP/IP nin token-ring veya FDDI gibi protokoller üzerindeki uygulamaları
hakkında bir bilgiye sahip değilim. Ama önemli olan şu ki TCP/IP açısından değişen bir
şey yok.)
İşte bu karşı IP adresine sahip olan makinanin ethernet adaptörünün MAC adresini
öğrenme işine ARP adı verilmektedir. Yapısal olarak son derece basittir. Yaptığımız iş
bütün bilgisayarlara aranan IP adresinin o makineye ait olup olmadığını sormak ve eğer ait
ise MAC adresinin geri gönderilmesini istemektir. Peki burada neden DNS' e benzer bir
sistemle bu adresleri öğrenerek, sistemin performansını artırmıyoruz Çünkü LAN' larımız
çoğunlukla basit amaçlarla kurulmuş ucuz sistemlerdir ve fazla bir performansa ihtiyaç
duymamaktadırlar. Ve her LAN için bu tür bir sistem son derece maliyetlidir. Daha yüksek
performansa ihtiyacı olan LAN' larda kullanlılan bridge vb. aktif cihazlar bu işin bir
benzerini yapmaktadırlar.
Routing - Yönlendirme
Yukarıda da bahsedildiği üzere IP adreslerini LAN'ımızdaki makineleri birbirlerinden
ayırmak için kullanıyoruz. "E o zaman tek oktetli bir adres kullansaydık. Bu kadar uzununa
ne gerek var" diyenleriniz olabilir. Tahmin edilebileceği üzere oktetlerin sadece bir kısmı

LAN' ımızdaki uç makineleri (node) tarif eder. Geri kalan kısmı internet üzerindeki paket
yönlendirme işlemlerinde işe yarar. Eğer 193.255.88.197 gibi bir adresin 197 olarak
gördüğümüz dördüncü okteti nodelarımızı tarif etmekte kullanılacaksa, geri kalan
193.255.88' lik kısım, yerel alan ağımızı tarif etmekte kullanılır. Fakat biz değişken olarak
seçtiğimiz 197' nin yerine sıfır koyarız. "193.255.88.0 ağı" diyerek ağımızı adlandırırız.
Tek oktetin değişken olarak seçildiği bu tür ağ IP adreslerine C sınıfı IP adresleri denilir. 0,
ağ adresini 255 de broadcast(yayınlama - paketin bütün nodelara gönderilmesi durumu)
adresi olduğu için C sınıfı ağlarda 254 tane uç eleman tanımlanabilir. Eğer iki oktet
kullanılırsa B sınıfı olur. 65534 uç eleman olur. Üç oktet kullanılması durumunda ise A
sınıfı ve yaklaşık 16 milyon adet uç IP olur. 1' den başlayıp 120 gibi bir rakama kadar
giden (şu anda bunun kaç olduğunu hatırlayamıyorum. Çok da önemli değil zaten. İhtiyaç
anında öğrenilebilir) numaralarla başlayan IP adresleri A sınıfı olarak tanımlanmışlardır ve
internet üzerinde bu makinelerin düzgün çalışabilmesi için A sınıfı olduklarını belirten bir
subnet mask ayarlaması yapmalıdırlar. (Subnet Mask' a birazdan değineceğim.) 192' ye
kadar olanlar B sınıfı, 192' den 255' e kadar olanlar da C sınıfı... İstisnalar haricinde bu
olay böyle.
Eğer bizim göndereceğimiz paketin sahibi bizim ağımızda değil de internet üzerinde başka
bir ağda ise bu paket için ARP işlemi yapmayız. Paketimizi, makinemizde tanımlaması
daha önceden yapılmış olan Çıkış Noktası (Gateway)' na göndeririz. Çıkış Noktası IP' sine
sahip olan cihaz bir bilgisayar olabileceği gibi router dediğimiz özel tasarlanmış cihazlar da
olabilir. Yaptığı işe routing(yönlendirme) denir. Bu cihazin birden fazla arayüzü vardır.
Her arayüzü farklı bir ağa bakar ve her arayüz baktığı ağa ulaşabilmek için o ağdan bir IP
adresi alır. Üzerinde çalışan algoritmaya bakarak, bir arayüzünden aldığı paketi hangi
arayüzünden göndereceğine karar verir. Göndereceği paketin hedefi, paketin gerçek sahibi

olabileceği gibi, yol üzerindeki başka bir router da olabilir. Paketin gittiği yolda, üzerinden
geçtiği her bir router bir "hop" tur. Router' ların üzerindeki algoritmalar tarafından her
interface için hedef ağa varmak amacıyla kaç hop' tan geçmek gerektiği bulunur ve paketin
yollanacağı yöne bu hop sayılarına bakarak karar verilebilir. Bu yöntemlerden sadece
biridir. Diğer başka bir yöntem ise her bir yöndeki ağ yoğunluğunun bulunmasıdır.
Yoğunluğu daha az olan interface üzerinden gönderilir.
Bir başka mesele de makinamıza kendi ağ adresini ve göndereceği paketlerin hedef IP'
lerinin ağ adreslerini bulmasını öğretmektir. Hedef ağların tam ve net olarak bulunması pek
önemli değilse de en azından makinemizin hedef IP' nin kendi LAN' ında olup olmadığını
fark edebilmesi önemlidir. Bunun için kullandığımız yönteme maskeleme diyoruz ve IP
adresine benzer bir 4 okteti daha bu işe ayırıyoruz. Bu 4 oktetlik rakamlar zincirine Subnet
Mask denir. C class IP' ler için standart subnet mask 255.255.255.0' dır. Bu olayı en iyi
şekilde bir örnekle açıklayabiliriz. Uygulama katmanımızdan TCP/IP katmanlarına
193.255.100.1 adresine gönderilmek üzere bir paket geldiğini düşünelim. Bizim IP
adresimiz ise 193.255.88.1 olsun. Subnet mask ise C class olduğu için 255.255.255.0 . 255'
li kısımlar ayırt edici kısımlar, yani ağ tanımlayıcısını belirleyen kısımlar olduğu için hedef
ağ 193.255.100.0 olarak bulunur. Kendi IP' miz için de aynı işlem uygulandığında
193.255.88.0 ağı olduğu görülür. İki ağın aynı olmadığı anlaşıldığı için paket gateway' e
yollanır. Fakat Subnet Mask eğer 255.255.0.0 seçilseydi, ağ tanımlayıcıları 193.255.0.0
olarak bulunacağından gateway' e gidilmeyecek, LAN protokolü üzerinden direkt olarak
ulaşılmaya çalışılacaktı.
Şimdi bu 255' li kısımların ayırt edici olma meselesine bir göz atalım. Burası lojikle alakalı
bir mesele olduğu için dileyen burayı atlayabilir. Önceki örneğe bağlı kalarak,
193.255.100.1 adresi bitler seviyesinde açılır. 11000001.11111111.01011000.00000001

olduğu görülür. 11111111.11111111.11111111.00000000 (Subnet Mask da bitler
seviyesinde açılır) Yukarıdaki gibi olduğu görülür. Alt alta gelen sayılar lojik AND
işlemine tabi tutulur. Bu işlem sonucunda 255' li kısımların kopya almakta, 0' lı kısımların
ise yutmakta olduğu açıkça görülmektedir. Öyleyse hangi oktet Subnet Mask'ta 0' lardan
oluşmakta ise, adres kısmındaki o oktet, ağ adresi bulunurken yutulacağı için ayırt edici
olma özelliğini yitirecektir.
Ayrıca Subnet Mask'ta daha çok biti 1'olarak ayırırsak ne olur bir de ona bakalım. Subnet
Mask'ımız
11111111.11111111.11111111.11111100 olsun. Eski örneğe bağlı kalarak 193.255.88.0'ın
bir ağ, 193.255.88.4'ün bir ağ, .8'in bir ağ, 12'nin bir ağ ... şeklinde ağ sayısının arttığını
görmekteyiz. Ağ sayıları artmış fakat node sayıları azalmıştır. Demek ki C class bir IP'miz
varsa ve biz onu sıkarak suyunu çıkarmak istiyorsak, böyle bir yöntem kullanmalıymışız.
Pratik bir hesaplama yöntemiyle; 2 üzeri 1'li bit adedi kadar (bu örnekte 2 üzeri 6 = 64) ağa
parçalamak mümkün. Her parçada da 2 üzeri 0'lı bit adedi - 2 (yazıyla: iki üzeri sıfırlı bit
adedi eksi iki) adet nodeumuz oluyor. Yine bir adresin ağ tanımlayıcısına, diğerinin de
broadcast' e gittiğini unutmayalım; niye - 2 oluyor diye sormayalım.
Bugünlük de bu kadarla bitirelim.

OSI Modeli' ne bir bakış
OSI, ismini standartlaşma konusunda sıkça duymuş olduğunuz ISO (9001, 9002 vs.)
International Standards Organization'in bilgisayar ağlarına bir standart getirmek için ortaya
atmış olduğu bir standartlar yapısıdır. Open Systems and Interconnections kelimelerinin
kısaltılmasından oluşuyor OSI ifadesi.
Şimdi bu standartlaşma işini biraz açmakta fayda var. Dünya üzerinde bir çok bilgisayar
sistemi vardır ki; birinde kullanabildiğiniz disketi diğerinde doğrudan kullanamazsınız.
Dosya sistemleri farklıdır vs. yani kısacası biz bu sistemlere "birbirleriyle uyumsuz
sistemler" deriz. Eğer bu sistemler arasındaki bilgisayar ağı yeterince esnek dizayn
edilmezse, sistemler birbirleriyle ağ üzerinden haberleşemez hale gelirler. Varın internetin
halini siz düşünün artık...
Her ne kadar sistemler birbirleriyle uyumsuz olsa da her sistemin dizaynı esnasında göz
önünde bulundurulan Bilgisayar Mimarisi, İşletim Sistemleri gibi bilimler vardır. Sistemler
bu bilimlere uygun dizayn edildiklerinden ötürü bir sistemin yaptığı bir işe karşı öbür
sistemde de aynı ya da benzeri işi yapan bir birim vardır. Ve eğer siz iki bilgisayarın
haberleşmesi sırasında yapılan işleri tam ve net olarak tarif edebilirseniz, her sistemde bu
yapılan işlere denk gelen bölümleri birbirlerinden bağımsız olarak düşünebilirsiniz.
Sistemlerin birbirleriyle uyumsuz oldukları noktalarda, her sistem için o sisteme özgü
modüller oluşturur, transfer edilmesi istenen veriyi diğer sistemle uyumlu olacağı noktaya
kadar o modüller ile işler ve karşı tarafla uyumlu olacağı bir noktaya kadar getirirsiniz.
Daha sonra bu sistemler birbileriyle uyumlu oldukları bir kıvama geldiklerinde iki sistem
arasında bir ortak dil/arayüz bulunmuş olur ve bu noktada veriyi transfer edebiliriz. Sonra
karşı tarafa ulaşan veri bu sefer ters işlemlere tabi tutulur ve karşı tarafa özgü olan
modüllerle işlenir. Ve işlenme bittiğinde o verinin karşı sistemdeki tam karşılığı elde

edilmiş olur.
Bir örnekle bu konuya yaklaşalım: Eski zamanda iki ülke hükümdarından birinin diğerine
bir mektup yollamak istediğini hayal edelim. Bu noktada, iyi bildiğimizi
düşündüğümüzden dolayı fazlaca önem vermediğimiz bazı ayrıntıları vurgulamak
istiyorum. Bir hükümdar, hiçbir zaman yazacağı mesaja muhattap olarak, kendinden daha
alt seviyede bir insanı almaz. Bu ne demektir Yani hükümdarın muhattabı ancak diğer
ülkenin hükümdarıdır. Söylemek istediği şeyleri hükümdarlar arasında alışılagelmiş bir
ortak üsluba dikkat ederek söyler. Yani birbirlerinin ne demek istediklerini gayet iyi
anlamaktadırlar. Buraya kadar olan yer mektubun içeriği meselesiydi.
Peki mektubun iletilmesi problemini hükümdar nasıl çözecek İşini gücünü bırakıp atına
binerek dört nala sürecek mi Yoldan geçen herhangi bir atlıya rica mı edecek Ya da
bütün yolculuk organizasyonunu kendisi mi yapacak Hayır, bunların hiçbiri değil. Evet;
cevabı siz de tahmin etmiş olmalısınız. Tabii ki en güvendiği bir vezirini çağırıp; "Şu
mektubun icabına bak!" diyecektir. Bu şekilde bütün işinin gücünün arasında, herhangi bir
mektuba mesaisini ayırmaktan kurtulmuş olur. Hesap sormak istediğinde de yalnız bir tek
kişiyle muhattap olur. Peki vezir ne yapar Onun da işi başından aşkın. Tabii ki, o da
kendinden bir alt kademedeki memuruna bu işi havale eder. Ta ki atlı elçiye mektubun
teslim edilme noktasına kadar.
İşte bu şekilde işlerimizin daima tıkırında işlemesine vesile olan ve adına bürokrasi(!)
denen kavramı hep birlikte icad ederek tarih sahnesine sunmuş olduk. Şaka bir yana
yukarıda tarif etiğimiz yöntemle her birim bir altındaki birime bir görev havale ediyor ve o
görevin nasıl yapılması gerektiğini, hassasiyetlerini, inceliklerini vb. ayrıntıları en iyi
şekilde biliyor ve kendinden bir üstteki birime karşı da göreviyle alakalı sorumluluk

duyuyor. Ve tabii gerektiğinde hesabını da oraya veriyor.
İşte buraya kadar anlatmış olduğumuz bu hikaye, bilgisayar ağlarının haberleşme
algoritmasına karşılık benim uydurduğum bir yaklaşımdır. Hikayede adı geçen birimler,
haberleşmede tarif edilen katmanlara karşılık gelir. En alt birim olan atlı-elçi, fiziksel
katman adı verilmiş olan ve bilgisayarlarımız arasına döşenen kablolar ile içlerinden akan
sinyaller olarak düşünülebilir. Hem nasıl bir atlının yolu üzerinde başına bir iş gelse veya
atı hastalanıp ölse, o problemini kendi uzmanlık alanı olduğu şekliyle çözerek aldığı görevi
yerine getirir ve hükümdarın da bundan haberi bile olmaz; haberleşen sistemlerde de
üstteki katman alttaki katmana yapması gereken işi söyler ve yapılıp yapılmadığını kontrol
eder, ama oranın kendi iç problemlerinin ne olduğuyla ilgilenmez. Çünkü üst katmanın asıl
işi kendisine ait olan problemleri çözmektir.
Yapılan işlemleri birbirlerinden ayrı düşünmenin bir faydası da bunları modül modül ele
alarak kazanmış olduğumuz esneklik avantajıdır. Tasarımcılar her seviye üzerine ayrı ayrı
konsantre de olabilirler. Bir bilgisayar sisteminde kullanıcıya yakın olan seviye üst seviye,
elektroniğe yakın olan seviye ise alt seviye olarak bilinir. Seviyeler bu bakış açısıyla
belirlenir. İşlevleri tam olarak tarif edilmiş olan bu seviyelere katman(layer) adı verilmiştir.
ISO uzmanları oturmuşlar bunları tarif ederek bir standarda bağlamışlardır. Katmanlar 1
den 7' ye kadardır ve şöyle tarif edilmişlerdir.
Application, Presentation, Session, Transport, Network, Data-Link, Physical
Net olarak ne iş yaptıklarıyla alakalı bir miktar bilgi staj notlarında olacak. Oradan
bakabilirsiniz. Zaten ulaşılması da son derece kolay bir bilgidir. Biz biraz yorumuna
bakalım isterseniz.

Şimdi bu katmanlar bir seviyeye kadar donanımsal, ondan sonra ise yazılımsal bazda
işliyorlar. Donanımsal sistemler son derece hızlı fakat yeterince esnek değillerdir.
Yazılımsal sistemler ise son derece esnektir fakat donanımsal sistemler kadar hızlı
değillerdir. Dolayısıyla işlerimizi olabildiğince donanım üzerinden yapmaya çalışıyoruz.
Yapamadığımız yerde ise yazılımsal sistemlerin esnekliğinden istifade ediyoruz.
Genel itibariyle Data-Link ve Physical katmanları donanımsaldır ve çoğunlukla ethernet
kartları gibi LAN adaptör kartları gibi donanımlar ile uygulanırlar.
Network ve daha yukarı katmanlar ise yazılımsaldır. Fakat eğer bu işler için özellikle
yapılmış bir donanım üzerinden akan bir veriden söz ediyorsak, bu donanım için
donanımsal işler daha üst katmanlara kadar çıkabilir.
Bir sistemin herhangi bir katmanı üzerinde çalışan bir protokol, ancak karşı sistemin aynı
katmanında çalışan aynı protokol ile haberleşebilir.
Böylece sistemler arasında bir uyumsuzluk olma ihtimali tamamen ortadan kaldırılmış olur.
(Macintosh üzerinde çalışan TCP/IP ile IBM mimarisi bir PC'nin üzerinde çalışan
TCP/IP'nin haberleşebilmesi gibi)
OSI modeli katmanlarının Physical ve Data-Link katmanlarında LAN protokolleri olarak
bildiğimiz Ethernet, Token-Ring ve FDDI çalışır. Bu protokoller genelde
bilgisayarlarımıza taktığımız bir takım adaptör kartları tarafından uygulamaya geçirilirler.
Katmanlı yapının temel özelliği olarak daha önce de anlattığımız gibi, adaptör kartı
tarafından kablo üzerinden çekilen bilgi, işlenmek üzere yukarı katman protokolünün
emrine verilir.

Network Layer kısmında genelde yazılımsal adresleme işleriyle uğraşırız. Bizim kendi
yaılımsal adresimiz ve karşıdaki makinanın adresi gibi...
Transport'ta ise verilerin parçalara bölünmesi ve bu parçaların gönderiliş-alış esnasında
karışmaması gibi meseleler halledilir. TCP/IP nin TCP ve UDP' si, Netbios, IPX gibi
protokollerin bu katmanlarda çalıştıklarını söyleyebiliriz.
TCP/IP; bazen data-link'ten sonrasını bütünüyle ele alması (örnek: telnet) gibi
özelliklerinden dolayı OSI modeline uymaz.
Bu şekilde işlene işlene gelen bilgi masanızın üzerinde bazen bir chat sürecindeki bir satır
bilgi olur, bazen de bir html dokümanı olarak web browserınız tarafından işlenir.
OSI modeli Tannenbaum'un Computer Networks kitabında da ayrıntısıyla kritik edildiği
gibi pratik hayatta pek de uyulmayan bir standartlar bütünüdür. Fakat ağ sistemlerinin
çalışma prensiplerini kavrayabilmek açısından çok faydalı olduğundan, ağları anlatan
kitaplarda başköşelerdeki yerini daha uzun süreler koruyacağa benziyor.
En önemli dört katmanın da görevlerinden az da olsa bahsettiğimize göre bu bahsi burada
noktalayabiliriz.
Aktif Network Cihazları
Ethernet'ten bahsederken collision denen bir hadiseden bahsetmiştik.

Hakikaten ethernet'in en büyük baş belası bu collision denen hadise olsa gerek. En
basitinden şöyle bir örnek verelim: Geçen bir arkadaşla ağ üzerinden oyun oynuyorduk.
Başka bir kullanıcı da aynı ağ üzerinden internet bağlantısı alıyordu. Daha sonra bu
internet kullanıcısı yok yere makinasını mı denemek için yaptı artık orasını bilmiyoruz, 14
tane IExplorer penceresi açtı arka arkaya. Herhelde açılan her pencere de ağ üzerinden bir
sorgulama mı yapıyor onu da bilmiyoruz, oyunumuzun kesilmesine sebep oldu. Eğer siz de
oyun oynamak gibi, ağ üzerinden zaman-kritik işler yapıyorsanız; beklenmedik bir anda,
bilinmeyen bir sebeple gelen bir veri dalgası işinizin aksamasına, daha da kötüsü
kesilmesine sebep olabilir.(Ağ üzeinde oynanan oyunlarda zaman senkronizasyonu çok
önemlidir. Çünkü her oyuncunun aynı anda, aynı ortamda bulunduğu duygusu
verilmelidir.)
Genelde LAN'ınızdaki makine sayısı 10'un üzerine çıktığında ve ağ üzerinde yoğun
sayılabilecek veri trafiği varsa bu collision meselesi problem olmaya başlıyor. (Burada,
normal ev kullanıcısı olarak bilinen ve hataya tolerans gösterebilen bir kullanıcı üzerine
yapılan pratik bir yorum sözkonusu. Ağ ile taşınan verinin kritikliğine göre ve hata
tahammülüne göre bu yorum değişebilir.) Ama tabii profesyonel uygulamalarda buna bile
bakılmayıp birden fazla cihazın aynı collision domain'de bulunması zararlı görülerek,
pahalı cihazlar kullanılmak kaydıyla bu problem aşılmaya çalışılıyor.
Şimdi, nedir bu cihazlar Ne iş görürler onu inceleyelim. Aktif bir cihaz olmamasına
rağmen önce hub'dan başlamak, konu bütünlüğü açısından daha doğru olacak...
Hub
Göbek/dingil manasına gelen bu kelime, elektronik sinyalleri çoğaltarak, bütün ayaklarına
ulaştıran basit yapıdaki bir cihaz için kullanılmaktadır. Üzerinde hafıza üniteleri

olmadığından ve akıllı bir sistem olmadığı için aktif cihaz sınıfına girmez.
Bilindiği gibi ethernet'de sinyallerin bütün uç elemanlara ulaştırılması esastır. Biz de uç
elemanımızı bu cihaza bağlayarak, ağda dolaşan sinyallerin bizim makinamıza da
uğramasını sağlamış oluruz yani ağa adapte oluruz.
Bir kablo üzerine birden çok uç elemanın bağlanmasıyla ethernet oluşturulabiliyorken,
daha çok kablo kullanması gereği aşikar olan böyle bir sisteme niçin geçilme ihtiyacı
duyulmuştur
Çünkü, bu sayede fiziksel bağlantıların herhangi birinde bir sorun olduğunda, sadece o
fiziksel bağlantının sahibi olan bilgisayarın ağ ile olan bağlantısı kesilir. Ağın faaliyeti ise
normal olarak işlemeye devam eder. Sorunsuzluk; ufak maliyet artışlarından çok daha
önemli bir tasarım kriteridir.
Bridge
Bridge(Köprü) adı verilen cihazlar, gerçek bir köprüde de olduğu gibi iki ayağa sahiptirler.
Şöyle bir örnek verirsek:
Bir şirkette, muhasebe ve bilgi işlem departmanlarının bilgisayarları aynı ağda olsunlar.
Burada sizin de tahmin edebileceğiniz gibi, bu grupların kendi içlerindeki veri trafiğinin
gayet yoğun, birbirleri arasındaki veri trafiğinin ise çok seyrek olarak yaşanması beklenir.
Peki böyle bir durumda bir önlem alınmalı mıdır
Evet. Çünkü ethernet sisteminin yukarıda da bahsettiğimiz Multiple Access özelliğinden
dolayı, bir ağa attığımız bilgi bütün uç elemanlara ulaşır. Eğer bir uç elemana, kendisini
ilgilendirmeyen verilerin gelme olasılığı, kendisini ilgilendiren verilere oranla çok

fazlaysa; bu olay hem o uç elemanı gereksiz yere meşgul edecektir, hem de collision
olayının gerçekleşme ihtimalini artıracaktır.
Öyleyse, bu iki bilgisayar grubunun arasına, mesajları süzerek filtre eden bir cihaz
konulursa, her grubun mesajını kendi bölgesinde tutmuş olur ve yukarıda saydığımız
zararları ortadan kaldırır.
Bu cihazın mantığı, her bir ayağına bağlı olan ethernet adaptörlerinin MAC adreslerini
öğrenerek bunları hafızasında tutuyor olmasıdır. Bir ayağına, diğer ayağındaki makinelere
ulaştırılması gereken bir paket geldiğinde, onu diğer ayağından ağa gönderir. Diğer
bacağını ilgilendirmeyen bir paket geldiğinde ise hiçbir işlem yapmayarak filtre işlemini
gerçekleştirmiş olur. Bir bilgisayardan ağa gönderilen bir paket, muhattabına ulaşmasının
hemen ardından gereken cevap da postalandığından; bridge cihazı, bir haberleşmede iki
adet bilgisayarın hangi bacaklarında bulunduğunu öğrenmiş olur.
Switch
İkiden fazla sayıda ayağı olan bridge'lere switch adı verilir. Pratik hayatta bridge'lerden
ziyade switch'lerle karşılaşmamız muhtemeldir. Çünkü profesyonel ağ tasarımları gitgide
daha çok yaygınlaşıyor ve sorunsuz sistemler isteyen tasarımcılar ve ağ yöneticileri gitgide
bu cihazlara doğru yöneliyor.
Switch'lerin yaptıkları iş olan anahtarlama, bu cihazların en önemli bir performans kriteri
olarak bilinir. Bu kabiliyetleri ne kadar fazlaysa, o kadar yoğun bir ağ yükünün altına
girebilirler. En kabiliyetli olan switch'ler, o ağın tasarımının en merkezine ya da göbeğine
yerleştirilirler. Daha az kabiliyetli switchler ya da kritiklik durumu daha az olan bölgelerde
ise hub'lar, merkezdeki switch'e(core switch) uç eleman olarak bağlanırlarsa; mantık olarak

düşünüldüğünde de, pratikteki uygulamalarında da, ağımız bir ağaç yapısı içerisinde
büyüyerek genişleyebilir.
Standart olarak en sıklıkla karşılaştığımız switch'ler 24 port olanlarıdır. Merkeze konan
büyük switch'ler ise genelde modüler yapıda olup, ihtiyaca göre modüller eklenerek
kapasiteleri artırılabilmektedir.
Ethernet'ten çok farklı olan ATM vb. sistemlerde de switch adı verilen cihazlar
bulunmakta, yaptıkları iş ise paket süzmekten ziyade, gerçek manada paket anahtarlaması
yapmaktır. Bu tür sistemlerde switch'lerin daha akıllı görevleri, sistem yönetim
yazılımlarını üzerlerinde barındırmaya varıncaya kadar, oldukça geniş bir yelpazededir.
Ayrıca bu tür sistemlerde switch, bir paketin noktadan noktaya hangi yollardan geçerek
gitmesi gerektiğini bilebilmekte ya da buna karar verebilmektedir.
Ethernet
Ethernet, aynı kablo üzerine bağlanmış birden fazla makinenin oluşturduğu donanımsal
bazlı bir protokoldür. Bu protokolde makinelere taktığımız ethernet adaptör kartları, ağa
elektronik sinyaller gönderme ve başkaları tarafından gönderilmiş olan sinyalleri algılama
özelliğine sahiptir. Herhangi bir protokol tarafından işlenmiş olan ve kendi içinde
bütünlüğü olan en küçük veri parçasına, o protokole ait bir paket diyoruz.

Ethernet paket yapısı
(Aslında katmanlı yapıyı anlamaya daha uygun)
Ethernet için bu paketlerin IEEE 802.3 standardında da belirtilmiş olan büyüklükleri vardır.
(IEEE LAN sistemlerini standardize etmiş ve onlara 802 ile başlayan kod numaraları
verilmiş. Ethernet'in payına ise 802.3 düşmüş.) Bütün adaptör kartları tek bir kablo
üzerinden veri alışverişi yaptığı için hangi verinin kimden kime gönderildiğini
anlayabilmek gerekir. Bunu belirleyebilmek için, her ethernet adaptör kartının dünya
üzerinde diğer kartlardan farklı bir sabit adresi olması öngörülmüştür. İşte bu sabit adrese
Media Access Control (MAC) adresi adı verilir. Her ethern et paketinin üzerinde paketi
gönderenin ve alıcısının MAC adreslerini gösteren bölgeler vardır. Ethernet kartı bu
bölgelerden mesajın kendisine gelip gelmediğini ya da kimden geldiğini anlayabilir. Eğer
mesaj kendisine gelmiş ise veriyi üst katman protokollerine gönderir. Eğer paket kendisine
ait değilse paketi atar.
Ethernet sistemi, en basit şekliyle CDMA/CD denen bir yöntem ile haberleşmeyi düzenler.
Bu kısaltmanın açılımı Carrier Sense (Hattı dinlemek), Multiple Access (Çoklu erişim),
Collision Detection (Çarpışmanın fark edilmesi) şeklindedir. Bu kelimeleri yorumlarsak
ethernetin
çalışma
prensibini anlamış oluruz. Üst katmanlar tarafından ethernet katmanına indirilmiş olan

paketler ethernet içinde uygun paketler haline dönüştürüldükten sonra kablo üzerinden ağa
gönderilmek üzere iken, ağ üzerinde hareket eden başka verinin olup olmadığını anlamak
maksadıyla hat dinlenir.(CS) Eğer hat doluysa hat boşalıncaya kadar beklenir. Bir kablo
medyasına aynı anda birden çok ethernet kartı erişebilirler.(MA) Fakat hattın boş
olduğunun görülmesiyle hatta aynı anda gönderilen birden fazla adaptör kartına ait veriler,
çarpışma (collision) denilen verilerin bozulması olayına maruz kalırlar. Hattı dinleyen
diğer bağlı makineler çarpışmanın varlığını anlayabilirler. (/CD) Paketlerinin böyle bir
duruma maruz kaldığını algılayan adaptör kartları, paketlerini yeniden göndermek üzere
rasgele bir süre beklerler.
İşte ethernet sisteminin çalışma mantığı bundan ibarettir ve gayet basittir.