Eğitim · Ağ temelleri

OSI modeli: ağın 7 katmanı

Bir mesaj telefonundan çıkıp uzaktaki bir sunucuya nasıl ulaşır? OSI modeli bu yolculuğu 7 katmana bölerek anlatır. Burada adım adım, animasyonlarla göreceksin.

OSI nedir?

OSI (Open Systems Interconnection, Türkçesiyle Açık Sistemler Bağlantısı), farklı üreticilerin cihazları birbiriyle konuşabilsin diye ISO'nun 1984'te yayımladığı bir başvuru modelidir. Bugünkü hâli ISO/IEC 7498-1 standardıdır. Bu yüzden “ISO katmanları” diye de anılır.

Model, ağ iletişimini 7 katmana ayırır. Her katmanın tek bir işi vardır ve yalnızca hemen altındaki ve üstündeki katmanla konuşur. Bu sayede Wi-Fi'dan fibere geçtiğinde tarayıcını değiştirmen gerekmez: yalnızca alttaki katman değişir, üsttekiler aynı kalır.

Bugünkü internet aslında TCP/IP ile çalışır, ama ağcılar hâlâ OSI'nin dilini konuşur. “Bu 2. katman sorunu”, “7. katman güvenlik duvarı” gibi sözler bu haritadan gelir. Bir arızayı bulmanın en hızlı yolu da katman katman ilerlemektir.

Ezberlemek için

1'den 7'ye: “Fikri Var, Ama Teklif Olmadan Söz Uçar” → Fiziksel, Veri bağı, Ağ, Taşıma, Oturum, Sunum, Uygulama.

İngilizcesi (1'den 7'ye): “Please Do Not Throw Sausage Pizza Away” → Physical, Data link, Network, Transport, Session, Presentation, Application.

7 katman

Bir katmana dokun: görevi, verisinin adı, içinde yaşayan protokoller ve cihazlar açılır.

  1. Kullandığın programın ağla konuştuğu yer: web, e-posta, isim çözme.

    Verinin adı
    Veri
    İçinde neler var
    HTTP ve HTTPS, DNS, SMTP ve IMAP (e-posta), SSH, FTP ve SFTP, DHCP
    Cihazlar
    Sunucu yazılımları, web uygulama güvenlik duvarı (WAF), proxy

Bir mesajın yolculuğu

Telefonundan bir web sitesine “Merhaba” yazıyorsun. Mesaj gönderen tarafta 7'den 1'e iner; her katman kendi etiketini (başlığını) ekler. Karşı tarafta 1'den 7'ye çıkar; her katman kendi etiketini okuyup çıkarır. Buna kapsülleme denir.

Telefonun

  1. 7Uygulama
  2. 6Sunum
  3. 5Oturum
  4. 4Taşıma
  5. 3Ağ
  6. 2Veri bağı
  7. 1Fiziksel
HTTPGET /sohbetMerhaba

Sunucu

  1. 7Uygulama
  2. 6Sunum
  3. 5Oturum
  4. 4Taşıma
  5. 3Ağ
  6. 2Veri bağı
  7. 1Fiziksel

Adım 1 / 15Bu aşamadaki adı: Veri

7. Uygulama: Tarayıcın “Merhaba” mesajını bir HTTP isteğinin içine koyar.

Tüm adımları yazı olarak oku
  1. 7. Uygulama: Tarayıcın “Merhaba” mesajını bir HTTP isteğinin içine koyar.
  2. 6. Sunum: TLS mesajı şifreler. Yolda araya giren biri artık yalnızca anlamsız baytlar görür. HTTPS'te HTTP başlığı da şifrelenir.
  3. 5. Oturum: Mesaj, sunucuyla açık olan konuşmaya (oturuma) aittir. Bugünkü internette bu katmanın ayrı bir etiketi yoktur; bu işi TLS ve uygulama birlikte yapar.
  4. 4. Taşıma: TCP başlığı eklenir: kaynak port 51514, hedef port 443 (HTTPS) ve sıra numarası. Artık adı segment.
  5. 3. Ağ: IP başlığı eklenir: kaynak adres 192.168.1.20, hedef adres 203.0.113.10. Artık adı paket.
  6. 2. Veri bağı: Başa Ethernet ya da Wi-Fi başlığı, sona hata kontrolü (FCS) eklenir. Hedef MAC adresi sunucunun değil, evdeki modemin adresidir: ilk durak orası. Artık adı çerçeve.
  7. 1. Fiziksel: Çerçeve 0 ve 1'lere, sonra da kabloda elektriğe, fiberde ışığa, Wi-Fi'da radyo dalgasına dönüşür.
  8. Yolda: Her yönlendirici 2. katman başlığını söker, IP adresine bakar ve yeni bir 2. katman başlığıyla paketi bir sonraki durağa gönderir. Hedef IP adresi yol boyunca aynı kalır. (Evdeki modem, NAT ile kaynak adresi kendi genel adresiyle değiştirir.)
  9. 1. Fiziksel: Sunucunun ağ kartı sinyali yeniden 0 ve 1'lere çevirir.
  10. 2. Veri bağı: FCS kontrol edilir; çerçeve yolda bozulduysa atılır. Sağlamsa Ethernet başlığı ve FCS çıkarılır.
  11. 3. Ağ: Hedef IP bu sunucunun mu? Evet. IP başlığı çıkarılır.
  12. 4. Taşıma: Hedef port 443'e bakılır ve veri web sunucusu programına verilir. Eksik parça varsa TCP yeniden ister ve parçaları sıraya dizer.
  13. 5. Oturum: Veri, doğru bağlantıya ve doğru konuşmaya eklenir.
  14. 6. Sunum: TLS şifreyi çözer. HTTP isteği ve “Merhaba” yeniden okunur hâle gelir.
  15. 7. Uygulama: Web sunucusu HTTP isteğini okur ve “Merhaba”yı alır. Cevabı da aynı yolu tersinden izleyerek telefonuna döner.

OSI ve TCP/IP

İnternetin gerçekte kullandığı model TCP/IP'dir ve 4 katmanı vardır (RFC 1122). OSI'nin üst üç katmanı burada tek bir “Uygulama” katmanında birleşir; alt iki katmanı da “Bağlantı” katmanında.

OSI ise bir öğretme ve konuşma haritasıdır: “Bu 3. katman sorunu” dendiğinde herkes aynı yeri anlar. Bazı kitaplar 5 katmanlı bir ara model kullanır; orada Bağlantı katmanı yine Veri bağı ve Fiziksel olarak ikiye ayrılır.

OSI (7 katman)

TCP/IP (4 katman)

7 Uygulama

6 Sunum

5 Oturum

4 Taşıma

3 Ağ

2 Veri bağı

1 Fiziksel

Uygulama

Taşıma

İnternet

Bağlantı (ağ erişimi)

Kargo benzetmesi

Bir mektubu başka bir şehre kargoyla göndermeyi düşün. Her katman bu işin bir parçasını üstlenir.

  1. 7 Uygulama

    Mektubu yazmak: ne söyleyeceğine karar verirsin.

  2. 6 Sunum

    Mektubu karşının okuyacağı dile çevirip zarfı mühürlemek.

  3. 5 Oturum

    Yazışmaya bir dosya numarası vermek; yarıda kalırsa kaldığın yerden sürdürmek.

  4. 4 Taşıma

    Gönderiyi kolilere bölüp numaralamak; kaybolan koliyi yeniden göndermek.

  5. 3 Ağ

    Alıcının açık adresini yazmak; kargo merkezlerinin rotayı seçmesi.

  6. 2 Veri bağı

    Bir şubeden bir sonraki şubeye teslim: her aktarmada yeni bir irsaliye.

  7. 1 Fiziksel

    Yol ve kamyon: gönderiyi fiziksel olarak taşıyan şey.

Sorun giderirken: aşağıdan yukarı

İnternet çalışmıyorsa 1. katmandan başla ve yukarı çık. Çoğu arıza alt katmanlarda bulunur: takılı olmayan bir kablo ya da yanlış Wi-Fi.

  1. 1Fiziksel: Kablo takılı ve sağlam mı? Wi-Fi sinyali yeterince güçlü mü?
  2. 2Veri bağı: Wi-Fi'ye bağlı mı, doğru ağa mı? Switch portunun ışığı yanıyor mu?
  3. 3Ağ: Cihaz bir IP adresi almış mı? Modeme ping gidiyor mu?
  4. 4Taşıma: Gereken port açık mı (örneğin 443)? Güvenlik duvarı engelliyor mu?
  5. 5Oturum: Bağlantı ara ara kopuyor mu? Site sürekli yeniden giriş mi istiyor?
  6. 6Sunum: Türkçe harfler bozuk mu görünüyor? Tarayıcı sertifika uyarısı veriyor mu?
  7. 7Uygulama: Site açılıyor mu? Hangi hata çıkıyor (404, 500)? Başka bir site açılıyor mu?

Sırada ne var?

Her katmanın kendi sayfası hazırlanıyor: içindeki protokoller ve cihazlar, kendi animasyonu, sık görülen arızalar, saldırılar ve korunma yolları. Sonunda da kısa bir test olacak.

← Bloga dön