Network Yapısında Hostlar Arası İletişim – Bölüm 2

Merhaba;

Daha önceki makalemizde  Application ve Transport katmanı protokollerini ayrıntılı olarak incelemiştik. Şimdi OSI (open systems interconnections)  referans modelinde network olarak, TCP/IP modelinde ise internet olarak adlandırılan katmandan bahsederek devam edelim.

Öncelikle OSI referans modeli ve TCP/IP katmanlarını şekle bakarak hatırlayalım. Şekilde de görüldüğü gibi OSI referans modelinde Network olarak isimlendirilen katmanTCP/IP modelinde Internet katmanı olarak adlandırılıyor.

Internet katmanında çeşitli protokoller rol oynuyorlar. Bu protokollerden ve özelliklerinden ayrıntılı olarak makalenin ilerleyen kısımlarında bahsedeceğim. 

Resim 1 

TCP/IP modeli adresleme protokolü olarak IP’yi (Internet Protokol) kullanmaktadır. TCP/IP network’ünde bulunan her cihazın bir IP adresi bulunması gerekmektedir.

1-      IP (Internet Protocol)

–          Connectionless bir protokoldür.

–          Internet katmanında görev yapmaktadır.

–          IP header’ı yerleştirilmiş veriye Packet denir.

–          Ip protokolünün veri’yi yenileme özelliği yoktur.

–          Hiyerarşik bir adresleme protokolünü kullanmaktadır.

–          Veri nin en kısa sürede hedefe ulaşması amaçlanmaktadır.

IP Adresleri

–          IP adresi 32 bitlik binary (sıralı) bir sayıdır.

–          Network kısmı ve host kısmı adı verilen iki bölümden oluşmaktadır.

–          Bir network’teki tüm cihazlarda eşsiz olmak zorundadır.

Subnet Mask

–          32 bitlik binary sayılardan oluşur.

–          Sıralı birler ve sıralı sıfırlardan oluşur.

–          1’ler network, 0’lar host kısmını gösterir. 

Veri bir cihazdan başka bir cihaza gönderildiğinde veriyi gönderen PC IP header’ına source(Kaynak) ve Destination(Hedef) IP adreslerini yazar.

Router dediğimiz yönlendirici cihazlar paketlerdeki IP header’larına bakarak yönlendirme yaparlar.

Ip header’ını ve bölümlerini inceleyerek devam edelim. 

Resim 2

Yukarıda gördüğümüz IP header’ı bölümlerini kısaca açıklayacak olursak;

–          Ver : IP protokolünün versiyonunu belirtir. (IPV4 yada IPV6)

–          IHL : Initial header length dediğimiz bu bölüm headar’ın toplam uzunluğunu gösterir.

–          Service Type: QoS(Quality of Services) ile ilgili bölümdür.(İlerleyen bölümlerde ayrıntılı olarak ele alınacaktır)

–          Packet length: Paketin uzunluğunu gösterir.

–          Frag. Offset: Paket fragmentation  ( bölümleme) işlemine tabi tutulmuş ise, paketin verinin kaçıncı parçası olduğunu bu kısım gösterir.

–          Flag: Fragmante edilmiş veriyi işaret eder.

–          Header Checksum: Header için kontrol yapan bölümdür.

–          Protocol: Bir üst katman protokolünü belirtir.

–          TTL: Paketlerin networklerde dolaşma süresini belirtir. Paketin geçtiği her router’da 1 azaltılır.

–          Source Address: Kaynağın Ip adresidir.

–          Destination Address: Hedefin IP addresidir.

Network hatlarının taşıyacağı paket büyüklükleri vardır. Bu paket büyüklüklerine göre gönderilen veri fragmentation işlemine tabi tutulur yada tutulmaz. Bir network hattının taşıyabileceği maximum 1 paketin büyüklüğüne Maximum Transmission Unit (MTU) denir.

Eğer MTU değeri paket boyutundan küçükse paket fragmentation işlemine maruz kalır. Bu sayede veri hattın taşıyabileceği boyuta getirilir. Paketin bu işleme maruz kaldığını belirtmek için de Flag denilen header bölümü işaretlenir.

IP Sınıfları:

IP adresleri belli sınıflara ayrılmıştır. Bu sınıflara ve bu sınıflara uygun subnet’lere sahip olan IP adreslerine Classfull IP adresleri denir. 

Resim 3

Classless IP Adresleri:

Yukarıda bahsettiğim sınıflara uymayan IP adresleridir. Günümüzdeki çoğu IP adresi Classless’tır.

127 ile başlayan Ip adresi Loop Back IP adresidir. Local Host’u işaret etmektedir. NIC kartını kontrol amaçlı kullanılır. Loob Back IP addresine atılan ping paketi PC tarafından hazırlanır. NIC kartına yollanır. NIC kartına gelen paket dışarı yollanmadan tekrar geri yönlendirilir.

Rezerve Adresler:

Rezerve IP adresleri her network’te bulunan en büyük ve enküçük IP adresleridir. Bu iki değerden küçük olan IP adresi Network’ün Network ID’sini oluşturur. Büyük olan IP adresi ise Network’ün Broadcast ID’sini oluşturur.

Network ID network’ü tanımlarken, Broadcast ID network’e broadcast iletişim yapılacağı zaman kullanılır. 

Resim 4 

Private IP Adresleri: 

Aşağıdaki şekilde görülen IP aralıklarında bulunan IP addresleri private IP adresleri olarak tanımlanmaktadır. Bu IP adresleri iç networkte kullanabileceğimiz özel IP adresleridir. Internet ortamında kabul görmezler. Internetteki router’lar bu IP adreslerine sahip olan paketleri anahtarlamazlar. 

Resim  5 

Public IP Adresleri:

Public IP adresleri internet ortamında kullanmış olduğumuz IP adresleridir. Internet sağlayıcımız tarafından bize atanır. Internet ortamında varolmak isteyen herkezin public bir IP adresine sahip olması gerekir. 

Resim 6 

2-      ARP(Address Resulation Protocol)

Bir network’te bir cihaz başka bir cihaz ile haberleşmek istediğinde, haberleşeceği cihazın MAC addresini bilmesi gerekir. Çünkü Encapsulation sürecinde network access denilen katmanda pakede kaynak ve hedef MAC adresleri eklenir. Cihazlar birbirlerinin fiziksel adreslerini bilmeden iletişim kuramazlar. Bu yüzden bir cihaz başka bir cihaz ile iletişime geçmeden önce ARP sürecini başlatarak, iletişime geçeceği cihazın MAC adresini öğrenir.

–          ARP bir broadcast paketidir.

–          ARP paketi yollanırken hedef mac adresi bilinmediği için paketin hedef MAC adresi kısmı’na 12 tane F değeri eklenerek yollanır. 12 tane F broadcast MAC adresidir.

–          Bir cihazın İletişime geçeceği bir cihazın MAC adresini öğrenmek için yolladığı ARP paketine Arp Request denir.

–          ARP yapılan cihazın verdiği yanıta ARP Replay denir. Bu yanıtta Arp yapılan cihaz karşı tarafa MAC adresini söyler.

–          PC’ler öğrendikleri MAC adreslerini cache’lerler. Bu MAC adreslerini ARP tablolarında tutarlar.

–          ARP tablolarını görüntülemek için komut satırında “ARP –a” yazılmalıdır. Bu tablodaki MAC adreslerini temizlemek için “ARP –d” komutu kullanılır. 

3-      RARP (Reverse Address Resolution Protocol)

Bir network’te bulunan herhangibir cihazın iletişime geçmek istediği cihazın IP’sini öğrenmek için Mac adresleri vasıtasıyla yaptığı sorguya Reverse ARP denir.  ARP ve RARP birbirlerinden tamamen farklı işlemlerdir.

4-      ICMP (Internet Control Message Protocol) 

–          Kontrol amaçlı kullanılan bir protokoldür.

–          IP protokol’ü üzerinden kullanılır.

–          ICMP protokolü her hostta çalışan ve hata geri bildirimi olan bir protokol’dür.

–          Herhangi bir port numarası içermezler.

–          ICMP mesajı IP protokolünün veri bölümünde taşınan bir protokoldür.

–          ICMP Paketini kullanan komutlara “Ping” ve “Traceroute” örnek olarak verilebilir. 

Resim 7 

Yukarıda ki şekilde bir ICMP paketini görüyoruz. Bu paket’in önemli bölümlerini özetleyecek olursak; 

Type: ICMP Pketinin tipini belirtir. ( Örneğin Echo paketi gibi.)

Code: Hata ve status bilgisinin tanımlandığı kısımdır.

CRC :  Header hata kontrolünün yapıldığu kısımdır. 

ICMP paketi işleyiş bakımından çeşitlilik göstermektedirler. Bunlar;

Resim 8

5-      IGMP (Internet Group Management Protocol) 

–          TCP/IP’de Multicast yayınları yöneten protokol’dür. IGMP Protokolü ile çok noktaya yayın yapılır.

–          Yapılan yayınları sadece üye olan aboneler alabilirler.

–          Abone’lerin istedikleri zaman bu çoklu yayına katılma ve yayından ayrılma hakları vardır.

–          IGMP protokolü kullanılarak çok noktaya yapılan yayın adresleri 224.0.0.0 ile 239.255.255.255 arasındadır. 

Bu bölümde TCP/IP mimarisinin internet katmanını ele almış olduk. Bir sonraki bölümde görüşmek dileğiyle.

 Bu konuyla ilgili sorularınızı alt kısımda bulunan yorumlar alanını kullanarak sorabilirsiniz.

Referanslar

 www.iana.com