TCP/IP

1. TCP/IP Protokol Yapısı
Fatih Şirin

2. İnternet iletişim kuralları
dizisi
 internet protokol takımı, bilgisayarlar ve
ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak
amacıyla standart olarak kabul edilmiş
kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel
olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde
paketleneceğini ve iletilen veride hata
olup olmadığının nasıl denetleneceğini
belirlemektedir.

3. TCP/IP
 Yapı olarak iki katmanlı bir haberleşme protokolüdür.
 Üst Katman TCP(Transmission Control Protocol) verinin
iletimden önce paketlere ayrılmasını ve karşı tarafta bu
paketlerin yeniden düzgün bir şekilde birleştirilmesini sağlar.
 Alt Katman IP (Internet Protocol) ise,iletilen paketlerin istenilen
ağ adresine yönlendirilmesini kontrol eder.
 İlk olarak 80'li yıllarda Amerikan Savunma Bakanlığı (DoD)
tarafından OSI tabanlı sistemlere alternatif olarak geliştirilmiştir.
 DoD'un Amerikan piyasasındaki ana belirleyici olması,bu
protokolün Amerikan yazılımlarında standart kabul
 edilmesine neden oldu.
 İnternet'in babası sayılabilecek ARPANet bu nedenle TCP/IP ile
doğdu.İnternet kullanımının büyük bir hızla artması ile
birlikte,TCP/IP OSI üzerinde bir üstünlük kurmuş oldu.

4. TCP/IP
 TCP’nin (“transmission control protocol-iletişim
kontrol protokolü”) temel işlevi, üstkatmandan
(uygulama katmanı) gelen bilginin segment’ler haline
dönüştürülmesi , iletişim ortamında kaybolan bilginin
tekrar yollanması ve ayrı sıralar halinde gelebilen
bilginin doğru sırada sıralanmasıdır.
 IP (“internet protocol”) ise tek tek datagramların
yönlendirilmesinden sorumludur. Bu açıdan
bakıldığında TCP katmanının hemen hemen tüm işi
üstlendiği görülmekle beraber (küçük ağlar için bu
doğrudur) büyük ve karmaşık ağlarda IP katmanı en
önemli görevi üstlenmektedir.
 Bu gibi durumlarda değişik fiziksel katmanlardan
geçmek, doğru yolu bulmak çok karmaşık bir iş halini
almaktadır.

5. TCP/IP ile OSI arasındaki
Farklar TCP/IP haberleşme görevini karmaşık bir iş olarak niteleyerek daha basit
alt görevlere böler. Her bir alt görev diğer alt görevler için belirli servisler
sunar ve diğer alt görevin servislerini kullanır. OSI modeli de aynı kavramı
kullanır ,ancak OSI modelinde her bir katmandaki protokollerin özellikleri
ve birbiri ile ilişkileri kesin bir dille tanımlanmıştır. Bu özellik OSI modeli ile
çalışmayı daha verimli kılar.
 OSI modelinde katmanların görevlerinin kesin bir şekilde belirlenmiş olması
yeni bir protokol geliştirmeyi kimi zaman güçleştirebilir.
 TCP/IP ise böyle bir kısıtlama getirmediğinden,gerektiğinde yeni bir
protokol mevcut katmanlar arasına rahatlıkla yerleştirilebilir.
 OSI modelinde gerekmeyen bir katmanın kullanılmaması gibi esnek bir
yapıya izin verilmemektedir. TCP/IP ise katı kurallarla tanımlı olmadığından
gereksinim duyulmayan katmanların kullanılmamasına izin verir. Örneğin
uygulama katmanında olmasına rağmen doğrudan IP üzerinden
kullanılabilen protokoller mevcuttur.

6. Katmanlar / Layers
 TCP/IP'de, yollanan veriler katmanlara göre
paketlenerek yollanır ve alıcıda bu paketler
teker teker açılıp veri ulaştırılır. Bu yöntem,
yollanan veri, yollama şekli ve yollama yolunu
birbirinden ayırarak birlikte çalışmayı
kolaylaştırır: örneğin bir bilgisayarda bağlantı
olarak Ethernet yerine Wi-fi kullanılması,
üzerinde başka bir web tarayıcı kullanılmasını
gerektirmez.
 Katmanlar, bahsedilen standarda göre dört
veya yedi şekilde açılabilir. TCP/IP'de genel
olarak dört katmandan bahsedilir, bunlar:

7. 1-Uygulama
 Farklı sunucular üzerindeki süreç ve uygulamalar arasında
olan iletişimi sağlar.
 Bu katmanda veriyi göndermek isteyen uygulama ve
kullandığı dosya biçimi bulunarak gönderilen verinin türüne
göre farklı protokoller çalıştırılır (HTTP, SMTP, FTP, Telnet,
vs.) ve programlarla Taşıma protokollerinin haberleşmesi
sağlanır.
 Uygulama Katmanı Taşıma Katmanıyla portlar aracılığıyla
haberleşir.
 Portlar numaralandırılmış standart uygulamalardır (HTTP:80,
FTP:21, vs.) ve Taşıma Katmanında gelen paket içeriğinin
türünün anlaşılmasında rol oynar.

8. Uygulama katmanındaki
protokoller DNS (Domain Name System, yani Alan Adı Sistemi) alan adı verilen
isimler (mesela www.siteismi.org) ile IP adreslerini birbirine bağlayan
sistemdir. Paylaştırılmış bir veritabanı olarak çalışır. UDP veya TCP
üzerinden çalışabilir.
 HTTP (HyperText Transfer Protocol, yani HiperMetin Yollama
Protokolü) ilk başta HTML sayfaları yollamak için yaratılmış olan bir
protokol olup günümüzde her türlü verinin gönderimi için kullanılır. TCP
üzerinden çalışır.
 HTTPS (Secure HTTP yani Güvenli HTTP) HTTP'nin RSA şifrelemesi
ile güçlendirilmiş halidir. TCP üzerinden çalışır.
 POP3 (Post Office Protocol 3, yani Postahane Protokolü 3) e-posta
almak için kullanılan bir protokoldür. TCP üzerinden çalışır.
 SMTP (Simple Mail Transfer Protocol, yani Basit Mektup Gönderme
Protokolü) e-posta göndermek için kullanılır. TCP üzerinden çalışır.
 FTP (File Transfer Protocol, yani Dosya Gönderme Protokolü) dosya
göndermek ve almak için kullanılır. HTTP'den değişik olarak
kullanıcının illa ki sisteme giriş yapmasını gerektirir. Veri ve komut alış
verişi için iki ayrı port kullanır. TCP üzerinden çalışır.
 SFTP veya FTPS (Secure FTP, yani Güvenli FTP), FTP'nin RSA ile
güçlendirilmiş halidir. TCP üzerinden çalışır.

9. 2-Taşıma
 Noktadan noktaya veri akışını sağlar.
 Bu katmanda verinin ne şekilde gönderildiği gösterilir.
Servis kalitesi(the quality of service), güvenli veri
aktarımı,veri akış kontrolü (flow control), hata kontrolü
(error control) gibi işlemlerin yapıldığı katmandır.
 . TCP veya UDP gibi protokoller bu katmandadır.
 TCP bağlantılı (connection oriented) ve güvenilir iletişim
sağlayan bir protokoldür.
 Bağlantılı olması; kaynak ve hedef arasında mantıksal
bağlantı kurulmasıdır. Bu da iki bilgisayarın veri
alışverişinde bulunmadan önce anlaşması demektir.
 Güvenilir olması; bağlantı üzerinden gönderilen verinin
gönderildiği şekilde, veri kaybı olmadan ve sıralı biçimde
iletimini garanti eder. UDP bağlantısız ve güvenilir
olmayan bir iletişim sağlar. Bu nedenle UDP, TCP' ye göre
daha hızlıdır.

10. Taşıma katmanındaki
protokoller
 UDP (User Datagram Protocol, yani Kullanıcı Veri
Protokolü), IP üzerinden veri yollamaya yarar.
Verilerin ulaşacağını garanti etmez ve UDP
paketlerinin maksimum boy sınırları vardır. Öte
yandan, UDP son derece basit ve bağlantı
gerektirmeyen (connectionless) bir protokoldür.
 TCP (Transmission Control Protocol, yani Gönderim
Kontrol Protokolü), IP üzerinden ulaşma garantili ve
herhangi bir boyda veri gönderilmesine imkân
tanıyan bir protokoldür. UDP'den farklı olarak,
TCP'de iki cihazın iletişim kurabilmesi için önce
birbirlerine bağlanmaları gerekmektedir.

11. 3-İnternet Katmanı
 Bazen IP katmanı olarak da anılan bu katman,
IP adreslerinin veriye eklendiği ve
yönlendirmenin yapıldığı noktadır.
 Kaynak ağdan gelen veriyi hedef ağa
gönderme yönlendirmedir.
 Paketin hedefe en iyi yoldan gönderilmesi de
bu katmanın sorumluluğudur.
 Bu katmandaki uygulamalar IP veya IPv6 gibi
iletişim protokolleri olabileceği
gibiICMP, IGMP veya ARP gibi durum bildirme
ve katmanlar arası bağ protokolleri de olabilir.

12. 4-Ağ Arayüzü Katmanı
 Bu katmanda verinin kablo üzerinde
alacağı yapıyı tanımlayarak bir ve
sıfırların fiziksel olarak görüntülenmesi
sağlanır.
 Ethernet Ağ Arayüzü Katmanında
kullanılan ve veri iletiminin fiziksel
görünümünü sağlayan en yaygın kablolu
yerel ağ teknolojisidir.

13. Ağ katmanındaki protokoller
 ARP (Address Resolution Protocol, yani Adres
Çözümleme Protokolü) bir IP adresinin hangi ağ
kartına (yani MAC adresine) ait olduğunu bulmaya
yarar. TCP/IP'de veri gönderilecek bilgisayarın
hangisi olduğunu bulmak için kullanılır. Ayrıca IP
adresini yeni almış olan bir RARP, yani Ters ARP)
protokolü ARP'ın tersi işlemi yapar, yani hangi
MAC adresinin hangi IP adresini kullandığını bulur.
Bir TCP/IP ağında RARP'ın çalışacağı
garanti değildir, zira RARP bir RARP
sunucusuna ihtiyaç duyar.

14. IP katmanındaki protokoller
 ICMP (Internet Control Message Protocol, yani Internet Yönetim
Mesajlaşması Protokolü), hata ve türlü bilgi mesajlarını ileten
protokoldür. Örneğin, ping programı ICMP'yi kullanır.
 RIP (Router Information Protocol, yani Router Bilgi Protokolü)
router'ların yönlendirme tablolarını otomatik olarak üretebilmesi için
yaratılmıştır.
 OSPF (Open Shortest Path First, yani İlk Açık Yöne Öncelik) aynı RIP
gibi router'ların yönlendirme tablolarını otomatik olarak üretebilmesine
yarar. OSPF, RIP'ten daha gelişmiş bir protokoldür.
 IGMP, (Internet Group Messaging Protocol, yani Internet Grup
Mesajlaşma Protokolü) bir sistemin internet yayınlarına (multicast)
abone olmasına ve aboneliği durdurmasına yarar. Bu
yayınlar, UDP üzerinden yapılır ve genelde çoklu ortam
(radyo veya video) içerikli olurlar.
 DHCP (Dynamic Host Configuration Protocol, yani Dinamik Cihaz Ayar
Protokolü) bir TCP/IP ağına bağlanan bir cihaza otomatik olarak IP
adresi, ağ maskesi, ağ geçidi veDNS sunucusu atanmasına yarar.

15.  Örneğin, bilgisayarınız herhangi bir site
ana sayfasını alırken işlemler şu şekilde
gerçekleşir:

16.  Web sunucusu, HTML çıktısını yaratır ve üzerinde çalıştığı
sisteme "şu veriyi şu adrese şu porttan(80-HTTP) yolla"
komutu verir. Bu ilk veri, dördüncü katman olan uygulama
katmanından gelen veridir.
 Sistem, bu çıktıya öncelikle üçüncü katman olan taşıma
katmanının bilgilerini iliştirir, yani paketin başına port bilgisini
ve paket boyunu yazar.
 Ardından, deminki pakete bu sefer de ağ katmanı bilgileri,
başka bir deyişle yollayan bilgisayarın ve sizin bilgisayarınızın
IP adresleri ve paketin toplam boyu, eklenir.
 Son olarak, paket fiziksel katmanın eline geçer ve o katman
da fiziksel adresleri ve paketin yeni boyunu da yazarak paketi
gönderir.
 Paket, dünya etrafında küçük bir tur attıktan sonra sizin
bilgisayarınıza ulaşır. Yol boyunca değişik makineler paketi
alır, açar, ihtiyaca ve ağ durumuna göre tekrar paketler. Paket
sonunda sizin bilgisayarınıza ulaştığında sizin bilgisayarınız
da önce fiziksel paketi, ardından ağ paketini, ardından taşıma
paketini ve en son da uygulama paketini açar. Paketten çıkan
veriyi web tarayıcınıza verir. Web tarayıcısı da size gösterir.