TCP/IP Protokol Yapısı

TCP/IP, yapı olarak iki katmanlı haberleşme protokolüdür. Üst Katman olan Transmission Control Protocol kısaca TCP; verinin iletimden önce paketlere ayrılmasını ve karşı tarafta bu paketlerin yeniden aynı şekilde birleştirilmesini sağlar. Alt Katman Internet Protocol kısaca IP ise, iletilen paketlerin istenilen ağ adresine yönlendirilmesini kontrol eder.

TCP/IP Protokol Yapısı – OSI Başvuru Modeli

Ağ kavramının ortaya çıkmasından günümüze kadar geçen sürede farklı amaçlar için birçok protokol geliştirilmiştir. Bu protokoller ilk zamanlar belli bir standarda uygun olarak geliştirilmemiş, genelde bilgisayar donanımlarına bağlı kullanılacak şekilde tasarlanmışlardır. Bu dönemde ağ yapıları donanım üreticileri tarafından kendilerine has bir biçimde geliştirilmekteydi. Bu yapılara örnek olarak IBM‘in SNA ve DEC‘in DECnet ağları verilebilir. Bu şekilde tanımlanan protokoller ve donanımlar iletişimde bir ortak noktanın bulunması ve ağlar için yazılımların geliştirilmesinde sorun oluşturmuştur.

Ortaya çıkan bu sorunun çözümü olarak 1978 yılında ISO (International Organization for Standardization – Uluslararası Standartlık Örgütü) tarafından, donanımdan ve ağ alt yapısından bağımsız olarak geliştirilmiş OSI (Open Systems Interconnection) başvuru modeli ortaya konmuştur. Bu yapısı ile OSI başvuru modeli bir standart olarak kabul görülmüş ve hızlı bir şekilde gelişme göstermiştir.

OSI başvuru modelinin İnternet için modifiye edilmiş hali TCP/IP Protokol yapısıdır. OSI 7 katmandan oluşurken TCP/IP modeli 4 katmandan oluşur.

TCP/IP Protokol Yapısı, 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.

TCP/IP Protokol Yapısı 4 katmandan oluşur.

• Uygulama (Application)
• Taşıma (Transport)
• Internet (Internet)
• Veri Bağlantı (Data Link)

Örneğin uygulama katmanında yazdığınız bir web uygulamasından Ethernet veya Wi-fi üzerinde çalışması etkilemez.

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.

TCP/IP Protokol Yapısı – Uygulama Katmanı

• Bu katmanda veriyi göndermek isteyen uygulama ve kullandığı dosya formatı bulunur.
• Örneğin “HTTP üzerinden HTML formatında yazılmış Wikipedia ana sayfası”.
• SMTP, FTP, TSL/SSL, POP ve IMAP gibi protokolleri bu katmanda bulunur.

TCP/IP Protokol Yapısı – Taşıma Katmanı

• 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/IP Protokol Yapısı – 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 IPv4 veya IPv6 gibi iletişim protokolleri olabileceği gibi ICMP, IGMP veya ARP gibi durum bildirme ve katmanlar arası bağ protokolleri de olabilir.

TCP/IP Protokol Yapısı – Veri Bağı Katmanı

• Bu katmanda
• Ethernet,
• Wi-fi,
• Token ring,
• ATM gibi protokoller bulunur.

İsteğin cevaplanması

Örneğin, Wikipedia ana sayfasına giriş isteği gönderildikten sonraki işlemler şu şekilde gerçekleşir:

• Wikipedia 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 (MAC – Media Access Control) 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.