H. DATA LİNK (VERİ HATTI) KATMANI
Data Link katmanında; bir alt aşamada sağlanan elektronik medya üzerinde verilerin nasıl iletileceği ya da verilerin bu medyaya nasıl konulacağı belirlenir. Bu katmanda verilerin data frame olarak düzenlenirler.
Bu katmanda Ethernet ya da Token Ring olarak bilinen erişim yöntemleri çalışır. Bu erişim yöntemleri verileri kendi protokollerine uygun olarak işleyerek iletirler. Veri hattı katmanında veriler network katmanından fiziksel katmana gönderilirler. Bu aşamada veriler belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Frame’ler verileri belli bir kontrol içinde göndermeyi sağlayan paketlerdir.
IEEE Standartlarına Göre Data Link Katmanı:
IEEE’de Project 802 adlı LAN standarda sahiptir. Bu standarda göre Data Link katmanında oluşan iki alt katmanla yönlendirme yerine getirilir:
Bu iki alt katman şunlardır:
-Logical Link Control (LCC)
-Media Access Control (MAC)
Logical Link Control alt katmanı mantıksal bir arabirimi noktası kullanarak data-link iletişimini yönetir. Bu standartlar 802.2 ile tanımlanır. Media Access Control alt katmanı ise network adaptörü ile doğrudan iletişim kurarak verilerin iletilmesini sağlar.
Şekil: OSI Data-Link Katmanının IEEE 802 Projesi Olarak Görünümü
Data-Link Katmanı:
Logical Link Control (LCC) 802.1 OSI modeli
802.2 Logical Link Control
Media Access Control (MAC) 802.3 CSMA/CD
802.4 Token bus
802.5 Token Ring
802.12 Demand önceliği
Yukardaki tablodan da görüldüğü gibi IEEE Project 802* OSI katmanlarından Data Link katmanını daha ayrıntılı hale getirmek için iki ayrı alt katmana bölmüştür. IEEE 802.3* LAN standartlarını Ethernet’e çevirmektedir. IEEE 802.5 ise LAN standartlarını Token Ring’e çevirmektedir.
Data Link Katmanındaki Switch ve Bridge'ler
Switch ve Bridge aygıtları Data Link katmanında çalışarak MAC adresine göre networkü filtrelemeyi sağlarlar. Böylece ikinci katman üzerinde oluşan filtreleme yönlendirmeyi sağlar.
Networklerde Hub aygıtlarının yerine Switch kullanmanın başlıca nedeni collision domain denen trafikteki çakışmanın önlenmesidir. Hub aygıtların çok fazla çatışmaya neden olurlar. Bkz. Fiziksel katman.
I. PHYSİCAL (FİZİKSEL) KATMANI
En alt katmandır. Verileri bit olarak iletir. Bu katmanda network kablosu (medya) ile iletişim kurulur. Fiziksel katman düzeyinde verilerin sayısal olarak (basebant) koaksiyel kablo* UTP ya da fiber-optik üzerinden iletimi yapılır. Fiziksel iletimle ilgili olarak yaygın olarak IEEE 802.3* 802.4 ve 802.5 standartları kullanılır. Bunun dışında ANSI FDDI (Fiber Distributed Data Interface) standardı ve daha sonra çıkan yeni standartlar vardır.
Fiziksel katman verinin gönderilmesini ve alınmasını tanımlayan katmandır. Kablolamayı ve network kartına bağlanmayı sağlayan birimleri içerir. İletim ortamındaki sinyal iletimini kontrol eder.
Fiziksel Katmanda Kullanılan Hub Aygıtları
Hub aygıtların çok portlu Repeater aygıtlarına benzer. Sinyaller güçlendirilerek yeniden gönderilirler.
Medya Özellikleri
Fiziksel katman verinin iletildiği medya ile ilgilidir. Verilerin iletileceği çok fazla medya olduğu için ISO ve diğer firmalar tarafından çok sayıda kılavuz medya özelliklerini açıklamak için çalışmalar yapmaktadır. Özellikle hız* uzunluklar* güvenlik vb. özellikler medya türlerini tanımlar.
III. ETHERNET NETWORKLERİ
Ethernet bir bağlantıda aynı ortamı (medyayı) paylaşmayı sağlayan bir medya erişim yöntemidir. Ethernet* Data Link ve Physical katmanını kullanır.
Ethernet temelde şu işleri yapar:
-Formatlanmış verileri iletir ve alır.
-Veri paketlerini alır* adreslerini kontrol eder ve bir üst katmana bildirir.
-Hataları belirler.
Veri gönderen ve alan sistemlerde; eğer birçok istasyonun kullanacağı tek bir kablo varsa bir kontrol sistemine gereksinim duyulur. Bu sistem sayesinde kablo paylaşılır. Ethernet LAN’larında bu kontrol sistemine CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detected) denir.
Verilerin iletiminde temel olan veriler paket (frame olarak da adlandırılır) olarak yapılandığına göre paketlerin veri iletiminde önemli bir yer tutarlar. Paketler LAN üzerinde taşınan bir birim bilgidir. Paketler OSI modelinin farklı katmanlarına göre işlenirler. Bu işleme sarma (encapsulation) denir. Bu işlemle her OSI katmanında bir üst düzeyden alınan veri işlenir ve ardından sarma işlem ile bir sonraki düzeye geçilir.
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi her katman kendi bilgisini ekleyerek verili bir sonraki katmana gönderir. Ya da tam tersi her katman kendi elde ederek (çıkartarak) veriyi bir sonraki katmana gönderir.
Ethernet network’ünde kapsüllenen veri paket olarak hareket eder.
Bir paketin genel olarak formatı:
Network başlığı - Veri Network izleyeni
A. NETWORK İLETİŞİMİNDE PAKETLERİN KULLANIMI
Büyük miktardaki verileri (dosyaları) bir bütün olarak network üzerinde transfer etmek mümkün değildir. Bu nedenle verileri belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Verilerin küçük parçalara bölünerek network üzerinden iletimi için diğer nedenler ise; iletimin kesintisiz uzun sürmesidir. Bunun dışında veriler küçük parçalara bölünerek hatasız iletilmesi sağlanır.
BAKINIZ:
ŞEKİL: PAKETLER
Paketlerin Yapısı
Paketler verinin yanı sıra kontol alanları da içerirler. Bunlar iletişim ve hata ile ile kontrollerdir. Bir paketin içeriğinde şunlar yer alır:
-Gönderen bilgisayarı tanımlayan kaynak adresi.
-Gönderilecek veri.
-Gideceği adres.
-Veri iletimi için komutlar.
-Alıcı bilgisayarın paketi alması ve açması için kullanacağı bilgiler.
-Verinin ulaştığını kontrol eden hata kontrolü bilgisi.
Bir pakette belli kısımlardan oluşur. Bu kısımlar şunlardır:
-Header (ön bilgi)
-Data (veri)
-Trailer (izleyen)
Header bilgisi verinin iletildiğini belirten bir sinyaldir. Kaynak verinin adresini* gideceği yerin adresi ve zamanlama bilgisi bu alanda yer alır.
Veri kısmında gidecek gerçek veri bulunur. Verinin boyutu network tipine göre değişir. Büyüklük 512 bayt ile 4 K arasında değişir. İzleyen kısmında ise verinin hata kontrolü yapılır. Bu işleme CRC (cyclical redundancy check) denir. Frame’in formatı CRC (Cyclic Redundancy Check) ile kontrol edilir.
BAKINIZ:
ŞEKİL: PAKETİN BİLEŞENLERİ
B. 802.2 ve SNAP
802.3 spesifikasyonunun özellikleri üst düzeyi tanımlayamaz. Bu nedenle 802.2 LLC spesifikasyonları tanımlanmıştır.
Ethernet 802.2 SNAP (Subnetwork Architecture Protocol)
Dest SAP Hedef adres
AA .
Souece SAP Kaynak adres
AA .
Ctrl 03
OUI ID
Type Tür
Data Veri
Cisco* CDP (Cisco Discovery Protocol) ile SNAP frame'lerini kullanır.
IV. CİSCO'NUN ÜÇ KATMANLI HİYERARŞİK MODELİ
Cisco hiyerarşik modeli büyük ve hiyerarşik networkleri tasarlamak ve uygulamak için geliştirilmiştir. Hiyerarşik modelde üç katman vardır:
-Core Layer
-Distribution Layer
-Access Layer
Bu yapıda her katmanın kendine ait görevleri vardır ve katmanlar mantıksal bir ilişkiyi ifade eder.
BAKINIZ:
ŞEKİL: CİSCO HİYERAŞİK MODELİ
Core Layer
Core layer (çekirdek katmanı) hiyerarşinin tepesindedir. Amacı trafiği hızlı ve güvenilir bir şekilde aktarmaktır. Bu katmanda bir sorun olduğunda herkes etkilenir. Bu nedenle hata toleransını düşünmek gerekir.
Bu katmandaki network genellikle hızlı bağlantılarla yapılır. FDDI olabilir.
Distribution Layer
Bu katman core katmanla access katmanı arasında iletişim sağlar. Bu katmanın ana görevi yönlendirme (routing)* filtreleme ve WAN erişimi ve paketlerin access katmanına erişimini belirlemektir.
Distribution katmanı bir sunucudan yapılan isteğin en kısa yolunu belirler ve isteği core katmanına yönlendirir. Core katmanı isteği yerine getirir. Distribution katmanında yapılan işlemler:
-Erişim listeleri* paket filtreleme ve sıralama gibi işlemler.
-Adres dönüştürme gibi güvenlik ve network ilkeleri.
-Yönlendirme protokollerinin yeniden dağıtılması.
-VLAN'lar arasında yönlendirme.
-Broadcast ve multicast domainleri arasındaki tanımlamalar.
Access Layer
Bu katman kullanıcıların ağ kaynaklarına erişimini kontrol eder. Kullanıcıların gereksinim duydukları kaynakların yerel olarak erişilebilir olması gerekir. Bu katmanda networkün bölümlenmesi (segmentation) yapılır.
Data Link katmanında; bir alt aşamada sağlanan elektronik medya üzerinde verilerin nasıl iletileceği ya da verilerin bu medyaya nasıl konulacağı belirlenir. Bu katmanda verilerin data frame olarak düzenlenirler.
Bu katmanda Ethernet ya da Token Ring olarak bilinen erişim yöntemleri çalışır. Bu erişim yöntemleri verileri kendi protokollerine uygun olarak işleyerek iletirler. Veri hattı katmanında veriler network katmanından fiziksel katmana gönderilirler. Bu aşamada veriler belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Frame’ler verileri belli bir kontrol içinde göndermeyi sağlayan paketlerdir.
IEEE Standartlarına Göre Data Link Katmanı:
IEEE’de Project 802 adlı LAN standarda sahiptir. Bu standarda göre Data Link katmanında oluşan iki alt katmanla yönlendirme yerine getirilir:
Bu iki alt katman şunlardır:
-Logical Link Control (LCC)
-Media Access Control (MAC)
Logical Link Control alt katmanı mantıksal bir arabirimi noktası kullanarak data-link iletişimini yönetir. Bu standartlar 802.2 ile tanımlanır. Media Access Control alt katmanı ise network adaptörü ile doğrudan iletişim kurarak verilerin iletilmesini sağlar.
Şekil: OSI Data-Link Katmanının IEEE 802 Projesi Olarak Görünümü
Data-Link Katmanı:
Logical Link Control (LCC) 802.1 OSI modeli
802.2 Logical Link Control
Media Access Control (MAC) 802.3 CSMA/CD
802.4 Token bus
802.5 Token Ring
802.12 Demand önceliği
Yukardaki tablodan da görüldüğü gibi IEEE Project 802* OSI katmanlarından Data Link katmanını daha ayrıntılı hale getirmek için iki ayrı alt katmana bölmüştür. IEEE 802.3* LAN standartlarını Ethernet’e çevirmektedir. IEEE 802.5 ise LAN standartlarını Token Ring’e çevirmektedir.
Data Link Katmanındaki Switch ve Bridge'ler
Switch ve Bridge aygıtları Data Link katmanında çalışarak MAC adresine göre networkü filtrelemeyi sağlarlar. Böylece ikinci katman üzerinde oluşan filtreleme yönlendirmeyi sağlar.
Networklerde Hub aygıtlarının yerine Switch kullanmanın başlıca nedeni collision domain denen trafikteki çakışmanın önlenmesidir. Hub aygıtların çok fazla çatışmaya neden olurlar. Bkz. Fiziksel katman.
I. PHYSİCAL (FİZİKSEL) KATMANI
En alt katmandır. Verileri bit olarak iletir. Bu katmanda network kablosu (medya) ile iletişim kurulur. Fiziksel katman düzeyinde verilerin sayısal olarak (basebant) koaksiyel kablo* UTP ya da fiber-optik üzerinden iletimi yapılır. Fiziksel iletimle ilgili olarak yaygın olarak IEEE 802.3* 802.4 ve 802.5 standartları kullanılır. Bunun dışında ANSI FDDI (Fiber Distributed Data Interface) standardı ve daha sonra çıkan yeni standartlar vardır.
Fiziksel katman verinin gönderilmesini ve alınmasını tanımlayan katmandır. Kablolamayı ve network kartına bağlanmayı sağlayan birimleri içerir. İletim ortamındaki sinyal iletimini kontrol eder.
Fiziksel Katmanda Kullanılan Hub Aygıtları
Hub aygıtların çok portlu Repeater aygıtlarına benzer. Sinyaller güçlendirilerek yeniden gönderilirler.
Medya Özellikleri
Fiziksel katman verinin iletildiği medya ile ilgilidir. Verilerin iletileceği çok fazla medya olduğu için ISO ve diğer firmalar tarafından çok sayıda kılavuz medya özelliklerini açıklamak için çalışmalar yapmaktadır. Özellikle hız* uzunluklar* güvenlik vb. özellikler medya türlerini tanımlar.
III. ETHERNET NETWORKLERİ
Ethernet bir bağlantıda aynı ortamı (medyayı) paylaşmayı sağlayan bir medya erişim yöntemidir. Ethernet* Data Link ve Physical katmanını kullanır.
Ethernet temelde şu işleri yapar:
-Formatlanmış verileri iletir ve alır.
-Veri paketlerini alır* adreslerini kontrol eder ve bir üst katmana bildirir.
-Hataları belirler.
Veri gönderen ve alan sistemlerde; eğer birçok istasyonun kullanacağı tek bir kablo varsa bir kontrol sistemine gereksinim duyulur. Bu sistem sayesinde kablo paylaşılır. Ethernet LAN’larında bu kontrol sistemine CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detected) denir.
Verilerin iletiminde temel olan veriler paket (frame olarak da adlandırılır) olarak yapılandığına göre paketlerin veri iletiminde önemli bir yer tutarlar. Paketler LAN üzerinde taşınan bir birim bilgidir. Paketler OSI modelinin farklı katmanlarına göre işlenirler. Bu işleme sarma (encapsulation) denir. Bu işlemle her OSI katmanında bir üst düzeyden alınan veri işlenir ve ardından sarma işlem ile bir sonraki düzeye geçilir.
Yukarıdaki şekilde görüldüğü gibi her katman kendi bilgisini ekleyerek verili bir sonraki katmana gönderir. Ya da tam tersi her katman kendi elde ederek (çıkartarak) veriyi bir sonraki katmana gönderir.
Ethernet network’ünde kapsüllenen veri paket olarak hareket eder.
Bir paketin genel olarak formatı:
Network başlığı - Veri Network izleyeni
A. NETWORK İLETİŞİMİNDE PAKETLERİN KULLANIMI
Büyük miktardaki verileri (dosyaları) bir bütün olarak network üzerinde transfer etmek mümkün değildir. Bu nedenle verileri belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Verilerin küçük parçalara bölünerek network üzerinden iletimi için diğer nedenler ise; iletimin kesintisiz uzun sürmesidir. Bunun dışında veriler küçük parçalara bölünerek hatasız iletilmesi sağlanır.
BAKINIZ:
ŞEKİL: PAKETLER
Paketlerin Yapısı
Paketler verinin yanı sıra kontol alanları da içerirler. Bunlar iletişim ve hata ile ile kontrollerdir. Bir paketin içeriğinde şunlar yer alır:
-Gönderen bilgisayarı tanımlayan kaynak adresi.
-Gönderilecek veri.
-Gideceği adres.
-Veri iletimi için komutlar.
-Alıcı bilgisayarın paketi alması ve açması için kullanacağı bilgiler.
-Verinin ulaştığını kontrol eden hata kontrolü bilgisi.
Bir pakette belli kısımlardan oluşur. Bu kısımlar şunlardır:
-Header (ön bilgi)
-Data (veri)
-Trailer (izleyen)
Header bilgisi verinin iletildiğini belirten bir sinyaldir. Kaynak verinin adresini* gideceği yerin adresi ve zamanlama bilgisi bu alanda yer alır.
Veri kısmında gidecek gerçek veri bulunur. Verinin boyutu network tipine göre değişir. Büyüklük 512 bayt ile 4 K arasında değişir. İzleyen kısmında ise verinin hata kontrolü yapılır. Bu işleme CRC (cyclical redundancy check) denir. Frame’in formatı CRC (Cyclic Redundancy Check) ile kontrol edilir.
BAKINIZ:
ŞEKİL: PAKETİN BİLEŞENLERİ
B. 802.2 ve SNAP
802.3 spesifikasyonunun özellikleri üst düzeyi tanımlayamaz. Bu nedenle 802.2 LLC spesifikasyonları tanımlanmıştır.
Ethernet 802.2 SNAP (Subnetwork Architecture Protocol)
Dest SAP Hedef adres
AA .
Souece SAP Kaynak adres
AA .
Ctrl 03
OUI ID
Type Tür
Data Veri
Cisco* CDP (Cisco Discovery Protocol) ile SNAP frame'lerini kullanır.
IV. CİSCO'NUN ÜÇ KATMANLI HİYERARŞİK MODELİ
Cisco hiyerarşik modeli büyük ve hiyerarşik networkleri tasarlamak ve uygulamak için geliştirilmiştir. Hiyerarşik modelde üç katman vardır:
-Core Layer
-Distribution Layer
-Access Layer
Bu yapıda her katmanın kendine ait görevleri vardır ve katmanlar mantıksal bir ilişkiyi ifade eder.
BAKINIZ:
ŞEKİL: CİSCO HİYERAŞİK MODELİ
Core Layer
Core layer (çekirdek katmanı) hiyerarşinin tepesindedir. Amacı trafiği hızlı ve güvenilir bir şekilde aktarmaktır. Bu katmanda bir sorun olduğunda herkes etkilenir. Bu nedenle hata toleransını düşünmek gerekir.
Bu katmandaki network genellikle hızlı bağlantılarla yapılır. FDDI olabilir.
Distribution Layer
Bu katman core katmanla access katmanı arasında iletişim sağlar. Bu katmanın ana görevi yönlendirme (routing)* filtreleme ve WAN erişimi ve paketlerin access katmanına erişimini belirlemektir.
Distribution katmanı bir sunucudan yapılan isteğin en kısa yolunu belirler ve isteği core katmanına yönlendirir. Core katmanı isteği yerine getirir. Distribution katmanında yapılan işlemler:
-Erişim listeleri* paket filtreleme ve sıralama gibi işlemler.
-Adres dönüştürme gibi güvenlik ve network ilkeleri.
-Yönlendirme protokollerinin yeniden dağıtılması.
-VLAN'lar arasında yönlendirme.
-Broadcast ve multicast domainleri arasındaki tanımlamalar.
Access Layer
Bu katman kullanıcıların ağ kaynaklarına erişimini kontrol eder. Kullanıcıların gereksinim duydukları kaynakların yerel olarak erişilebilir olması gerekir. Bu katmanda networkün bölümlenmesi (segmentation) yapılır.