OSI Modeli nedir?
Açık Sistemler Ara Bağlantısı (OSI) modeli, ağ iletişimi işlevlerini yedi katmana bölen kavramsal bir çerçevedir. Çeşitli donanım ve yazılım teknolojilerinin coğrafi ve siyasi sınırlar arasında tutarlı bir şekilde çalışması gerektiğinden, ağ üzerinden veri göndermek karmaşıktır. OSI veri modeli, bilgisayar ağı için evrensel bir dil sağlar. Böylece çeşitli teknolojiler, standart protokolleri veya iletişim kurallarını kullanarak iletişim kurabilir. Belirli bir katmandaki her teknolojinin, ağ iletişiminde yararlı olması için belirli özellikleri sağlaması ve belirli işlevleri yerine getirmesi gerekir. Yüksek katmanlardaki teknolojiler, temel uygulama ayrıntılarını düşünmeye gerek kalmadan daha düşük seviyeli teknolojileri kullanabildikleri için soyutlamadan yararlanır.
OSI modeli neden önemlidir?
Açık Sistemler Ara Bağlantısı (OSI) modelinin katmanları, hem yazılım hem de donanım bileşenleri arasındaki her tür ağ iletişimini kapsar. Model, iki bağımsız sistemin mevcut çalışma katmanına bağlı olarak, standartlaştırılmış arabirimler veya protokoller aracılığıyla iletişim kurmasını sağlayacak şekilde tasarlanmıştır.
Aşağıda OSI modelinin avantajları yer almaktadır.
Karmaşık sistemlere ilişkin ortak anlayış
Mühendisler, ağa bağlı karmaşık sistem mimarilerini düzenlemek ve modellemek için OSI modelini kullanabilir. Her sistem bileşeninin çalışma katmanını ana işlevselliğine göre ayırabilirler. Bir sistemi soyutlama yoluyla daha küçük ve yönetilebilir parçalara ayırabilmek, sistemin bütün olarak kavramsallaştırılmasını kolaylaştırır.
Daha hızlı araştırma ve geliştirme
OSI referans modeli ile mühendisler, işlerini daha iyi anlayabilirler. Birbirleriyle iletişim kurması gereken yeni, ağa bağlı sistemleri oluştururken, hangi teknolojik katmanlar için geliştirdiklerini bilirler. Mühendisler ağa bağlı sistemler geliştirebilir ve bir dizi tekrarlanabilir süreç ve protokolden yararlanabilir.
Esnek standartlaştırma
OSI modeli, düzeyler arasında kullanılacak protokolleri değil, protokollerin gerçekleştirdiği görevleri belirtir. Ağ iletişimi, geliştirmeyi standartlaştırarak sistem hakkında önceden bilgi sahibi olmadan oldukça karmaşık sistemleri hızla anlama, oluşturma ve parçalara ayırma olanağı sağlar. Ayrıca ayrıntıları soyutlar, böylece mühendisler modelin her yönünü anlamaya gerek duymaz. Modern uygulamalarda, sistem tasarımını ve geliştirmeyi basitleştirmek için daha düşük ağ ve protokol düzeyleri soyutlanır. Aşağıdaki resim, OSI modelinin modern uygulama geliştirme alanında nasıl kullanıldığını göstermektedir.
OSI modelinin yedi katmanı hangileridir?
Açık Sistemler Arası Bağlantı (OSI) modeli, Uluslararası Standartlar Örgütü (ISO) ve diğer kuruluşlar tarafından 1970'lerin sonlarında geliştirilmiştir. İlk hali 1984 yılında ISO 7498 olarak yayımlanmış olup güncel sürümü ISO/IEC 7498-1:1994'tür. Modelin yedi katmanı aşağıda verilmiştir.
Fiziksel katman
Fiziksel katman, fiziksel iletişim ortamını ve bu ortam üzerinden veri iletmek için kullanılan teknolojileri ifade eder. Veri iletişimi temel olarak dijital ve elektronik sinyallerin fiber optik kablolar, bakır kablolar ve hava gibi çeşitli fiziksel kanallar aracılığıyla aktarılmasıdır. Fiziksel katman; Bluetooth, NFC ve veri iletim hızları gibi kanallarla yakından ilişkili teknoloji ve ölçümlere dair standartları içerir.
Veri bağı katmanı
Veri bağı katmanı, fiziksel katmanın zaten mevcut olduğu bir ağ üzerinden iki makineyi birbirine bağlamak için kullanılan teknolojileri ifade eder. Bu katman, veri paketleri halinde kapsüllenmiş dijital sinyaller olan veri çerçevelerini yönetir. Verilerin akış ve hata kontrolleri genellikle veri bağlantısı katmanının temel odak noktalarıdır. Ethernet bu düzeydeki standartlara bir örnektir. Veri bağlantı katmanı genellikle iki alt katmana ayrılır: Ortam Erişim Kontrolü (MAC) katmanı ve Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC) katmanı.
Ağ katmanı
Ağ katmanı, dağınık bir ağda veya çoklu bağlı düğüm ya da makine ağlarında yönlendirme, iletme ve adresleme gibi kavramlarla ilgilidir. Ağ katmanı akış kontrolünü de yönetebilir. İnternet Protokolü v4 (IPv4) ve IPv6, internet genelinde ana ağ katmanı protokolleri olarak kullanılır.
Aktarım katmanı
Aktarım katmanının birincil odak noktası, veri paketlerinin kayıp veya hata olmaksızın doğru sırada ulaşmasını ve gerektiğinde sorunsuz bir şekilde kurtarılabilmesini sağlamaktır. Akış kontrolü, hata kontrolü ile birlikte genellikle aktarım katmanında odak noktasıdır. Bu katmanda yaygın olarak kullanılan protokoller arasında neredeyse kayıpsız bir bağlantı tabanlı protokol olan Taşıma Kontrol Protokolü (TCP) ve kayıplı bir bağlantısız protokol olan Kullanıcı Veri Birimi Protokolü (UDP) yer alır. TCP, tüm verilerin bozulmadan kalması gereken durumlarda (örneğin dosya paylaşımı) yaygın olarak kullanılırken UDP, tüm paketlerin saklanmasının daha az kritik olduğu durumlarda (örneğin video akışı) kullanılır.
Oturum katmanı
Oturum katmanı, bir oturumda iki ayrı uygulama arasındaki ağ koordinasyonundan sorumludur. Oturum, bire bir uygulama bağlantısının başlangıç ve bitişi ile senkronizasyon çakışmalarını yönetir. Ağ Dosya Sistemi (NFS) ve Sunucu İleti Bloğu (SMB), oturum katmanında yaygın olarak kullanılan protokollerdir.
Sunum katmanı
Sunum katmanı asıl olarak uygulamaların gönderip tüketeceği verilerdeki söz diziminin kendisiyle ilgilidir. Örneğin Köprü Metni Biçimlendirme Dili (HTML), JavaScript Nesne Gösterimi (JSON) ve Virgülle Ayrılmış Değerler (CSV) sunum katmanındaki veri yapısını tanımlamakta kullanılan modelleme dilleridir.
Uygulama katmanı
Uygulama katmanı, belirli bir uygulama türü ve onun standartlaştırılmış iletişim yöntemleri ile ilgilidir. Örneğin tarayıcılar Güvenli Köprü Metni Aktarım Protokolü (HTTPS) ve HTTP kullanarak iletişim kurabilirken e-posta istemcileri ise POP3 (Posta İletişim Protokolü sürüm 3) ve SMTP (Basit Posta Aktarım Protokolü) kullanarak iletişim kurabilir.
OSI modelini kullanan tüm sistemler bu katmanların tamamını yürürlüğe koymayabilir.
OSI modelinde iletişim nasıl gerçekleşir?
Açık Sistemler Arası Bağlantı (OSI) modelindeki katmanlar, uygulama ve temel sistemler ne kadar karmaşık olursa olsun bir uygulamanın farklı bir cihazdaki başka bir uygulamayla ağ üzerinden iletişim kurabilmesi için tasarlanmıştır. Bunu yapmak için üstteki veya alttaki katmanla iletişim kurmak üzere çeşitli standartlar ve protokoller kullanılır. Katmanların her biri bağımsız olup yalnızca üstündeki ve altındaki katmanla iletişim kurmak için kullanılan arabirimlerden haberdardır.
Tüm bu katman ve protokoller birbirine zincirlenmesiyle karmaşık veri iletişimleri bir üst düzey uygulamadan diğerine gönderilebilir. Süreç şu şekilde işler:
- Göndericinin uygulama katmanı, veri iletişimini bir sonraki alt katmana aktarır.
- Her katman, veriyi aktarmadan önce kendi başlık ve adreslemelerini ekler.
- Veri iletişimi, sonunda fiziksel ortam aracılığıyla iletilene kadar katmanlar arasında aşağı doğru ilerler.
- Ortamın diğer ucunda her katman, veriyi o düzeydeki ilgili başlıklara göre işler.
- Alıcı uçta veri, katmanda yukarı doğru hareket eder ve diğer uçtaki uygulamaya teslim edilene kadar kademeli olarak paketten çıkarılır.
OSI modelinin alternatifleri nelerdir?
Geçmişte Sıralı Paket Değişimi/İnternet Paket Değişimi (SPX/IPX) ve Ağ Temel Giriş Çıkış Sistemi (NetBIOS) gibi çeşitli ağ modelleri kullanılmıştır. Günümüzde Açık Sistemler Arası Bağlantı (OSI) modelinin ana alternatifi TCP/IP modelidir.
TCP/IP modeli
TCP/IP modeli beş farklı katmandan oluşur:
- Fiziksel katman
- Veri bağı katmanı
- Ağ katmanı
- Aktarım katmanı
- Uygulama katmanı
Fiziksel katman, ağ katmanı ve uygulama katmanı gibi katmanlar doğrudan OSI modeliyle eşleşiyor gibi görünse de durum tam olarak böyle değildir. TCP/IP modeli, asıl olarak internetin yapısı ve protokolleriyle eşleşir.
OSI modeli, eğitim amaçlı bütünsel bir perspektiften ağ iletişiminin nasıl çalıştığını açıklamaya yönelik popüler bir ağ iletişim modeli olmaya devam etmektedir. Ancak TCP/IP modeli, pratikte artık daha yaygın olarak kullanılmaktadır.
Özel protokoller ve modeller hakkında bir not
Tüm internet tabanlı sistem ve uygulamaların, TCP/IP modelini veya OSI modelini takip etmediğini belirtmek gerekir. Benzer şekilde, çevrimdışı tabanlı ağa bağlı sistem ve uygulamaların tümü OSI modelini veya başka bir modeli kullanmaz.
Hem OSI hem de TCP/IP modelleri açık standartlardır. Herkesin kullanabileceği ve belirli gereksinimleri karşılamak için daha da geliştirebileceği şekilde tasarlanmışlardır.
Kuruluşlar ayrıca, protokoller ve modeller de dahil olmak üzere, kapalı kaynaklı ve yalnızca kendi sistemleri içinde kullanılmak üzere tasarlanmış dahili, özel standartlara sahiptir. Zaman zaman, birlikte çalışılabilirlik ve daha fazla topluluk gelişimi için akabinde bunları kamuya açık hale getirebilirler. Bunun bir örneği, başlangıçta tescilli bir Amazon Web Services (AWS) protokolü olan ancak artık açık kaynaklı bir TLS protokolü haline gelmiş s2n-tls'dir.
AWS, bilgisayar ağ iletişimi gereksinimlerinizi nasıl karşılar?
AWS, kuruluşların ağa bağlı sistem ve uygulamaları daha az uyuşmazlıkla tasarlamasına, dağıtmasına ve ölçeklendirmesine yardımcı olur.
AWS Ağ İletişimi ve İçerik Teslimi tekliflerinden oluşan güçlü bir pakete sahibiz. Bunlar, tüm ağ operasyonu düzeylerinde dahili uygulama ve hizmetlerinizi tamamlamak ve onlarla entegre olmak üzere tasarlanmıştır. Aşağıda birkaç örnek verilmiştir:
- AWS App Mesh, yerleşik iletişim izleme ve denetimiyle tüm hizmetleriniz için uygulama düzeyinde güvenli bir ağ iletişimi sağlar
- Amazon CloudFront, yüksek performans, güvenlik ve geliştirici rahatlığı için oluşturulmuş bir içerik teslim ağı (CDN) hizmetidir
- AWS Direct Connect, kuruluşunuzdan AWS kaynaklarınıza internet olmaksızın doğrudan bir bağlantı sunar
- Esnek Yük Dengeleme (ELB), gelen ağ trafiğini uygulama ölçeklenebilirliğini artırmak için AWS hedeflerine dağıtır
Hemen bir hesap oluşturarak AWS'de ağa bağlı sistem ve uygulamaları kullanmaya başlayın.
AWS'de Sonraki Adımlar
