TCP/IP'nin çekirdek iletişim kuralları |
Eve dönmek için tıklatın... |
 |
|
Bu bölümde şu konular yer almaktadır:
Adres Çözümleme İletişim Kuralı (ARP)Adres Çözümleme İletişim Kuralı (ARP),
RFC 826 "Address Resolution Protocol (ARP)" belgesinde tanımlanan
gerekli bir
Donanım adreslemeYerel ağlarda kullanılmak için üretilmiş donanımlar üretici tarafından aygıta programlanan benzersiz bir adrese sahip olmalıdırlar. Ethernet ve Token Ring LAN donanımları için bu adres ortam erişim denetim adresi olarak bilinir. Her ortam erişim denetim adresi, aygıtı kendi fiziksel ağı içerisinde 6 baytlık bir numara ile tanıtır. Bu numara ağ bağdaştırıcısı gibi her fiziksel donanımın salt okunur belleğine (ROM) programlanmıştır. Ortam erişim denetim adresleri onaltılık sayılar şeklinde görüntülenir (örneğin , 00-AA-00-3F-89-4A). Ortam erişim denetim adreslerine ilişkin yetki ve kayıt işlemleri Elektrik ve Elektronik Mühendisleri Enstitütüsü'nün (IEEE) elindedir. Geçerli uygulamada IEEE, ortam erişim denetim adresinin ilk üç baytını bireysel üreticilerin benzersiz numaralarını kayıt etmek ve atamak için ayırmıştır. Üreticiler de ortam erişim denetim adresinin son üç baytını ağ bağdaştırıcılarına atayabilmektedirler. ARP yerel trafik için ortam erişim denetim adreslerini nasıl çözümler?Aşağıdaki resimde ARP'ın aynı yerel ağda bulunan ana bilgisayarlar için IP adreslerini nasıl donanım adreslerine çözümlediği gösterilmiştir. Bu örnekte A ve B adlı iki TCP/IP ana bilgisayarı aynı fiziksel ağ üzerinde yer almaktadır. A ana bilgisayarına 10.0.0.99 IP adresi ve B ana bilgisayarına 10.0.0.100 IP adresi atanmıştır. A ana bilgisayarı B ana bilgisayarıyla iletişim kurmaya çalıştığında aşağıdaki adımlar B ana bilgisayarının yazılımla atanan adresini (10.0.0.100) B ana bilgisayarının donanımla atanan ortam erişim denetim adresine çözümler: 1. A ana bilgisayarındaki yönlendirme tablosunun içeriğine bağlı olarak, IP, B ana bilgisayarına erişmek için kullanılacak iletme IP adresinin 10.0.0.100 olduğunu belirler. Sonra A ana bilgisayarı kendi yerel ARP önbelleğinde B ana bilgisayarı için eşleşen bir donanım adresi arar. 2. A ana bilgisayarı önbellekte eşleşen bir adres bulamazsa yerel ağdaki tüm ana bilgisayarlara "10.0.0.100 için donanım adresi nedir?" sorusunu yayınlar. Bu ARP istediğinde kaynağın, yani A ana bilgisayarının hem donanım hem de yazılım adresi yer alır. Yerel ağda bulunan her ana bilgisayar ARP istediğini alır ve kendi IP adresiyle bir eşleşme olup olmadığını denetler. Bir ana bilgisayar kendi IP adresiyle bir eşleşme bulamazsa ARP isteğini atar. 3. B ana bilgisayarı ARP istediğindeki IP adresinin kendi IP adresiyle eşleştiğini belirler ve yerel ARP önbelleğine A ana bilgisayarı için bir donanım/yazılım adres eşleştirmesi ekler. 4. B ana bilgisayarı donanım adresini içeren bir ARP yanıt iletisini doğrudan A ana bilgisayarına geri gönderir. 5. A ana bilgisayarı B ana bilgisayarından ARP yanıt iletisini aldığında ARP önbelleğini B ana bilgisayarının donanım/yazılım adres eşleştirmesiyle güncelleştirir. B ana bilgisayarının ortam erişim adresi bir kez belirlendikten sonra A ana bilgisayarı, IP trafiğini, B ana bilgisayarının ortam erişim denetim adresini kullanarak B ana bilgisayarına gönderebilir. ARP uzak trafik için ortam erişim denetim adreslerini nasıl çözümler?ARP yerel ağda olmayan hedefler için IP veri birimlerini yerel yönlendiricilere iletmek üzere de kullanılır. Bu durumda ARP, yerel ağdaki yönlendirici arabiriminin ortam erişim denetim adresini çözümler. Aşağıdaki resimde ARP'ın ortal bir yönlendirici ile bağlı olan ve farklı fiziksel ağlarda bulunan iki ana bilgisayar için IP adreslerini donanım adreslerine nasıl çözümlediği gösterilmiştir.
Bu örnekte A ana bilgisayarına 10.0.0.99 IP adresi ve B ana bilgisayarına 192.169.0.99 IP adresi atanmıştır. 1 numaralı yönlendirici arabirimi A ana bilgisayarıyla aynı fiziksel ağdadır ve 10.0.0.1 IP adresini kullanmaktadır. 2 numaralı yönlendirici arabirimi B ana bilgisayarıyla aynı fiziksel ağdadır ve 192.168.0.1 IP adresini kullanmaktadır. A ana bilgisayarı B ana bilgisayarıyla iletişim kurmaya çalıştığında aşağıdaki adımlar 1 numaralı yönlendirici arabiriminin yazılımla atanan adresini (10.00,00,1) donanımla atanan ortam erişim denetim adresine çözümler: 1. A ana bilgisayarındaki yönlendirme tablosunun içeriğine bağlı olarak, IP, B ana bilgisayarına erişmek için kullanılacak iletme IP adresinin 10.0.0.1, yani varsayılan ağ geçidinin IP adresi olduğunu belirler. Sonra A ana bilgisayarı kendi yerel ARP önbelleğinde 10.0.0.1 IP adresi değeriyle eşleşen bir donanım adresi arar. 2. A ana bilgisayarı önbellekte eşleşen bir adres bulamazsa yerel ağdaki tüm ana bilgisayarlara "10.0.00,1 için donanım adresi nedir?" sorusunu yayınlar. Bu ARP istediğinde kaynak A ana bilgisayarının hem donanım hem de yazılım adresi yer alır. Yerel ağda bulunan her ana bilgisayar ARP istediğini alır ve kendi IP adresiyle bir eşleşme olup olmadığını denetler. Bir ana bilgisayar kendi IP adresiyle bir eşleşme bulamazsa ARP isteğini atar. 3. Yönlendirici ARP istediğindeki IP adresinin kendi IP adresiyle eşleştiğini belirler ve yerel ARP önbelleğine A ana bilgisayarı için bir donanım/yazılım adres eşleştirmesi ekler. 4. Yönlendirici bundan sonra donanım adresini içeren bir ARP yanıt iletisini doğrudan A ana bilgisayarına geri gönderir. 5. A ana bilgisayarı yönlendiriciden ARP yanıt iletisini aldığında ARP önbelleğini 10.0.0.1 için donanım/yazılım adres eşleştirmesiyle güncelleştirir. 1 numaralı yönlendirici arabiriminin ortam erişim adresi bir kez belirlendikten sonra A ana bilgisayarı, 1 numaralı yönlendirici arabirimin ortam erişim denetim adresini kullanarak IP trafiğini 1 numaralı yönlendirici arabirimine gönderebilir. Sonra yönlendirici B ana bilgisayarına olan trafiği ARP yerel trafik için ortam erişim denetim adreslerini nasıl çözümler? konu başlığı altında anlatılan ARP işlemiyle iletir. ARP önbelleğiYayın sayısını en aza düşürmek için ARP, gelecekte kullanılmak üzere, IP adresinden ortam erişim denetim adresine eşleştirmelerinden oluşan bir önbellek tutar. ARP önbelleğinde dinamik ve statik girdiler olabilir. Dinamik girdiler zaman içerisinde otomatik olarak eklenir veya silinir. Statik girdiler ise bilgisayar yeniden başlatılana kadar ARP önbelleğinde kalırlar. Her dinamik ARP önbelleği girdisi potansiyel olarak 10 dakikalık bir ömre sahiptir. Önbelleğe eklenen yeni girdilere zaman bilgisi girilir. Bir girdi eklendikten sonra 2 dakika içinde yeniden kullanılmazsa zaman aşımına uğrar ve ARP önbelleğinden silinir. Bir girdi kullanılırsa ömrü iki dakika daha uzar. Bir girdinin kullanımı sürdükçe, en çok 10 dakika olmak üzere, ek ikişer dakika daha önbellekte kalır. ARP önbelleği arp komutuyla
görüntülenebilir. Windows 2000 çalıştıran bir bilgisayarda ARP
önbelleğini görüntülemek için, Windows 2000 komut isteminde arp
Not
Internet İletişim Kuralı (IP)Internet İletişim Kuralı (IP), RFC 791 "Internet Protocol" belgesinde tanımlanan gerekli bir TCP/IP standardıdır. IP, bağlantı gerektirmeyen, güvenilmez bir veri birimi iletişim kuralı olup ana bilgisayarlar arasında paketlerin adreslenmesi ve yönlendirilmesinden sorumludur. Bağlanma gerektirmeyen nitelemesiyle veri değiş tokuşundan önce bir oturum açılmadığı anlatılmaktadır. Güvenilmez niteleyicisi ise teslimatın garanti olmadığı anlamına gelmektedir. IP bir paketi teslim etmek için daima bir en iyi performans girişiminde bulunur. IP paketleri kayıp olabilir, sırasız teslim edilebilir, iki kez teslim edilebilir veya geciktirilebilir. IP, bu tip hataları düzeltmeye çalışmaz. Teslim edilen paketlerin alındı bildirimi ve kayıp paketlerin kurtarılması işi TCP gibi daha üst katmanda yer alan bir iletişim kuralının sorumluluğundadır. IP veri birimi veya datagramı olarak da bilinen IP paketleri aşağıdaki resimde gösterildiği gibi IP üst bilgisinden ve IP yükünden oluşur.  IP üst bilgisinde adresleme ve yönlendirme için aşağıdaki alanlar bulunur:
|
||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Internet Denetim İletisi İletişim Kuralı (ICMP)Internet Denetim İletisi Kuralı (ICMP), RFC 792 "Address Resolution Protocol (ARP)" belgesinde tanımlanan, gerekli bir TCP/IP standardıdır. ICMP kullanarak, IP iletişimi kullanan ana bilgisayarlar ve yönlendiriciler hataları bildirebilirler ve sınırlı denetim ve durum bilgileri değiştokuşunda bulunabilirler. ICMP iletileri genelde, aşağıdaki durumlardan biri gerçekleştiğinde otomatik olarak gönderilir:
Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi ICMP iletileri IP veri birimlerine yerleştirilip gönderilir.
ICMP iletilerinin farklı türleri ICMP üstbilgisinde tanımlanır. ICMP iletileri IP veri birimleri içinde taşındığı için güvenilir değildirler. Aşağıdaki tabloda en sık karşılaşılan ICMP iletileri sıralanıp açıklanmıştır.
ICMP yankı isteği iletileri göndermek ve ICMP yankı yanıtı iletilerinin alındığını kaydetmek için ping komutunu kullanabilirsiniz. Bu iletilerle ağ veya ana bilgisayar iletişim başarısızlıklarını saptayabilir ve sık karşılaşılan TCP/IP bağlanırlık sorunlarını giderebilirsiniz. Internet Grup Yönetimi İletişim Kuralı (IGMP)TCP/IP ağlarında IP çok noktaya yayının kullanımı RFC 1112 "Internet Group Management Protocol (IGMP)" adlı TCP/IP standardı belgesinde tanımlanmıştır. Bu RFC, IP ana bilgisayarlarının çok noktaya yayını nasıl destekleyeceklerine ilişkin adres ve ana bilgisayar uzantıları tanımlamanın dışında Internet Grup Yönetimi İletişim Kuralı (IGMP) sürüm 1'i de tanımlamaktadır. RFC 2236 "Internet Group Management Protocol (IGMP), version 2" adlı belge ise IGMP sürüm 2'yi tanımlar. IGMP'nin her iki sürümü de belirli çok noktaya yayın gruplarında ana bilgisayarların üyeliği konusunda bilgilerin değiştokuşu ve güncelleştirilmesine ilişkin bir iletişim kuralı sağlamaktadır. IP çok noktaya yayın nedir?Çok noktaya yayın IP trafiği tek bir adrese gönderilir fakat birden çok ana bilgisayar tarafından işlenir. IP çok noktaya yayın, haber bülteni aboneliğine benzer. Yayınlandığında yalnızca aboneler haber bültenini alabildiği gibi, yalnızca çok noktaya yayın grubuna üye olan ana bilgisayarlar grup için ayrılan IP adresine gönderilen IP trafiğini alabilir ve işleyebilir. Belirli bir IP çok noktaya yayın adresini dinleyen ana bilgisayarlar kümesine çok noktaya yayın grubu denir. IP çok noktaya yayının diğer önemli yönlerinden bazıları aşağıda sıralanmıştır:
Çok noktaya yayın adreslemeIP çok noktaya yayın adresleri 224.0.0.0 ile 239.255.255.255 arasındaki D sınıfı adres aralığından ayrılır ve atanır. Aşağıdaki tabloda Windows 2000 öğelerinin kullandığı, IP çok noktaya yayın için ayrılmış, Internet Atanmış Numaralar Yetkilisi'nde (IANA) kayıtlı, iyi bilinen bazı D sınıfı adresleri gösterilmiştir.
Her çok noktaya yayın grubu, ayrılmış D sınıfı aralığındaki tek bir IP adresiyle tanımlanmıştır. Her grubun ayrılmış IP adresi, grubun IP adresine gönderilen tüm IP iletilerini dinleyen ve alan, grubun tüm ana bilgisayar üyeleri tarafından paylaşılır. IP çok noktaya yayın adresleri, ortam erişim denetim çok noktaya yayın adreslerinin ayrılmış bir kümesiyle eşleştirilir. IGMP iletileriIGMP, çok noktaya yayın destekleyen IP yönlendiricileri ve çok noktaya yayın grubunun üyeleri arasında üyelik durumu bilgilerini değiştokuş etmek için kullanılır. Çok noktaya yayın grubuna ana bilgisayar üyeliği, bireysel üye ana bilgisayarlar tarafından bildirilir ve üyelik durumu düzenli aralıklarla çok noktaya yayın yönlendiricileri tarafından yoklanır. Aşağıdaki tabloda IGMP ileti türleri açıklanmıştır.
Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi IGMP iletileri IP veri birimlerine yerleştirilip gönderilir.
Kullanıcı Veri Birimi İletişim Kuralı (UDP)Kullanıcı Veri Birimi İletişim Kuralı (UDP), RFC 768 "User Datagram Protocol (UDP)" belgesinde tanımlanan gerekli bir TCP/IP standardıdır. UDP, TCP/IP ana bilgisayarları arasında verilerin hızlı, az ek yükle ve güvenilmez taşınması için bazı programlar tarafından TCP yerine kullanılmaktadır. UDP bağlanma gerektirmeyen ve herhangi bir veri biriminin teslimini veya sıralı oluşunu garanti etmeyen bir en iyi performans teslim hizmeti sunar. Güvenilir iletişime gereksinim duyan bir kaynak ana bilgisayar, TCP hizmetini veya kendi sıraya koyma ve alındı bildirimi hizmetlerini sağlayan bir program kullanmak zorundadır. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi UDP iletileri IP veri birimlerine yerleştirilip gönderilir.
UDP bağlantı noktalarıUDP bağlantı noktaları, UDP iletilerinin gönderilmesi ve alınması için bir konum sağlarlar. UDP bağlantı noktaları, her iletişim kuralı bağlantı noktasıyla belirtilen programa yönelik tüm veri birimlerinin alınması için tek bir ileti sırası işlevini görür. Bunun anlamı UDP tabanlı programların aynı anda birden çok ileti alabilmesidir. UDP kullanan her programın sunucu yanı kendilerine ayrılan bağlantı noktalarında gelecek iletileri bekler. 1,024 değerinden küçük (ve bazı daha büyük) UDP sunucu bağlantı noktası numaraları Internet Atanmış Numaralar Yetkilisi (IANA) tarafından ayrılmış ve kayıt altına alınmıştır. Her UDP sunucu bağlantı noktası ayrılmış veya iyi bilinen bir bağlantı noktası numarasıyla tanıtılır. Aşağıdaki tabloda standart UDP tabanlı programların kullandığı bazı iyi bilinen UDP sunucu bağlantı noktaları gösterilmiştir.
UDP ve TCP Genelde UDP ile TCP'nin veri teslim yöntemleri arasındaki fark telefonla aramayla postayla kart gönderme arasındaki farka benzer. TCP hedefin erişilebilir ve iletişime hazır olduğunu doğrulayarak bir telefon çağrısı gibi çalışır. UDP ise kart gibi işler, iletiler küçüktür ve teslimat büyük olasılıkla gerçekleşir fakat bu asla garanti edilemez. UDP genelde bir seferde küçük miktarlarda veri ileten veya gerçek zamanlı işlemlere gereksinim duyan programlar tarafından kullanılır. Bu durumlarda UDP'nin düşük üstbilgi yükü ve çok noktaya yayın yetenekleri (örneğin bir veri birimi için birden çok alıcı) TCP'den daha elverişlidir. UDP, TCP'nin sağladığı hizmet ve özelliklerle tam karşıttır. Aşağıdaki tabloda verilerin taşınmasında UDP veya TCP kullanılmasına bağlı olarak TCP/IP iletişiminin işlenmesine ilişkin fark gösterilmektedir.
Hem UDP hem de TCP, her TCP/IP programı için iletişimi tanımlamak üzer bağlantı noktaları kullanır. İletim Denetim İletişim Kuralı (TCP)İletim Denetim İletişim Kuralı (TCP), RFC 793 "Transmission Control Protocol (TCP)" belgesinde tanımlanan, gerekli bir TCP/IP standardıdır. İletim Denetim İletişim Kuralı aşağıdaki hizmetleri sağlar:
TCP nasıl çalışır?TCP iki ağ ana bilgisayarı arasında noktadan noktaya iletişime dayanır. TCP programlardan veri alır ve bu verileri bir bayt akımı olarak işler. Baytlar, TCP'nin teslimat için numaralandırdığı ve sıraya koyduğu kesimlere gruplanır. İki TCP ana bilgisayarın veri değişimi yapabilmesi için önce karşılıklı oturum açmaları gerekir. TCP oturumları uç yollu el sıkışması olarak bilinen bir işlemle başlatılır. Bu işlem sıra numaralarını eşzamanlı hale getirir ve iki ana bilgisayar arasındaki sanal bağlantı için gerekli olan denetim bilgilerini sağlar. İlk üç yollu el sıkışma işlemi tamamlandıktan sonra kesimler, gönderen ve alan ana bilgisayar arasında sıralı bir şekilde gönderilir ve alındıkları onaylanır. Benzer bir el sıkışma süreci her iki ana bilgisayarın tüm veri gönderme ve alma işlemini tamamladıklarını doğrulamak için bağlantı kesilmeden önce gerçekleştirilir. Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi TCP kesimleri IP veri birimlerine yerleştirilip gönderilir.
TCP bağlantı noktalarıTCP bağlantı noktaları, İletim Denetim İletişim Kuralı (TCP) kullanılarak gönderilen verilerin teslimi için belirli bir program bağlantı noktasını kullanırlar. TCP bağlantı noktaları UDP bağlantı noktalarına göre daha karmaşıktır ve çok farklı çalışırlar. UDP bağlantı noktaları tek bir ileti sırası olarak çalışırken ve UDP tabanlı iletişimin ağ uç noktası işlevini görürken tüm TCP iletişiminin son uç noktası benzersiz bir bağlantıdır. Her TCP bağlantısı ikili uç noktaları ile benzersiz olarak tanımlanmıştır. Her TCP sunucu bağlantı noktası çoklu bağlantılara paylaşımlı erişim sağlayabilir, çünkü TCP bağlantıları IP adresi ve TCP bağlantı noktasından oluşan iki çiftle tanımlanır (her bağlanan ana bilgisayar için bir adres/bağlantı noktası çiftleşmesi). Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi TCP programları ayrılmış veya belirli bağlantı noktası numaraları kullanır. TCP bağlantı noktası kullanan her programın sunucu yanı kendisine ayrılan bağlantı noktalarına gelecek iletileri bekler. 1,024 değerinden küçük (ve bazı daha büyük) TCP sunucu bağlantı noktası numaraları Internet Atanmış Numaralar Yetkilisi (IANA) tarafından ayrılmış ve kayıt altına alınmıştır. Aşağıdaki tabloda standart TCP tabanlı programların kullandığı bazı iyi bilinen TCP sunucu bağlantı noktaları gösterilmiştir.
|
