Ağ Sistemleri

Taşıma katmanı üst katmanlardan gelen veriyi ağ paketi boyutunda parçalara böler. NetBEUI, TCP ve SPX gibi protokoller bu katmanda çalışır. Bu protokoller hata kontrolü gibi görevleride yerine getirir. Taşıma katmanı alt katmanlar (Transport Set) ve üst katmanlar (Application Set) arasında geçit görevini görür.Alt katmanlar verinin ne olduğuna bakmandan karşı tarafa yollama işini yaparken üst katmanlarda kullanılan donanım ile ilgilenmeden verinin kendisi ile uğraşabilirler. Transport katmanının görevi network katmanında yapılmayan işlemleri tamamlamaktır. Transport katmanı network’ün servis kalitesini (QoS) artırır. Transport katmanı bağlantılı ve bağlantısız protokolleri bir arada kullanır.
"Quality of Service", bir network servisinin kalitesinin ölçümü için belli kriterleri kullanılır:
-İletişimin maliyeti -İletişim için sağlanan bant genişliği -Network katmanında oluşan hataların giderilmesi -Kayıp paketlerin kurtarılması -Sırası bozulan paketlerin yeniden düzenlenmesi Transport katmanında verinin uçtan uca iletimi sağlanır. Verinin hata kontrolü ve zamanında ulaşmadığı kontrol edilir.
Normal şartlar altında taşıma katmanı oturum katmanı tarafından ihtiyaç duyulan her taşıma bağlantısı için bir sanal ağ bağlantısı oluşur. Ayrıca oturum katmanına sonuç olarak ağ kullanıcılarına ne tip servisler kullanılacağına karar verir. Taşıma katmanı gerçek bir kaynaktan hedefe veya uçtan uca bir katmandır.
Taşıma katmanı ayrıca oturum katmanına sonuç olarak ağ kullanıcılarına ne tip servisler sunulacağına karar verir.
Birçok bilgisayar üstünde birden fazla programı çalıştırır, yani sisteme giren ve çıkan birçok bağlantı vardır. Bu yüzden hangi mesajın hangi bağlantıya ait olduğunun belirlenmesi için bir metoda ihtiyaç duyulur.
Genellikle daha alt seviyeli tamamlayıcı olarak çalışır. Böylece datanın daha güvenli olmasını sağlar. Eğer data doğru gemlememişse taşıma katmanı datanın tekrar gönderilmesini ister yada durumu üst katmanlara bildirir. Üst katmanlar gerekli düzenlemeleri yaparlar ya da kullanıcıya seçenekler sunarlar.

ADRES İSİM ÇÖZÜMLEMESİ

Bir çok network protokolü kullanıcılara hatırlanması zor rakamların yerine anlaşılır isimlerin kullanılması için seçenek sunarlar. Adres \ isim çözümlemesi bu kolaylığın bir sonucu olarak isimleri adreslere dönüştürmek yada tersini yapmak için kullanılırlar.bu görev Networks teki her paket yada özel bir server tarafından gerçekleştirilir. Bu tür serverlara name server yada rehber server gibi isimler verilir. İki türlü isim çözümleme yöntemi vardır.
Servis Talep Eden Tarafından Başlatılan: Bu katman gelen bilgilerin doğruluğunu kabul eder, bilginin taşınması esnasında oluşan hataları yakalar ve bunları düzeltmek için çalışır. Servis talep eden makina, özel bir paket göndererek verilen isme,adrese yada servise ait isim yada adresin karşılığını arar.
Servis Sağlayıcı Tarafından Başlatılan: Servis sağlayıcı belirli aralıklarla ortama paket göndererek kendisinin müsait olduğunu anons eder. Bu paketin içerisinde isim ve adres bilgileri bulunur ve network üzerindeki diğer rehber serverlar tarafından toplanır. Rehber Serverlar bu şekilde broadcast lardan elde ettikleri bilgiyi tablolarına yazarak servis talep edenlerin sorularını cevaplarlar.

ADRESLEME YÖNTEMLERİ

Servis adreslerinin haricinde servis sağlayıcılar servis talep edenlerle aralarında konuşmanında takibini yaparlar. Bu konuşmaları birbirinden ayırt etmek üzere kullanılan adres türleri şunlardır:
Bağlantı tanımlayıcı: Bağlantı tanımlayıcı( aynı zamanda Connection ID,port ya a socket olarak isimlendirilir) her konuşmayı tanımlar. Bu tanımlayıcıyı kullanarak print server gibi servis sağlayıcı,aynı anda birden fazla client ile görüşebilir. Ancak her görüşmeye bir numara verilir ve bu numaralandırma transport katmanında tanımlı kalır. Tanımlayıcı belirli bir konuşmayla ilişkilendirilir.
İşlem tanımlayıcı: İşlem tanımlayıcılar bağlantı tanımlayıcılarda olduğu gibidir. Fakat görüşme daha küçük birimlere hitap eder.Bu bir soru cevap bileşimi olabilir. Servis sağlayıcı bütün konuşmayı değil sadece bu birimi tanımlarlar.

SEGMENT GELİŞTİRME

Network programları tarafından üretilen bazı mesajlar çok büyük olabilir, bu durumda bu mesajları parçalamak ya da aynı adrese giden çok küçük olanları da daha az yük yaratmak amacıyla birleştirmek de bu katmanın görevidir. Birleştirilen bu tür mesajların her biri kendi bağlantı tanımlayıcı değerlerini korurlar. Bütün segmentler alındıktan sonra bu segmentleri eski haline getirmek gene transport katmanının bir işidir. Transport için gereken memory miktarı ve birleştirme esnasında bazı segmentlerin kaybolabilmesi bu katmanın işini zorlaştırmaktadır.

BAĞLANTI SERVİSLERİ

Programlamaya bağlı olarak transport katmanı güvenilir bir uçtan uca bağlantı kurmak zorunda kalabilir. Bazende network katmanına ek olarak birde transport katmanında da bağlantı servislerinin kullanılması gerekebilir. Bu nedenle servis talep eden ya da sağlayıcı yüzünden network göçtüğü durumlarda transport katmanı sorunu çözümlemek zorundadır.

SEGMENT SIRALAMA

Parçalanarak gönderilen segmentleri bazen farklı sıralarda gidecekleri yere ulaşırlar. Bu durumda transport katmanı bu segmentleri yeniden sıralamak zorundadır. Segment sıralama yapabilmek için bölme esnasında segmentleri birer sıra numarası verir. Verilen mesaja ait bütün segmentlere gidecekleri yere vardıklarında tekrar bir araya getirilirler.

HATA KONTROLÜ

İso,farklı kullanıcı taleplerine ve çeşitli nitelikteki ağlara uygun taşıma katmanı protokolleri tanımlamıştır. Bunun sonucunda hata oranı ve sinyal başarısızlık oranı üzerine kurulu üç ağ sınıfı ortaya çıkmıştır. Bunlar;

A SINIFI AĞ: kabul edilebilir hata oranı ve kabul edilebilir başarısızlık uyarısı oranı ile bağlanmıştır.

B SINIFI AĞ:kabul edilebilir oturtulmuş hata oranı ile bağlanmıştır ancak kabul edilmez sinyal başarısızlık oranı vardır.

C SINIFI AĞ:kabul edilemez oturtulmuş başarısızlı oranı ile bağlanır.
A tipi ağlarda,basit bir taşıma protokolü,yüksek servis niteliğini elde etmek için tüm bu özelliklerin hepsi de gerekir.
B tipi ağlar,başrısızlık uyarılarının bölümleriyle beraber kopyalanması için prosedür düzeltimini sağlayan taşıma protokolünü talep etmektedir.


En düşük niteikteki C tipi ağlar,kabul edilebilir bir servis niteliğine uygun bir taşıma protokolü içerir. Yapılan işlemler ,uçtan uca hata taraması ve düzeltimi ve bu anormalliklerden oluşan problemlerin düzeltimini içerir.
Bu üç bağlantı sınıfı ile iş yapabilmek içinde esnekliğin sağlanması gerekir.


Bazen data segmentleri kaybolabilir yada gecikebilir. Bazende aynı segment sıra numarasına sahip olduğu halde tamamen farklı bir segment gelir. Bu hataları düzeltmek üzere katman şu metodları kullanır.

1- Belirlenen bir oturum için sadece bir sanal circuit (devre)kullanılır.
2- Segment sıra numaraları hepsinin farklı olacak şekilde verilir.
3- Network üzerinde çok uzun süre kalan paketlere zaman aşım değeri verilir.

Ayrıca bu katmandada checksum kullanarak hatalı segment gitmesi önlenmiş olur.

UÇTAN UCA AKIŞ KONTROLÜ
OSİ Taşıma Katmanı uçtan uca haberleşme kontrolünün yapılır ve verinin uçtan uca iletimi sağlanır. Verinin hata kontrolü ve zamanında ulaşılıp ulaşmadığı kontrol edilir. Taşıma katmanı taşıma katmanı üst katmanlara taşıma servisi sağlar. Uçtan-uca bir hat iki istasyonu birbirine bağlar (Şekil 1-1a). Çok-uçlu bir hat üzerinde ise ikiden fazla istasyon vardır (Şekil 1-1b). Bu yapılardan birinin seçilmesi çeşitli etkenlere bağlıdır. İlk olarak, uzun süre gerekli olan bir kullanıcı-kullanıcı oturumu gerekli ise, belki de yalnızca uçtan-uca düzenlemesi uygun bir seçim olabilir. İkinci olarak, iki kullanıcı arasındaki trafik hacmi, diğer istasyonların hattı kullanımına engel olacak ölçüdeyse yine uçtan-uca bir yapı uygun bir seçim olacaktır. Bazı bilgisayar-bilgisayar oturumları ancak uçtan-uca hatla gerçekleştirilebilir. Üçüncü olarak, iki kullanıcı belki de prosese katılacak maksimum sayıdır. Çok-uçlu düzenlemeler genelde düşük-hızlı terminallerin birbirleri ile veya bir bilgisayar ile haberleştiği durumlarda kullanılırlar. Hat, en yüksek verimi elde etmek amacıyla istasyonlar tarafından paylaşımlı olarak kullanılabilir.
Çok-uçlu hatlar, uçtan-uca hatlara göre daha özel kontrollere ihtiyaç duyarlar. Çok-uçlu yoldaki istasyonlar hattın tahsisi ve paylaşımı için denetlenmelidir. Oturumların oluşturulmasına dahili olarak izin verilebilmeli ve daha önemli oturumlara öncelik tanınabilmelidir. Veri bağlantı kontrolleri (data link controls), bu oturumlardaki mesaj akışını kontrol etmekte kullanılır.

Şekil 1-1 Uçtan Uça ve Çok Uçlu Hat

Taşıma katmanı gerçek bir kaynaktan hedefe veya uçtan uca katmandır. Başka bir deyişle kaynak sistemde çalışan bir program mesaj başlıklarını ve denetim mesajlarını kullanarak hedef sistemdeki benzeri bir programla konuşur.
Taşıma katmanı verilerin zamanında ulaşıp ulaşmadığını ve hata kontrolünü yapar. Bunu protokoller sayesinde yapar. TCP ve UDP protokolleri bu katmanda çalışırlar. Bu protokoller her ne kadar aynı katmanda çalışsalar da farklı şekilde çalışırlar. Ağda bir arıza olduğu zaman taşıma katmanı yazılımı veriyi alternatif güzergahlardan yollar veya ağ bağlantısı tekrar kurulana kadar veriyi bekletir.
Bu katmanda hangi çeşit hizmet için hangi protokolün kullanılacağı tanımlıdır. Kurulacak bağlantı bağlantı tabanlı ve güvenilir (reliable) bir iletim protokolü olan TCP olabileceği gibi bağlantısız (connectionless) ve güvenilir olmayan (unreliable) bir protokol olan UDP de olabilir. Dosya transferi, mesaj aktarımı gibi işlerde genellikle TCP kullanılırken, hızın söz konusu olduğu durumlarda UDP kullanılır.

• TCP (Transmission Control Protocol-Transfer Kontrol Protokolü)
– Veri aktarımı yapılacak iki bilgisayar arasındaki bağlantıyı kurar
– Hata denetimi yapar. Paketler gitmediyse bir daha gönderir.

• UDP (User Datagram Protocol)
– TCP gibi ağ üzerinden paketi gönderir ama bu protokol paketin gidip gitmediğini takip etmez ve paketin yerine ulaşıp ulaşmayacağını garantilemez. Daha çok küçük paketlerin tüm PC’lere gönderilmesinde kullanılır.

TCP İLE VERİ AKTARIMI
TCP ile veri göndermede üç yollu anlaşma yapılır. Burada üç yol terimi alıcı ile verici arasında üç adet paketin gidip geleceği anlamına gelir.
Gönderici taraf bağlantı isteğini bildiren bir mesaj gönderir. Alıcı kabul ettiğini yada reddettiğini bildiren bir başka mesajı vericiye gönderir. Gönderici taraf alıcıya mesaj sıra numarasını gösteren son bir paket gönderir. Bu işlemin ardından veri akışı başlar. Ve akış tamamlandığında bağlantı kesilir. TCP de her paket alıcıya ulaştığında alıcı bir onay paketi yollar. Onay paketi olmayan paketler alıcıya ulaşmamış demektir ve bunlar tekrar yollanır. İşte bu yüzden TCP güvenilirdir.

UDP İLE VERİ AKTARIMI
UDP kullanılarak gönderilen veri parçalarına sıra numarası verilmez ve alıcı, bu parçaların gönderildiği sıradan başka bir sırada alırsa sıraya dizemez. Arada bir paket kaybolursa da o paket tekrar gönderilmez. Bu yüzden UDP hızlıdır ancak güvenilmezdir. UDP de bir bağlantı isteği olmadığından bağlantı kopması da söz konusu değildir.

Hata denetimi :CRC (Cyclic Redundancy Check ) sözcüklerinin baş harflerinden türetilmiştir. Verilerin hatalı olup olmadığının anlaşılması için kullanılan bir yöntemdir. Veri iletirken yada saklarken ilettiğimiz veri ile alınan verinin aynı olduğundan emin olmamız gerekir. Veri iletim hattında bozunuma uğrarsa bu tespit edilmeli ve veri yeniden iletilmesi gerekir. Bunun için CRC kullanılır.

SİMPLEX
Sadece tek yönlü iletişimidir. Bu yüzden bir taraf sadece gönderici, diğer tarafta sadece alıcıdır. Gönderici taraf bilgi alamaz ve alıcı tarafta gönderemez. Radyo yayınları ve televizyon istasyonları buna örnektir. Fazla pahalı bir donanım gerektirmez. Geniş bir alana ve kitleye hitap eder. Buna karşılık iletişim tek yönlü olması dez avantajıdır.

TAŞIMA KATMANI SERVİSLERİ

Taşıma katmanı taşıma bağlantılarını kurmak sürdürmek ve bağlantıyı bozmak için gerekli olan servislerle beraber oturum katmanı tabakalarını sağlar. Bu her bir oturum tabaka sonu tekli bir taşıma adresini işaret eder. Alttaki ağ oturum tabakasının taleplerini aştığı takdirde taşıma katmanı tekli ağ bağlantısı üzerine çok katlı bir taşıma bağlantısı yapabilir. Nerede tekli ağ katmanın kapasitesi yetersizse, orada tekli bir taşıma bağlantısına destek amacıyla çoklu ağ bağlantıları kurulabilir. Kurulan her bir taşıma bağlantısı diğerlerini bağımsızca yürütebilir.
Taşıma katmanın en önemli özelliği taşıma bağlantısı kurulduğu zaman oturum tabakasınca yapılan servis talebinin kalitesini sağlamasıdır. Servis kalitesinin sürdürülmediği durumlarda , oturum tabakası haberdar edilmelidir.
Taşıma katmanının, birincil sorumluluğu, oturum tabakası mesajlarını paketlemektir. Bu paketlerin boyutları, kaynak bilgisayarda ağ tabakası ile yapılan görüşmeler sonucunda belirlenmiştir.
TAŞIMA KATMANI FONKSİYONLARI

Taşıma katmanının birincil fonksiyonları şunlardır:
-Adres haritalama
-Çok katlılık
-Taşıma bağlantılarını kurma ve serbest bırakma
-Bağlantı yönetimi ve transferleri kolaylaştırmak
-uçtan uca fonksiyonlar;sıralama,hata tarama ve düzeltme,segmentlere ayırma ve bloklama ve akış kontrolü

Adresleme fonksiyonu ağ katmanınca yürütülen günlük rotadan ayrılarak taşıma adreslerini ağ adresleri olarak haritalar. Uç oturum tabakaları arasındaki çoklu taşıma bağlantılarının tekli bir ağ bağlantısı üzerine kat kat yerleşmesi durumunda , çoklu taşıma adresleri tekli bir ağ adresi ile birleşir. Her taşıma bağlantısı bağımsız işlem görmek zorunda olduğundan , adres haritalama fonksiyonları da bütün mesajların uygun oturum tabakasına dağıtımını doğru şekilde sağlamak zorundadır.

Bağlantı kurulumu boyunca, taşıma katmanı istenen servis kalitesi için çok katlılık veya bölümleme gereklerini belirlemek, taşıma protokol veri üniteleri için optimum ölçüye karar vermek ve adresleme gereklerini işlemek için ağ bağlantısının en iyi eşlerinden birini sağlar.
Veri transfer safhası iki oturum tabakası arasında T-SDU ‘ların (transportation service data units-taşıma servis veri ünitelerinin) gönderimini sağlar.
Bağlantı serbest bırakma safhası taşıma bağlantısının düzgün bir şekilde koparılmasını sağlar.

TAŞIMA KATMANI MESAJ GRUPLARI
Bu mesaj gruplarının hizmet noktasıyla karşılıklı alış verişi ile, oturum tabakası, taşıma katman servislerine kazandırılmış olunur. Taşıma katmanı bağlantılı moddaki servisler için dört mesajın hepsinide kullanır. Fakat bağlantısız moddaki servisler içinse sadece yanıt ve gösterim mesajları kullanılır.
Veri iletim safhası boyunca alınıp gönderilen mesajlar protokol sınıflarına göre çeşitlendirilmiştir.