BLM619 Bilgisayar Ağları ve Uygulamaları

1. BLM619 Bilgisayar Ağları ve Uygulamaları OSI AĞ KATMANI (NETWORK LAYER) Trakya Üniversitesi Bilgisayar Mühendisliği 1098105163 Sınmaz Ketenci

2. İÇERİK • OSI Referans Modeli • OSI Referans Modeli Ağ Katmanı • IPv4 Protokolü ve Başlık Yapısı • IPv4 Adresleme Yapısı • IPv6 Protokolü ve Başlık Yapısı • IPv6 Adresleme Yapısı • Yönlendirme ve Yönlendiriciler • Yönlendirme Tabloları • Dinamik Yönlendirme Protokolleri

3. OSI REFERANS MODELİ • ISO tarafından geliştirilmiştir. • Ağ protokollerinin tasarımı konusunda bir yol gösterici olarak kullanılır. • 7 farklı katmandan oluşur ve her katmana özgü protokol veri birimleri(PDU) bulunmaktadır. • Bir referans modelidir, ağ protokollerinin işlevlerini nasıl yerine getireceğini tanımlamaz. • Günümüzde kullanılan ağ uygulamalarının birçoğunun işlevleri ise TCP/IP protokol modeli katmanları ile birebir eşleşmektedir.

4. OSI REFERANS MODELİ ve TCP/IP PROTOKOL MODELİ

5. OSI REFERANS MODELİ AĞ KATMANI • OSI Referans Modeli’nin 3. katmanı olarak, veri bağı(data link) ve taşıma(transport) katmanları arasında yer alır. • Uçtan uca veri iletimini sağlayan servisleri içeririr. Ağ katmanı dört farklı süreç içermektedir: • adresleme, • sarma(encapsulation) • yönlendirme(routing) ve • Decapsülasyon • Bu katmana özgü PDU’lar paket ismini alır.

6. OSI REFERANS MODELİ AĞ KATMANI GÖREVLERİ • Ağ katmanı protokollerinin asıl görevi uçtan uca iletimi sağlamaktır. • Ağ katmanında veri göndermeden önce herhangi bir bağlantı kurulumu ya da hedefin erişilebilirlik kontrolü yapılmaz. • Ağ katmanında paketlerin karşı tarafa güvenli bir şekilde gönderildiğinin kontrolünü yapılmaz. • OSI Referans Modelinde hata ve verinin hedefe ulaşıp ulaşmadığı kontrolleri diğer katmanlara bırakılmıştır.

7. OSI REFERANS MODELİ AĞ KATMANI ADRESLEMESİ • 3. Katmandaki süreçlerden adresleme ile uçtan uca iletişimi sağlayacak kimlik bilgisi sağlanır. • 3. Katman adresleme yapısı kullanılan ağ katmanı protokolüne özgü bir biçimde tanımlanmalıdır. • Ağ katmanı protokollerinden bazıları IPv4, IPv6, IPX, AppleTalk ve CLNS/DECNet’tir. • Günümüzde yaygın olarak IPv4 ve IPv6 protokolleri kullanılmaktadır.

8. IPv4 • IPv4 adreslemesi 32 bit olup toplam 4,294,467,295 (2^32) adres sunmaktadır. • IPv4 başlığı taşıma katmanı PDU’sun önüne eklenerek ağ katmanı PDU’su olan paket adını alır. IPv4 başlık yapısı

9. IPv4 ADRESLEME YAPISI • IPv4 adresi, hiyerarşik yapısı ile aynı ağdaki kullanıcılar için ortak olan IPv4 adresi ağ bölümü ve her bir kullanıcı için tek olan kullanıcı(host)bölümünden oluşur.

10. IPv6 • IPv6 adreslemesi 128 bit olup toplam 3.4 x 10^38 adres sunmaktadır. • Adreslerin daha kısa gösterilebilmeleri için IPv4’teki gibi 10’luk sistemde değil 16’lık(hexadecimal) sistemde yazılmaktadırlar. • Örnek bir IPv6 adresi aşağıdaki şekilde gösterilmiştir.

11. IPv4 ve IPv6 BAŞLIK YAPISININ KARŞILAŞTIRILMASI

12. YÖNLENDİRME ve YÖNLENDİRİCİLER • Bir yerel alan ağındaki kullanıcılara/cihazlara ortak ağ adreslemesine sahip adreslerin atanması ile 3. Katmanda yerel alan ağları tanımlanmış olur. • Farklı yerel alan ağları arasında iletişimin sağlanabilmesi için yerel alan ağının çıkış noktasında trafiğin uygun bir şekilde hedefe ağa yönlendirilmesi gerekmektedir. • Yönlendirme işlemini en az bir arayüzü ile yerel alan ağına, farklı bir arayüzü ile dış ağa erişim sağlayan yönlendirici(router) cihazları yapmaktadır.

13. YÖNLENDİRME ve YÖNLENDİRİCİLER • Yönlendirici cihazlarının temel görevi aldıkları her bir paketin hedef 3. Katman adresine göre en iyi yolu belirlemek ve paketleri hedefi doğrultusunda iletmektir. • Her yönlendirici en iyi yolun belirlenmesinde kendi üzerinde tuttuğu yönlendirme tablosunu kullanır.

14. YÖNLENDİRME TABLOLARI • Yönlendirme tabloları, hedef ağlar ve bu ağlara erişim yollarını tanımlayan bilgiler içerir. • Yönlendiriciler aldıkları paketleri yönlendirme tablolarındaki rotalar doğrultusunda, doğrudan hedefine ya da hedefine iletilmek üzere başka bir yönlendiriciye gönderebilirler. • Eğer yönlendiricilerin aldıkları paketlerin hedef 3. Katman adresleri yönlendirme tablosundaki rota ile eşleşmez ise yönlendiriciler bu paketleri çöpe atarlar.

15. YÖNLENDİRME TABLOLARI • Yönlendirme tablosunda, doğrudan bağlı rotalar, statik rotalar ve dinamik rotalar olmak üzere 3 tipte rota bulunmaktadır. • Doğrudan bağlı rotalar • Doğrudan bağlı olmayan uzak rotalar • Statik Rotalar • Dinamik Rotalar

16. YÖNLENDİRME TABLOSU

17. DİNAMİK YÖNLENDİRME PROTOKOLLERİ • Mevcut ağların sayıları ve durumları zaman içerisinde değişebilmektedir. • Bu değişikliklerin ağ yöneticilerinin tarafından el ile kısa sürede ve doğru bir biçimde yönlendiricilere girilmesi mümkün değildir. • Yönlendiriciler arasında dinamik yönelendirme protokolleri kullanılarak yönlendirme tablolarının sürekli güncel tutulması sağlanmaktadır.

18. DİNAMİK YÖNLENDİRME PROTOKOLLERİ • Dinamik yönlendirme protokolleri iki ana başlıkta incelenir. • İç ağ geçidi(IGP) dinamik yönlendirme protokolleri • Dış ağ geçidi(EGP) dinamik yönlendirme protokolleri Büyük ağlar içerisinde • Büyük özel ağlar içerisinde genellikle IGP protokolleri kullanılırken • Büyük ağlar arasında ve İnternet üzerinde EGP protokolleri kullanılmaktadır.

19. IGP DİNAMİK YÖNLENDİRME PROTOKOLLERİ • IGP protokolleri iç ağdaki cihazlar arasında rota paylaşımı için kullanılan dinamik yönlendirme protokolleridir. • IGP dinamik yönlendirme protokollerinden bazıları: • RIPv1, RIPv2, RIPng (Routing Information Protocol) • IGRP (Interior Gateway Routing Protocol) • EIGRP (Enhanced Interior Gateway Routing Protocol) • OSPF, OSPFv3 (Open Shortest Path First) • IS-IS (Intermediate System to Intermediate System)

20. EGP DİNAMİK YÖNLENDİRME PROTOKOLLERİ • İnternet servis sağlayıcılar(İSS) arasında ya da diğer büyük kurumlar ile İSS’ ler arasında rota bilgilerinin paylaşımı için kullanılan dinamik routing protokolleridir. • Günümüzde en yaygın kullanılan dış ağ geçidi protokolü BGPv4(Border Gateway Protocol)’dir. • BGP, AS (Autonomous System) numaralarını kullanarak AS’ler üzerinden rota bilgilerini taşır. Yol seçiminde “attribute” değerlerini kullanır.

21. IGP ve EGP KULLANIMI

22. Teşekkürler