Ağ üzerinde taşınan bilgi data ya da data paketleri adını alır. Ağ üzerindeki herhangi bir noktadan diğerine veri gönderilmek istendiğinde, veri encapsulation adı verilen bir çeşit paketleme işleminden geçirilir. Bu işlem sırasında gerekli bazı protokol bilgileri veriye eklenir ve dolayısıyla yeni bir paket oluşur.
Host A, Host B’ye bir e-mail göndermek istediğinde data encapsulation 5 adımdan oluşur:
-
Kullanıcının yazdığı e-posta mesajı sistemin anlayabileceği şekile dönüştürülür. Bu dönüşüm sonucu artık elimizde data vardır.
-
Üst katmanlardan alınan data taşıma katmanı tarafından segment adı verilen birimlere ayrılır. Ayrıca her bir segmente birer sıra numarası verilir böylece data alıcı hostta tekrar biraraya getirilirken doğru sıralanması sağlanmış olur.
-
Ağ katmanına gelen data artık segmentler şeklindedir. Bu segmentelere adres bilgileri eklenir. Bu bilgiler hem kaynak hem de hedef makinenin mantıksal adreslerini içermektedir. Eklenen bu bilgiye header adı verilir. Yeni bilgiler eklenmesiyle (encapsulation) segmentler artık paket (veya datagram) haline gelmiştir.
-
Data-link katmanına paketler halinde ulaşan datamız burada bir encapsulation daha geçirir. Paketlere kaynak ve hedef lokal (MAC) adresleri eklenir. Paketler son işlemin ardından frame haline dönüşmüştür.
-
Frame 1 ve 0 lardan oluşan bir bit dizisine dönüştürülerek iletime hazır hale gelir.
5.5 PEER-TO-PEER İLETİŞİM
Data paketlerinin kaynaktan hedefe yolculuğu sırasında kaynak makinedeki OSI modelinin her katmanı hedef makinede kendi eş katmanıyla konuşur. Bu tip iletişime peer-to-peer iletişim denmektedir. Bu sırada her katmanın protokolü kendi eş katmanıyla bilgi alışverişinde bulunur. Bu bilgilere protokol data units (PDU) adı verilir. Özetle kaynaktaki her katman hedefteki eş katmanıyla PDUlar aracılığıyla konuşur.
O SI modelinde, her katman kendi üstündeki katmana servis vermekle yükümlüdür. Bu servisi sağlamak için alttaki katman üst katmandan gelen datayı encapsulation işleminden geçirir.
Bir katman, üst katmandan gelen PDU yu data alanına yerleştirir, kendi protokolüne ait bilgileri (header, trailer) ekler ve yeni oluşan PDU yu bir alt katmana gönderir. Bu işlem her katmanda tekrarlanır. Yani data katmanlar arasında aşağı doğru ilerlerken her katmanda yeni header ve trailer eklenir. 4.katmandan itibaren PDU lara özel isimler verilir. 4. katmanda PDU segment, 3.katmanda paket, 2.katmanda ise frame adını alır.
5.6 TCP/IP NEDİR?
TCP/IP internette veri transferi için kullanılan iki protokolü temsil eder. Bunlar Transmission Control Protokol (TCP) ve Internet Protocol (IP). Ve bu protokoller de daha geniş olan TCP/IP protokol grubuna aittir. TCP/IP'de bulunan protokoller internette veri transferi için kullanılır ve internette kullanılan her türlü servisi sağlarlar. Bunlarin arasında elektronik posta transferi, dosya transferi, haber grupları, WWW erişimi gibi servisler TCP/IP sayesinde kullanıcılara sunulmaktadır.
TCP/IP protokol grubunu aĞ seviyesi protokolleri ve uygulama seviyesi protokolleri olarak iki gruba ayırabiliriz.
Ağ seviyesindeki protokoller genellikle kullanıcıya görünmeden sistemin alt seviyelerinde çalışırlar. Örnek olarak IP protokolü kullanıcıyla uzak bir makine arasındaki paket iletimini sağlar. IP ağ seviyesinde diğer protokollerle etkileşimli olarak çalışarak paketlerin hedef adrese gönderilmesini sağlar. Çeşitli ağ araçları kullanmadığınız sürece sistemdeki IP trafiğini ve neler dönüp bittiğini anlayamazsınız. Bu araçlar ağda gidip gelen IP paketlerini yakalayabilen sniffer'lardır. Sniffer'lar konusuna ileriki konularda ayrıntıyla değineceğiz.
Uygulama seviyesi protokolleri sistemde daha üst düzeyde çalışırlar ve kullanıcıya görünürler. Örnek olarak Dosya Transfer Protokolünü (FTP) verebiliriz. Kullanıcı istediği bir bilgisayara bağlantı isteğinde bulunur ve bağlantı yapıldıktan sonra dosya transferi işlemini gerçekleştirir. Ve bu karşılıklı transfer işlemleri kullanıcıya belli bir seviyede görünür, giden gelen byte sayısı, meydana gelen hata mesajları... gibi.
Kısaca TCP/IP internette veri transferini sağlayan protokoller grubudur.
Günümüzde artık TCP/IP sadece internet değil bir çok alanda kullanılıyor. Intranet'ler mesela TCP/IP kullanılarak oluşturulmaktadır. Bu tip bir sistemde TCP/IP'yi kullanmak diğer protokollere göre avantajlar içerir. En basitinden TCP/IP hemen hemen her türlü sistemde desteklendiği için çok kolay bir şekilde heterojen sistemler kurulabilir. İnternette tamamen heterojen bir sistem olduğu için TCP/IP en uygun protokoldür.
TCP/IP protokolü günümüzde artık hemen hemen tüm işletim sistemlerinde desteklenmektedir. UNIX, DOS (Piper/IP ile), Windows (TCPMAN ile), Windows 95/98/2000/Me, Windows NT, Machintosh (MacTCP), OS/2, AS/400 OS/400 sistemlerinde TCP/IP desteği gelmektedir. Tabi her sistemin TCP/IP gerçeklemesi farklı olduğundan servis kalitesi de farklılıklar gösterebilir. Ancak temel olarak sunulan servisler aynıdır ve birbiriyle uyumlu olarak çalışırlar.
5.6.1 TCP/IP'nin İsleyişi
TCP/IP protokol yığınını kullanarak çalışır. (TCP/IP Stack) Bu yığın iki makine arasındaki veri transferini sağlamak için gereken tüm protokollerin birleşmiş bir halidir. Bu yığın en üstte "uygulama seviyesi", daha sonra "transport seviyesi", "ag seviyesi", "datalink seviyesi" ve "fiziksel seviye"'lerden meydana gelir. Bu seviyelerde en üstte yakın olan seviyeler kullanıcıya daha yakındır, alta yakın olan seviyeler ise kullanıcıdan habersiz olarak çalışan seviyelerdir. Örnek olarak en üst düzey olan uygulama seviyesinde FTP, Telnet gibi programları örnek verebiliriz. Bu programları çalıştırdığınızda diğer sisteme bir bağlantı kurulur ve veri transferi yapılır. Sadece yapılan işlemlerle ilgili sonuçları ve olayları görürüz ancak bir veri gönderdiğinizde bu veri ilk önce sizin bilgisayarınızdaki bu TCP/IP protokol yığınında aşağıya doğru inmek zorundadır. Yani uygulama seviyesinden, ftpde verdiğiniz bir komut mesela, transport seviyesine, oradan ağ seviyesine ve en sonunda fiziksel seviyeye iner ve artık diğer bilgisayara ulaşmak üzere internet ağında yada yerel bir ağda uzun yolculuğuna baslar. Gideceği makinenin fiziksel seviyesine ulasana kadar veriler genellikle bir yada daha fazla ağ geçidinden geçerler. (tracert komutu belirli bir hedefe hangi geçitlerden geçerek gidileceğini veren komuttur) En sonunda diğer makineye ulaşınca yine uygulama seviyesine ulaşıncaya kadar, bu sefer karşıda çalışan ftp sunucusuna, yine bu TCP/IP protokol seviyelerini bir bir yukarı doğru asmak zorundadır.
Ancak bu seviyelerin her biri değişik bir görevi üstlenmektedir. Bir seviye fiziksel olarak verilerin gönderilmesi isini yaparken başka bir seviye verileri ufak paket dediğimiz parçacıklara bölerek iletişim isini üstlenir, başka bir seviye ise iletişimde meydana gelebilecek hataları tespit eder. Bu şekilde tüm seviyeler bir uyum içinde çalışırsa ve her seviye karşı tarafta bulunan yine kendi seviyesindeki protokolle karşılıklı iletişim içindedir. Daha yukarıda yada daha aşağıdaki bir seviyede ne gibi bir işin yapıldığına ve sonuçlarıyla ilgilenmez.
5.6.2 Protokoller
Kısaca TCP/IP protokol yığının nasıl çalıştığını gördük ve simdi kullanılan protokoller aşağıdadır.
Ağ seviyesi protokolleri
Ağ seviyesi protokolleri veri transferi işlemini kullanıcıdan gizli olarak yaparlar ve bazı ağ araçları kullanılmadan farkedilemezler. Bu araçlar Sniffer'lardir. Sniffer bir cihaz yada bir yazilim olabilir ve ag üzerindeki tüm veri iletişimini izlemeye yarar. Bu araçların kullanılış maksadı ağda meydana gelebilecek hataları tespit etmek ve çözmektir. Ancak ileride de görecegimiz gibi sniffer'lar da hacker ve cracker'lar tarafından kullanılan ölümcül makineler haline gelmiştir.
Ağ protokolleri arasında önemli olarak Adres Çözümleme Protokolü (ARP), Internet Mesaj Kontrol Protokolü (ICMP), Internet Protokolü (IP) ve Transfer Kontrol Protokolü (TCP) protokollerini verebiliriz.
ARP protokolü: internet adreslerini fiziksel adrese dönüştürmek için kullanılır. Bir paketin bir bilgisayardan çıktığında nereye gideceğini IP numarası değil gideceği bilgisayarın fiziksel adresi belirler. İşte bu adreste paketin gideceği ip numarası kullanılarak elde edilir. Ve bu işlemden sonra paket hedef ip adresine sahip bilgisayara gitmek için gerekli yönlendirmelerle yolculuğuna baslar. Bilgisayara takılı olan ethernet kartlarının bir ethernet adresi vardır. Ve bu adres IP adresinden farklıdır. Bir paket makineden çıktığı anda gideceği adres diğer bir makinenin ağ kartıdır ve bu ağ kartı ile IP numarası arasında bir bağ yoktur. Paket bu karta gidebilmesi için kartın fiziksel numarasını bilmek durumundadır. ARP adres çözümlemek istediği zaman tüm ağa bir ARP istek mesajı gönderir ve bu IP adresini gören yada bu IP adresine giden yol üzerinde bulunan makine bu isteğe cevap verir ve kendi fiziksel adresini gönderir. ARP isteğinde bulunan makine bu adresi alarak verileri artık bu makineye gönderir.
Internet mesaj kontrol protokolü: ICMP protokolü iki yada daha fazla bilgisayar arasında veri transferi sırasında meydana gelebilecek hataları ve kontrol mesajlarını idare eder. Bu nedenle ICMP ağ problemlerini tespit etmek için çok önemli bir protokoldür. ICMP protokolü kullanılarak elde edebileceğimiz bazı sorunlar: bir bilgisayarın ayakta olup olmadığını kontrol etmek, ağ geçitlerinin tıkanık olup olmadığını kontrol etmek gibi.
ICMP protokolünde bilinen en yaygın ağ aracı ping'dir. ping programı karşıdaki bir bilgisayarın çalışır durumda olup olmadığını kontrol etmek için kullanılır. Çalışma mantığı çok basittir, karşı bilgisayara echo paketleri gönderir ve geri gelmesini bekler. Eğer paketler geri gelmezse ping hata mesajı verir ve karşı bilgisayarın ağa bağlı ve çalışır durumda olmadığı anlaşılır.
Internet protokolü: IP protokolü TCP/IP protokol yığınında ağ seviyesine aittir ve tüm TCP/IP protokol takımının paket iletimi işlemini sağlar. IP verilerin internetteki iletişiminin kalbini oluşturan protokoldür. IP paketi çeşitli kısımlardan oluşmaktadır. Paketin en başında bir paket başlığı vardır ve gönderilecek olan veriyle ilgili olarak gideceği adres, gönderen adres gibi bilgileri içermektedir. Paketin geri kalan kısmı ise gönderilecek veriyi içerir.
IP paketleriyle ilgili en ilginç şey bu paketler yolculuğu sırasında daha ufak paket boyutları kullanan ağlara rast geldiğinde daha küçük parçalara bölünebilmesi ve karsı tarafta tekrar birleştirilmesidir.
Transfer kontrol protokolü: TCP protokolü internette kullanılan ana protokoldür. Dosya transferi ve uzak oturumlar gibi kritik isleri sağlar. TCP diğer protokollerden farklıdır. Güvensiz bir iletişim ortamında verilerin ayni şekilde hedefe ulaşacağından emin olunmaz. Ancak TCP gönderilen verilerin gönderildiği sırayla karşı tarafa ulaşmasını sağlayarak güvenli veri iletimini sağlar.
TCP iki makine arasında kurulan sanal bir bağlantı üzerinden çalışır. Üç kısımlı bir işlemden oluşur bu bağlantı ve three-part handshake olarak bilinir. (TCP/IP three way handshake) TCP/IP üzerinde yapılan bazı saldırı tekniklerini iyi anlayabilmek için TCP'nin çalışma mantığını iyi anlamak gerekmektedir.
Three-way handshake işleminde öncelikle istemci sunucuya port numarasıyla birlikte bir bağlantı isteği gönderir. İsteği alan sunucu bu isteğe bir onay gönderir. En sonunda da istemci makine sunucuya bir onay gönderir ve bağlantı sağlanmış olur. Bağlantı yapıldıktan sonra veri akışı her iki yönde de yapılabilmektedir. Buna genellikle full-duplex iletişim denmektedir.
TCP ayni zamanda hata kontrol mekanizması da sağlıyor. Gönderilen her veri bloğu için bir numara üretilmektedir. Ve karşılıklı iki makine de bu numarayı kullanarak transfer edilen blokları tanımaktadırlar. Basarili olarak gönderilen her blok için alici makine gönderici makineye bir onay mesajı gönderir. Ancak transfer sırasında hata olursa alici makine ye hata mesajları alır yada hiç bir mesaj almaz. Hata oluştuğu durumlarda, oturum kapanmadığı sürece, veriler tekrar gönderilir.
TCP protokolü ile verinin iki makine arasında nasıl transfer edildiğini gördük. Simdi istemcinin isteğinin karsı tarafa ulaştığında ne olup bittiğine bakalım. Bir makine başka bir makineye bağlantı isteği gönderdiği zaman belli bir hedef adresi belirtir. Bu adres bir IP adresi ve fiziksel adrestir. Ancak sadece bu adreste yeterli değildir, istemci karşı makinede hangi uygulamayla konuşmak istediğini de belirtmek durumundadır. Örnek olarak eğer bir sayfaya bağlanmak istediğinizde URL adres kısmına www.bilgisayaraglari.com adresini yazıp bağlan denilirse anda browser bu adresteki bilgisayara bir bağlantı isteği gönderir ve o makinede bulunan HTTP uygulamasıyla konuşmak istediğini de belirtir.
TCP/IP REFERANS MODELİ
OSI modelinin tüm dünyada gördüğü genel kabule rağmen Internet’in kullandığı model TCP/IP dir.(Transmission Control Protocol/Internet Protocol ) TCP/IP referans modeli dünyanın neresinde olursa olsun iki bilgisayarın neredeyse ışık hızında haberleşmesini sağlar.
TCP/IP modeli de tıpkı OSI modelinde olduğu gibi katmanlı bir yapıya sahiptir. Modelin 4 katmanı vardır: Uygulama (application), Taşıma (transport), Internet, Ağ (network).
Görüldüğü gibi bazı katmanlar OSI modelindeki katmanlarla aynı ismi taşıyor. Ancak bu gözardı edilmeli ve iki modelin katmanları birbirine karıştırılmamalıdır. Çünkü katmanların ismi aynı olsa bile yapılan işler farklılık göstermektedir.
5.7.1 Uygulama Katmanı (Application Layer)
TCP/IP modeli tasarlanırken uygulamaya dayalı tüm önemli noktaların tek bir katmanda toplanması uygun görülmüş, sunum(presentation) ve oturum(session) katmanları uygulama katmanı içine alınmıştır. OSI modelindeki uygulama katmanından farkı budur.
5.7.2 Taşıma Katmanı (Transport Layer)
Taşıma katmanı güvenlik, hata kontrolü, veri akışı gibi servis kalitesinin sağlanmasından sorumludur. Bu katmanın protokollerinden biri olan TCP (Transmission Control Protocol) bu kaliteyi sağlamak için çok iyi ve esnek yollara sahiptir.
TCP bağlantılı (connection-oriented) bir protokoldür. Uygulama katmanından gelen bilgiyi segment adı verilen birimlere bölerken kaynak ve hedef arasında bir dialog kurulur. Bağlantılı demek, kaynak ve hedef arasında direk fiziksel bir bağlantı (circuit) olması demek değildir. Bağlantılı protokolde kaynak ve hedef arasında mantıksal bir bağlantı kurulur. Ve kurulan bu bağlantının ayakta olup olmadığı her iki host arasında gidip gelen segmentlerle kontrol edilir. Böylece bir paket gönderilmeden önce hedefe ulaşacağından emin olmak istenir. Bağlantısız (connectionless) protokollerde ise bu kontrol amaçlı dialog kurulmadan paketler gönderilir.Yani mantıksal bağlantı da kurulmaz. Ancak paketlerin hedefe vardığından emin olunamaz. Buna örnek olarak UDP (User Datagram Protocol) verilebilir.
Ayrıca kaynak ve hedef arasında fiziksel bağlantının kurulduğu duruma devre-anahtarlama (circuit-switching) adı verilir. Örneğin telefon sistemi... Paket-anahtarlama (packet-switching) iki uç arasında fiziksel bir bağlantı kurulmaz. Örneğin IP,X.25, ATM...
5.7.3 Internet Katmanı (Internet Layer)
Bu katmanın görevi herhangi bir networkten gelen kaynak paketlerinin göndermek ve paketlerin izlediği yol ya da taşındığı networklerden bağımsız olarak hedefe erişmesini sağlamaktır. IP (Internet Protokol) bu katmanı yöneten özel bir protokoldür. Hdefe doğru en iyi yolun seçilmesi ve paketlerin bu yolu izlemesinin sağlanması bu katman tarafından yapılır.
5.7.4 Ağ Katmanı ( Network Layer)
Bu katmanın adı aslında olukça geniş ve karmaşık bir anlam içeriyor. Bu katmana ayrıca host-to-network adı da verilebilir. Kısaca; IP paketlerinin ihtiyacı olan fiziksel bağlantıları kurmak için gereken her türlü şeyi karşılayan bir katmandır.
5.8 TCP/IP MODELİNİN OSI MODELİYLE KARŞILAŞTIRILMASI
Benzerlikler
-
Her ikisi de katmanlı yapıdadır.
-
Her ikisi de içerik bakımından farklı da olsa uygulama katmanına sahiptir.
-
Her ikisi de devre-anahtarlamalı teknolojiyi benimsemiştir.
-
Her ikisinde de karşılaştırılabilir taşıma ve ağ katmanları vardır.
Farklar
-
TCP/IP sunum ve oturum katmanlarını uygulama katmanı içine almıştır.
-
TCP/IP, OSI’deki fiziksel ve data-bağlantı katmanlarını tek katman içine almıştır.
-
TCP/IP daha az katmana sahip olduğu için daha basit görünmektedir.
-
Internet TCP/IP modeli kurulumuştur. Dolayısıyla denenmiş ve övgü almış bir modeldir. Ancak OSI modeline göre kurulmuş bir protokol yoktur. Ancak hemen hemen hepsi OSI modelinden ilham almaktadır.
-
FTP : File Transfer Protocol
-
HTTP : Hypertext Transfer Protocol
-
SMTP : Simple Mail Transfer Protocol
-
DNS : Domain Name System
-
TFTP : Trivial File Transfer Protocol (Konfigürasyon dosyaları alıp gönderir.)
-
TCP : Transmission Control Protocol
-
UDP : User Datagram Protocol
TCP/IP ile OSI'nin KARŞILAŞTIRILMASI
TCP/IP Modelinde Application ve Transport Layer’lar Protocol’leri oluşturmaktadırlar. Internet ve Network Access Layer’lar ise Network’ü oluşturur.
OSI Modelinde ise; Application, Presentation ve Session Layer’lar Application Layer yani Uygulama katmanı olarak bilinirler. Diğer 4 katman olan Transport, Network, Data Link ve Physical ise Data Flow Layet yani Data İletim, akım katmanlarıdır.
6. SUNUCU
6 .1 Sunucu Nedir?
Sunucu (söylemeye alışık olduğumz şekliyle: Server), herhangi bir ağ üzerinde bir programı veya bir bilgiyi farklı kullanıcılara/sistemlere paylaştıran/dağıtan donanım veya yazılıma verilen genel isimdir. Burada temel nokta, sunucuların bir bilgisayar ağına bağlı olmasıdır.Genellikle tüm bilgiler bu bilgisayarda bulunur ve paylaşımlı olarak diğer bilgisayarlar tarafından kullanılırlar. Internet üzerinde gezerken bağlanılan web siteleri de sürekli olarak çalışan Sunucu bilgisayarlar üzerinde bulunur. Hazırladığınız bir web sitesini Internet üzerinde kullanılabilir hale getirmek için öncelikle bir sunucu bilgisayar üzerine kaydetmeniz gerekir.
Donanımsal olarak sunucuların, sorunsuz çalışmak üzere inşaa edilmiş, güvenilir, çoklu kullanıcıya hizmet eden bilgisayar sistem(ler)i olduğunu söyleyebiliriz. Örneğin, PC Labs'ın bulunduğu bilgisayar sistemi bir sunucudur ve bu bilgiler Internet aracılığı ile siteyi ziyaret edenlere bilgiler dağıtılır/paylaşılır. Bilgisayar sunucularının yanında, yazılım sunucuları da mevcut. Örneğin, MySQL Server bir veritabanı sunucu yazılımıdır ve bunu bir sunucuya yüklediğimiz zaman bu sunucuya genellikle database server (veritabanı sunucusu) denir.
6.2 NEDEN SUNUCULARA İHTİYAÇ DUYULUR?
Sunuculara olan ihtiyaç, işlerimizi bilgisayar sistemleri vasıtasıyla yaptığımız ve bilgileri bu sistemlere depoladığımız zamanlarda ortaya çıkıyor. Günümüzde bilgisayar sistemlerinin kullanımını tartışmamıza bile gerek yok. Artık bir çok işletme bilgilerini merkezi noktada saklıyor ve bilgileri şubelerine/müşterilerine bu merkezden dağıtıyor. Merkezde bu bilgi saklama görevini yapan, sürekli çalışır halde olması gereken bilgisayar sistemi sunucudur.
Günümüzde, bilgisayar sistemlerinin sürekli çalışmasının çok önemli olduğu finans, sağlık, eğitim gibi sektörler var. Bu sektörlerde çok ufak zaman kayıpları, inanılmaz boyutta iş ve para kaybını beraberinde getirebiliyor. Hele bilgileri bütünlüğü ve sorunsuz bir şekilde saklanabilmesi firmalar için çok daha önemli hale geldi. Bir bankanın son 1 saat içerisinde yapılan işlemleri sunucu arızası nedeniyle kaybettiğini düşündüğünüzde, ortadaki kaybı görmek oldukça kolay olacaktır. Düzgün işlemeyen bilgisayar sistemlerinin bile çok para ve iş kaybına neden olduğunu zaman zaman canlı örnekleriyle görüyoruz. Örneğin Ziraat Bankası, yaptığı yazılımsal değişikliği nedeniyle geçtiğimiz aylarda çok büyük sorunlar yaşamış, bankanın müşterileri mağdur olmuştu.
Sunuculara olan ihtiyacımız işte burada ortaya çıkıyor. Yaptığımız işte, zaman, iş ve bilgi kaybı olmasını istemiyorsak sunucu sistemler işin içerisine giriyor. Sunucular, genelde yedekli yapılarla çalıştığı için, çalışmalarınız çok az durumda aksıyor. Örneğin, güç kaynağı arızasında ikinci güç kaynağı hemen devreye girerek durumu telafi ediyor veya herhangi bir disk arızasında diğer diskler veri kaybını engelliyor ve çalışmaya devam edilebiliyor.
6 .3 ESKİ SUNUCULAR
Aslında sunucu deyince geçmiş dönemlerde akıllara ilk olarak Mainframe'ler gelirdi. Mainframe, mini-bilgisayarların (yani günümüz masaüstü bilgisayarlarının) bağlandığı çok geniş bilgisayar sistemlerine verilen isimdir. Mainframe'i klasik bilgisayar sistemlerinden ayıran özelliği, kabaca, paralel olarak işleyen "bilgisayarcıklardan" oluşmasıdır. Örneğin, Mainframe'e has olan I/O kanalına takılacak her kontrolcü, kendisine ait disk, ethernet kartı, belleği kontrol edip, her kontrolcü farklı bir işletim sistemi çalıştırabiliyor. güçlü kılan özelliği de bu. Mainframe'lerin eski yazılımlarla uyumlu olabilmesi, herhangi bir aksaklıkta hemen paralel sistemin devreye girerek hata oluşmasını engellemesi ve sistem çalışırken bile donanımları takıp çıkartabilme özelliği, sistem kaynaklarını paylaşabilen birbirinden tamamen izole şekilde çalışabilen sanal bölümleri, onun esas özelliklerini oluşturuyor.
Ancak Mainframe'ler bu kadar esnekliğin ve özelliğin yanında çok yüksek maliyet getiriyordu. Özellikle küçük ve orta ölçekli şirketler için uygulaması ve kullanılması zor olan Mainframe'ler yerine, mini-bilgisayar olarak adlandırılan aslında masaüstü farkı olmayan bilgisayarlara Mainframe'in yapabildiği bazı özellikler kazandırılarak "sunucu" görevi yapmaya başladı. Bizim alışık olduğumuz "sunucu" ifadesi de buna tekabül ediyor. Mainframe'ler halen büyük organizasyonlar tarafından kullanılıyor (örneğin finans sektörü) ancak artık sunucu deyince aklımıza, sunucu işlevi yapmak üzere geliştirilmiş donanımları taşıyan mini-bilgisayarlar geliyor. Artık bildiğimiz sunucular aynı anda yüzlerce kullanıcıya hizmete edecek kadar güçlüler. Mainframe'in yaptığı birçok işi çok daha ucuza yapabiliyor ve günümüzde çok popülerler.
Klasik bilgisayarların da güçlendirilerek sunucu görevi görmesinde, hızlanan sistemlerin oldukça büyük payı var. Artık istemci sistemler (sunucuya bağlı olan bilgisayarlar), sunucu ile eş zamanlı olarak çalışıyor ve gerekli komutların işletilmesinde sunucuya yardımcı oluyor. Örneğin, istemci bilgisayardan çalışan muhasebe yazılımından rapor alacağız. Veritabanı sunucusuna komutlar gönderilerek, veritabanında bilgiler sunucunun işlem gücüyle gerçekleştiriliyor. Sunucudan alınan ham bilgiler, istemci bilgisayar tarafından tekrar işleme konup istenen rapor elde ediliyor. Tüm bu işlemler sadece sunucuya yaptırılacak olsaydı kuşkusuz daha güçlü sunuculara ihtiyaç olacaktı. Veya web sunuculardan bir örnek verelim. ASP, PHP veya JSP gibi kodlar web sunucusu tarafından işleme konurken, Javascript kodları veya sayfaların gösterilmesi istemci tarafından yapılıyor. Bir nevi iş paylaşımına gidiliyor.
5-10 yıl öncesinde sunucu belki de sistem belleği artırılmış bilgisayar gibiydi ama yeni donanımlarla birlikte güvenirlikte işin içine girdi. Zira sunucularda artık aranan esas özellikler, güvenilirlik ve sorunsuz çalışabilmesi.
6.4 İSTEMCİ (CLIENT) NEDİR?
Bir ağ üzerinde, sunucu bilgisayarlardan hizmet alan kullanıcı bilgisayarlarıdır. Bilgiye erişim yetkileri sunucu tarafından belirlenir. Eğer bir bilgisayardan Internete bağlanılarak web siteleri ziyaret ediliyorsa o bilgisayar İstemci(Client) bilgisayardır. Yani İstemci bilgisayarlar Sunucu bilgisayarlara bağlanarak onlardan bilgi alırlar.
6.5 IP NUMARASI NEDİR?
Internet’e bağlı her bilgisayar, Internet Protokol Numarası adı verilen dört gruptan oluşan bir sayı ile isimlendirilir (194.27.33.32 gibi).Her bir bilgisayarın IP numarası farklıdır. Bilgisayarlar Internet üzerinde IP numarası ile iletişim kurarlar. İstemci bilgisayar için Internet’e her girişte IP numarası değişir. Sunucu bilgisayarların IP numarası ise sabittir değişmez.
6.6 INTERNET’E BAĞLANMAK İÇİN NELER GEREKLİDİR?
Internet’e bağlanmak için aşağıdakiler gereklidir:
-
Telefon Hattı: Bilindiği gibi internet bir geniş alan ağıdır. Geniş alan ağındaki bilgisayarlarda birbirleriyle telefon hattı vasıtasıyla iletişim kurarlar. Bu yüzden Internete bağlanmak için mutlaka telefon hattı olmalıdır.
-
Modem: Modem Internet’e bağlanmak için gerekli olan bir donanımdır. Modem olmadan kesinlikle internet ortamına giriş yapılamaz. Bilgisayar sinyalleri ile telefon hattı üzerindeki sinyaller birbiriyle uyuşmaz. Bu yüzden modem telefon hattı ile bilgisayar arasındaki sinyal dönüşümünü sağlar. Çift yönlü çalışır. Bilgisayardaki sinyalleri telefon sinyallerine dönüştürdüğü gibi ters işlem yaparak telefon sinyallerini de bilgisayar sinyallerine dönüştürebilir. Bu işlemi aşağıdaki şekli inceleyerek daha iyi anlayabilirsiniz.
 
Modem Telefon Hattı Modem
-
Internet Servis Sağlayıcı: Internet’e bağlanmak için mutlaka bir servis sağlayıcıdan internet paketi alınması gerekir. Bu paket içinde kullanıcı adı(User name), şifre(Password) ve birde telefon numarası bulunur. Internet bağlantı hizmeti veren çeşitli servis sağlayıcılar vardır. Superonline, Ixir, TTnet, E-Kolay bunlardan bazılarıdır.
7. GPRS
 GPRS (General Packet Radio Service), GSM şebekesi üzerinde kurulan ve GSM ile aynı radyo kaynaklarını kullanıp data komünikasyonunu paket anahtarlama yöntemiyle sağlayan bir sistemdir.
7.1 GSM ŞEBEKESİNİN GELİŞİMİ
Mevcut dijital radyo standartlarında kapasite, kapsama, kalite ve data hızları arttırıcı yönde geliştirilmeye devam edilecektir. Şekil 7-1’de görüldüğü gibi data hızını arttırmak için geliştirilen ilk sistem High-Speed Circuit-Switched Data (HSCSD) olup, bir sonrası daha esnek olan GPRS’tir. Enhanced Data rates for GSM Evolution (EDGE) teknolojisi ile gelişmiş modülasyonlar ve ilgili teknikler kullanılacaktır. Universal Mobile Telecommunications System (UMTS) yüksek data transfer hızlarındaki ikinci ve üçüncü nesil servisleri ve daha ilerde multimedia servislerini içerir.
Şekil 7-1 GSM Data servislerinin gelişimi
7.2 GPRS SİSTEMİ
GPRS, MS (Mobile Stations) ile Internet sunucuları veya birleşik LAN arasında IP (Internet Protocol) bağlantılarını sağlayan bir sistem olup, bunu aşağıda belirtilen şekilde yapar:
Az miktardaki radyo kaynaklarının etkin kullanılması
Esnek bir servis, miktar tabanlı ücretlendirme.
GSM şebekesinde paketlerin hızlı ve verimli bir şekilde taşınması.
GSM ve GPRS’in birbirlerini etkilemeden eşzamanlı iç içe çalışması.
IP kullanılarak diğer dış data şebekelerine bağlanılması.
7.3 Data İletişimin Özellikleri
Data iletimi için iki çeşit yol vardır: Circuit-Switched (CS) (Devre Anahtarlamalı) ve Paket-Switched (PS) (Paket Anahtarlamalı) data iletişimi.
Şekil 7-2’de data iletişim çeşitleri için gerekli data hızları ve bant genişlikleri verilmiştir. Bir uygulama için iletişim şekli seçilirken ücretlendirme en önemli faktördür.
Şekil 7-2 Data iletişim çeşitleri için gerekli data hızları ve bant genişlikleri
Şekil 7-3 devre-anahtarlamalı ve paket anahtarlamalı data iletişim arasındaki ana farkı gösterir. Devre anahtarlamalı her zaman tüm yönlerde bağlı iken paket anahtarlamalı kısmi zamanlarda kısmi bağlantılıdır.
Şekil 7-3 Devre anahtarlamalı iletişimin paket anahtarlamalı iletişim ile karşılaştırılması.
7.3.1 Devre-Anahtarlamalı İletişim
Devre anahtarlamalı iletişimde; data transfer edileceği zaman şebeke MS’e bir radyo kanalı atayarak bir air interface bağlantı kurar. Çok küçük bir miktarda data transfer edilse bile bağlantı zamanınca radyo kanalı MS tarafından tutulur. Kullanıcı toplam bağlantı zamanı için ücret öder. Devre anahtarlamalı iletişim aşağıdaki durumlarda data trafiği için uygundur;
-
Sabit bant genişliğinde data transferi yapılıyorsa,
-
Transfer edilecek data bağlantı esnasında olabilecek küçük gecikmelere karşı hassas ise.
Örneğin video konferans ve bilgilendirme yapılacak ise devre-anahtarlamalı iletişim seçilmelidir. Çünkü bunlar bağlantı esnasında olabilecek gecikmelere karşı hassas ve neredeyse sabit bant genişliklerine sahiptirler.
7.3.2 Paket-Anahtarlamalı İletişim
Paket-anahtarlamalı iletişimde; ihtiyaç duyulduğunda şebeke dataları paket şeklinde dağıtır. Böylece air interface’de bir radyo kanalı bir kaç MS tarafından aynı anda kullanılabilir. Ayrıca bir MS aynı anda 8 radyo kanalını birden kullanabilir. MS bir data paketi gönderdiği zaman şebeke bu paketi ilk uygun radyo kanalı üzerinden adresine gönderir. Data trafiği parçalı data şeklinde olduğu için radyo kanalları daha etkin bir şekilde kullanılır. Adres bilgileri, paketlerin adreslerine ulaşabilmeleri için her pakette bulunmaktadır.
Paket-anahtarlamalı iletişim aşağıdaki durumlarda data trafiği için uygundur;
-
Data parçalı şekilde gönderiliyorsa,
-
Data hatalara karşı hassas ise.
Örneğin telemetry uygulamaları, dosya transferi ve e-mail uygulamalarında paket-anahtarlamalı iletişim seçilmelidir. Çünkü bunlar hatalara karşı hassas ve data burst şeklinde (parça parça) gönderilmektedir. 
Şekil 7-4 Paket ve devre anahtarlamalı sistem
7.4.1 Paket Data Uygulamaları
GPRS sistemi mobil telefonlar vasıtasıyla GSM/DCS (Dijital Communication System)/PCS (Personel Communication System) kullanılarak İnternet veya intranete bağlanılmayı sağlar. Uygulama yatay veya dikey olabilir.
7.4.1.a Yatay Uygulamalar
Yatay uygulamalar kişiden kişiye olan iletişimler için kullanılır. Bu uygulamalara örnek olarak genel ofis uygulamaları;
-
E-mail
-
World Wide Web (WWW) browser
-
Internet chat
-
File transfer using the File Transfer Protocol (FTP)
-
Satış noktaları (Kredi kartı okuyucuları)
-
Database araştırmaları
-
İki yönlü mesajlaşma
7.4.1.b Dikey Uygulamalar
Yatay uygulamalar şirketlere özgü özel data iletişimleri için kullanılır. Bu uygulamalara örnek;
-
Banka uygulamaları
-
Telemetry uygulamaları (satış makineleri, power metre okuyucuları)
-
Sevk etme servisleri (polis, taşıma, taksi vb.)
7.5 gprs sisteminin özellikleri
GPRS sistemi kullanıcıların MS kullanarak Internet’e veya İntranete bağlanmalarını sağlayan bir sistemdir. MS, GSM telefonu olan bir Mobil Terminal (MT) ve MT’ye bağlanan bir bilgisayar olan Terminal Equipment (TE)’den veya tek bir parçada birleştirilmiş MT ve TE den oluşabilir.
GPRS data transferi Internet Protokolü (IP) üzerine kurulmuştur. Bu nedenle data transferi air interface’i kapsayan end-to-end (sondan sona) temeline göre çalışmaktadır.
GSM sistemi telefon için devre anahtarlamalı air interface kullanırken, GPRS sistemi GSM standartlarına uygun paket anahtarlamalı air interface kullanmaktadır. Bir GPRS şebekesi GSM şebekesinin bir ilavesi olarak gözükmekte ve GPRS şebekesine ait bir kaç özel ilave gerektirmektedir. GPRS sisteminin GSM’ e ilave edilmesiyle mobil aboneler için attach, authenticate, aboneye özgü servisler, data transferi gibi işlemler hem devre-anahtarlamalı hem de paket-anahtarlamalı iletişimde birlikte yapılır.
Paket data özellikleri devre anahtarlamalı servislerden etkilenmez. GPRS sistemi bir radyo kanalının birden fazla MS’ler tarafından paylaşılması üzerine karakterize edilmiştir. MS’e atanmış sabit bir radyo kanalı yoktur. MS bir data paketi gönderdiği zaman şebeke bu paketi ilk uygun radyo kanalı üzerinden adresine gönderir. Daha önce bahsedildiği gibi MS aynı anda 8 tane time slot kullanabilir. Bir mesaj çok fazla miktarda transfer edilecek bilgiden oluşursa bir kaç parçaya bölünür. Bu paketler adrese ulaştığı zaman orijinal mesajı oluşturmak için tekrar birleştirilirler. Ulaşan bütün paketler data buffer’da saklanır. MS data transferi sırasında farklı paketler için farklı radyo kanallarını kullanabilir.
Şekil 7.5
7.6 GPRS SİSTEMİNE GENEL BAKIŞ
Paket data anahtarlamasını kontrol eden ve yöneten parçalar; SGSN (Serving GPRS Support Node) ve GGSN (Gateway GPRS Support Node) olup, SGSN coğrafi SGSN servis sahasından gelen/sahasına giden paketler için yönlendirmeleri yapar. GGSN ise dış IP şebekelerine doğru olan bir ara yüzdür. SGSN/GGSN fiziksel olarak Ericsson GSM sisteminin devre-anahtarlamalı kısmından ayrılmıştır. GPRS’in diğer kısımları mevcut GSM şebekesi içinde yer almaktadır.
Devre anahtarlamalı GSM şebekesine entegre edilen GPRS bileşenleri aşağıda görülmektedir.
Şekil 7-6 GPRS Yapısı
 
Şekil 7-7Arayüzler
7.6.1 Terminal Equipment (TE)
GPRS sisteminde data transferi için kullanılan bilgisayar terminalidir. Örneğin, bir laptop olabilir. GPRS ile TE ve Internet Servis sağlayıcıları veya birleşik LAN (Local Area Network) arasında IP bağlantısı sağlanır.
7.6.2 Mobile Terminal (MT)
MT TE ile ve hava üzerinden BTS ile haberleşir. MT GPRS özelliklerini destekleyebilmesi için GPRS destekleyen software’e sahip olmalıdır. MT SGSN’le bir link kurar. TE ile SGSN arasındaki IP bağlantısı statik olup, MT detach olana kadar TE bunun bir mobil olduğunu bilmez ve atanmış IP adresini bırakmaz.
7.6.3 Mobile Station (MS)
Daha önce bahsedildiği gibi MS TE ve MT’nin birleşimidir. Bu bileşim bir parça içerisinde de olabilir. MS ve şebekeye bağlı olmak üzere, GPRS MS’leri üç çeşit modda çalışırlar.
-
Class A çalışma modunda MS aynı anda hem devre-anahtarlamalı bağlantı yapabilir hem de paket transferi yapabilir.
-
Class B çalışma modunda MS hem CS hem de PS’e bağlanabilir fakat her iki servisi birden aynı anda kullanamaz. Eğer paket transferi yapan bir MS devre-anahtarlamalı bir çağrı alırsa paket transferini devre-anahtarlamalı bağlantı süresince askıya alır, bittiğinde ise tekrar paket transferine devam eder.
-
Class C çalışma modunda ise MS sadece bir servise bağlantı yapabilir. Yani hangi servis kullanılacaksa ona bağlanmak gerekiyor. Bir servise bağlandıktan sonra diğer servis kullanılamaz. Sadece GPRS destekli ve konuşma yapmayı desteklemeyen MS’ler bu modda çalışırlar.
7.6.4 Base Station System (BSS)
BSS; BSC (Base Station Controller) ve BTS (Base Transceiver Station)’den oluşur. BTS bir radyo cihazı olup, MS’lerin BSC ile iletişim kurmalarını sağlar. BTS’ler BSC tarafından kontrol edilir. BTS’ de GPRS destekleyen software olmak zorundadır. BSC’ de radyo ile ilgili tüm fonksiyonlar sağlanır. BSC tüm devre-anahtarlamalı ve paket anahtarlamalı bağlantıları kurar, denetler ve koparabilir. Yüksek kapasiteli bir switch olup, handover, cell data konfigürasyonu ve kanal atama işlemlerini yapar.
Eğer bir BSC’ de GPRS kullanılacaksa BSC’ de GPRS hardware ve software olmak zorunludur. Bir veya birden fazla BSC bir SGSN tarafından kontrol edilir. BSC CS bağlantıları MSC/VLR’ a veya PS bağlantıları SGSN’ e yönlendirmeden önce BTS MS-originated devre-anahtarlamalı çağrıları paket data iletişiminden ayırır. İstenilen uyumluluğun elde edilebilmesi için BSC’ de Standart GSM protokolü kullanılmıştır.
7.6.5 Mobile Services Switching Center (MSC)
MSC; GSM devre anahtarlamalı sistemde telefon anahtarlama fonksiyonlarını yapar. Tıpkı SGSN GSM paket anahtarlamasını yaptığı gibi. Public Switched Telephone Network (PSTN), Integrated Services Digital Network (ISDN), Public Land Mobile Network (PLMN), Public Data Networks ve bazı özel şebekelerden gelen ve giden çağrıları kontrol eder.
SGSN Routing Area (RA) MSC (CS) Location Area (LA) ‘ların bir alt grubudur. Bir grup hücrenin birleşmesiyle bir MSC LA oluşur. Bir veya birkaç LA’ nın birleşmesinden bir MSC/VLR service area (SA) oluşur ve SA şebekenin bir parçası olup bir MSC tarafından kontrol edilir.
7.6.6 Gateway Mobile Services Switching Center (GMSC)
GMSC devre-anahtarlamalı çağrıları GSM devre-anahtarlamalı şebeke içinde ve PSTN veya diğer şebekelerden den gelen/giden çağrıları yönlendirir. MSC/VLR ile birlikte veya ayrı bir switch olabilir.
7.6.7 Home Location Register (HLR)
HLR; bir database olup, abonelerin abonelik bilgilerinin saklı olduğu yerdir. HLR’ da CS ve PS iletişim için gerekli bilgiler bulunur. Bu bilgiler; ek servisler, authentication bilgileri, Access Point Name (APN) (Aboneler için Internet Servis sağlayıcı) ve MS’ e bir statik IP tahsis edilip edilmediği bilgisi. Ayrıca HLR da abonenin yer bilgisi de bulunur.
7.6.8 Visitor Location Register (VLR)
VLR bir database olup; MSC LA’da veya SGSN RA’da bulunan tüm MS’ler hakkında gerekli bilgileri bulundurur. SGSN paket-anahtarlamalı iletişim için VLR fonksiyonuna sahip olup, devre-anahtarlamalı VLR Ericsson MSC’ lerinde birleşiktir.
Gerekli servislerin sağlanabilmesi için MSC veya SGSN tarafından ihtiyaç duyulan geçici abonelik bilgileri VLR’da bulunur. Bir MS yeni bir MSC LA’ya veya SGSN RA’ya girdiğinde o MSC’nin veya SGSN’nin VLR’ı HLR’dan MS hakkında bilgi ister ve bu bilgileri saklar. Eğer MS bir çağrı yaparsa o çağrı için gerekli olan bilgiler anında mevcut olmuş olacaktır.
GPRS (PS) ve GSM (CS) destekli mobiller için MS birleşik-bağlantı (CS ve PS attach) yaptığında hem SGSN hem de MSC, HLR’ dan yer bilgisini alır. SGSN, MSC/VLR’dan gelen CS sistem paging’lerini alıp işleyebilir.
GPRS VLR SGSN’de sofware olup, kullanılan SGSN hakkında bilgi bulundurur. GPRS sisteminde MS authentication için CS’de olan MSC/VLR yerine HLR direkt olarak kullanılır. Böylece SGSN HLR’dan authentication tripletlerini alır.
MSC/VLR Gs interface ile direkt olarak ve A ve Gb interface ile BSS üzerinden dolaylı olarak SGSN’e bağlanmıştır.
Gs interface hem CS hem de PS bağlantı yapmış terminaller için kullanılmaktadır. Gs interface MSC/VLR ve SGSN’de bulunan databaseleri birbirine bağlar ve bunların ortaklaşa çalışmasını sağlar. Gs interface ayrıca bazı CS prosedürlerinin SGSN tarafından yapılmasını sağlar. Örneğin; eğer bir Gs interface varsa, class-A ve class-B MS’ler, birleşik CS ve PS Mobility Management prosedürleri kullanılarak SGSN üzerinden MSC/VLR’ a bağlanırlar.
7.6.9 Serving GPRS Support Node (SGSN)
SGSN, GPRS kullanılan GSM şebekesinde temel ve en önemli unsur olup, MS’den gelen veya giden paket dataları yönlendirir. Fiziksel olarak SGSN servis sahasında bulunan tüm GPRS abonelerine servis verir. SGSN üzerinden BSC’ye yönlendirilen trafik BTS vasıtasıyla MS’e ulaşır.
SGSN ayrıca aşağıdaki işlemleri yapar:
-
Ciphering ve authentication
-
Session management
-
Mobility management
-
MS’e doğru Logical link management
-
HLR, MSC, BSC, GGSN ve diğer santrallere olan bağlantı.
-
Ücretlendirme bilgisi için gerekli çıktılar.
Kullanılan radyo şebekesiyle ilgili her MS’den ücretlendirme bilgileri SGSN tarafından toplanır. Aynı şekilde GGSN tarafında da bu ücretlendirme bilgileri toplanır.
7.6.10 Gateway GPRS Support Node (GGSN)
SGSN gibi GGSN’de GPRS kullanılan GSM şebekesinde en önemli unsur olup, aşağıdaki işlemleri gerçekleştirir.
-
Dış IP paket şebekelerine doğru bir ara yüz. Bu sebeple güvenlik amacıyla kullanılan ve ISP (Internet Service Provider)’lere interface olan router ve RADIUS (Remote Access Dial-In User Service)’larda bulunan özelliklere sahiptir.
-
Dış IP şebekelerinden bakıldığında GGSN, GPRS şebekesinden servis alan tüm aboneler için bir router gibi davranır.
-
GPRS Session management, dış şebekelere doğru iletişim kurmak.
-
Ücretlendirme bilgisi için gerekli çıktılar.
Dostları ilə paylaş: | 
