DNS nedir ?

DNS (İngilizce: Domain Name System, Türkçe: Alan Adı Sistemi), internet uzayını bölümlemeye, bölümleri adlandırmaya ve bölümler arası iletişimi organize etmeye yarayan, bilgisayar, servis, internet veya özel bir ağa bağlı herhangi bir kaynak için hiyerarşik dağıtılmış bir adlandırma sistemidir.

İnternet ağını oluşturan her birim sadece kendine ait bir IP adresine sahiptir. Bu IP adresleri kullanıcıların kullanımı için www.site_ismi.com gibi kolay hatırlanır adreslere karşılık düşürülür. DNS sunucuları, internet adreslerinin IP adresi karşılığını kayıtlı tutmaktadır.

Katılımcı kuruluşların her birine atanmış alan adları çeşitli bilgileri ilişkilendirir. En belirgin olarak, insanlar tarafından kolayca ezberlenebilen alan adlarını, dünya çapında bilgisayar servisleri ve cihazlar için gerekli sayısal IP adreslerine çevirir (dönüştürür). DNS, çoğu internet servisinin işlevselliği için temel bir bileşendir, çünkü Internetin temel yönetici servisidir.

Alan Adı Sistemi DNS her alan için yetkili ad sunucuları atayarak alan adlarını atama ve bu adların IP adreslerine haritalanması sorumluluğunu verir. Yetkili ad sunucuları desteklenen alanları için sorumlu olmakla görevlidirler ve diğer ad sunucuları yerine alt alanlara yetki (otorite) verebilirler. Bu mekanizma dağıtılmış ve arızaya toleranslı servis sağlar  ve tek bir merkezi veri tabanına ihtiyacı önlemek için tasarlanmıştır.

DNS aynı zamanda özünde (çekirdekte) bulunan veritabanı servisinin teknik işlevselliğini de belirtir. DNS protokolünü – DNS’de kullanılan veri yapılarının ve veri iletişim alışverişinin (değiş tokuş) detaylı tanımlaması- İnternet Protocol Suite’in bir parçası  olarak tanımlar. Tarihsel olarak DNS’ den önceki yönetici servisleri orijinal olarak metin dosyalarına ve belirgin bir şekilde HOSTS.TXT çözücüsüne dayandığı için büyük veya küresel yöneticilere göre ölçeklenebilir değildi. DNS 1980’ den bu yana yaygın olarak kullanılır olmuştur.

İnternet hiyerarşi alan adı ve İnternet Protokol (IP) adres boşluğu olmak üzere iki ana ad boşluğunu sağlar. DNS sistemi alan adı hiyerarşisi sağlar ve onunla adres boşluğu arasında çeviri servisi sağlar. İnternet adı sunucuları ve iletişim protokolü Domain Name Sistemini etkin kılar. Bir DNS ad sunucusu, alan DNS kayıtlarını alan adı için depolayan bir sunucudur; DNS ad sunucusu veri tabanına karşı sorulara cevaplarla karşılık verir.

DNS veri tabanında depolanan en yaygın kayıt türleri; DNS bölgesinin yetkisi otoritesi  (SOA), IP adresleri (A ve AAAA), SMTP posta değiştiriciler (MX), ad sunucuları (NS), ters DNS aramaları için işaretçiler (PTR) ve alan adı takma isimleridir (CNAME).

Genel amaçlı bir veri tabanı olmak için tasarlanmamasına rağmen, DNS diğer veri türleri için DNSSEC kayıtları gibi şeyler için otomatik makine aramalarını  ya da Sorumlu kişi (RP) kayıtları gibi insan sorularını da depolayabilir. DNS kayıt türlerinin tam listesi için, DNS kayıt türlerinin listesi bakın. Genel amaçlı veritabanı olarak, DNS veri tabanında saklanan gerçek zamanlı kara delik listesi kullanılarak istenmeyen e-posta (Spam) ile mücadelede kullanımında da DNS görülebilir. İnternet adlandırma için veya genel amaçlı kullanımlar için olsun, DNS veritabanı, yapılandırılmış bölge dosyasında geleneksel olarak depolanır.

İnternette bulunan her nesnenin, etkileşime giren her sunucu ve ucun bir internet sitesi olması gerekir. Bu adres, protokol seviyesinin IPv4 ve IPv6 olmasına göre 32 bit ya da 128 bit uzunluğundadır. Alan adı, bu 32 ya da 128 bit uzunluğundaki sayı yerine insanların anlayacağı, akılda tutacağı, kurumsal kimlik ve marka ile özdeşleştirebileceği isimlerin kullanılmasını sağlar.

İnsan dostu bilgisayar sistem adlarını IP adreslerine çevirerek İnternet için telefon rehberi hizmeti sunan sitem, DNS i tanımlamak için sıkça kullanılan bir benzetmedir. Mesela, alan adı www.example.com, 93.184.216.119 (IPv4) ve 2606:2800:220:6d:26bf:1447:1097:aa7 (IPv6) adreslerine çevrilir. Bir telefon rehberi aksine DNS aynı ana bilgisayar adını kullanmaya devam eden son kullanıcıları etkilemeden ağdaki servisin konumunun değişmesine izin vererek çabuk bir şekilde güncellenebilir. Kullanıcılar anlamlı bir Değişmeyen Kaynak Konum Belirleyici (URL) ve bilgisayarın servisleri nasıl yerleştirdiğini bilmek zorunda kalmadan e-mail adresi kullandıklarında bundan avantaj sağlarlar.

Alan Adı Sistemi'nin yarattığı ilişkiler birebir ilişki olmak zorunda değildir. Bir alan adına birden fazla IP adresi atanabilir. Bu yoğun talep olan hallerde geçerlidir. Wikipedia.org, yahoo.com, google.com gibi adreslerde bu çok olur. Ama daha yaygını, birçok alan adı tek bir IP'ye atanabilir. Buna da "Sanal Evsahipliği" (Virtual Hosting) denir.

Alan Adı Sistemi hiyararşik bir yapı gösterir. En üste .com, .org, .net, .int, .edu, .info, .biz, .aero, .travel, .jobs, .gov, .mil gibi "jenerik" üst düzey alanlarla (gTLD) .tr, .us, .de, .uk, .jp, .az gibi ülke alanlarından (CcTLD) oluşur. Buna son olarak .eu ve .asia gibi bölgesel birkaç üst düzey alan adı daha eklenmiştir.

DNS sistemi, isim sunucuları ve çözümleyicilerinden oluşur. İsim sunucuları olarak düzenlenen bilgisayarlar, host isimlerine karşılık gelen IP adresi bilgilerini tutarlar. Çözümleyiciler ise DNS istemcilerdir. DNS istemcilerde, DNS sunucu ya da sunucuların adresleri bulunur.

Bir DNS istemci bir bilgisayarın ismine karşılık IP adresini bulmak istediği zaman isim sunucuya başvurur. İsim sunucu, yani DNS sunucu da eğer kendi veritabanında öyle bir isim varsa, bu isme karşılık gelen IP adresini istemciye gönderir. DNS veritabanına kayıtların elle, tek tek girilmesi gerekir.

İnternet adresleri, ilk önce ülkelere göre ayrılır. Adreslerin sonundaki tr, de, uk gibi ifadeler adresin bulunduğu ülkeyi gösterir. Örneğin tr Türkiye'yi, de Almanya'yı, uk İngiltere'yi gösterir. ABD adresleri için bir ülke takısı kullanılmaz çünkü DNS ve benzeri uygulamaları oluşturan ülke ABD’dir. Öte yandan, ABD'ye özel kuruluşlar için us uzantısı oluşturulmuştur. İnternet adresleri ülkelere ayrılıdıktan sonra com, edu, gov gibi daha alt bölümlere ayrılır. Bu ifadeler DNS'te üst düzey (top-level) domain'lere karşılık gelir. Üst düzey domain'ler aşağıdaki gibidir.

Resolving (Çözümleme) - Aranılan bir kaydı bulma işlemi
Mesela http://google.com.tr adresine karşılık gelen IPv4 adresinin olmasının bulunması. Çözümleme yapan yazılımlar iki çeşit işlem yaparlar; özyineli çözümeme ve özyineli olmayan çözümleme. Sorgularda gönderilen RD (recursion required - özyineli gerekli) bitlerine göre sorgunun türü belirlenir. Özyineli olmayan sorgulara cevap veren sunucular cevap olarak ardışık isim sunucuları verirler. Sonuç olarak yapılan bir sorgu özyineli değil ise http://google.com.tr için doğrudan 8.8.8.8 IP'si ya da "makine bulunamadı" cevabı verilebilir. Fakat özyineli bir sorguda cevabı bulmak için başka bir isim sunucusunun IP'sini verebilir.

Authoritive Nameserving (Yetkili İsim Sunumu)
Bir alan hakkında bilgi bulunduran sunucudur. Mesela yildiz.edu.tr alanının MX (Mail eXchanger), NS (Name Server), A (Address)(Bunlar - Resource Record - Özkaynak Kaydı olarak bilinir) kayıtlarının tutulduğu isim sunucusudur.

DNS; mail sunucuları, domain isimleri ve IP adresleri gibi bilgileri tutan hiyerarşik bir yapıdır. Bir DNS istemcisi, ad çözümlemesi yapmak için DNS sunucularını sorgular. DNS hizmetleri; kullanıcının girdiği bir DNS adını çözüp, IP adresi gibi o ad ile ilişkili bilgileri oluşturur.

DNS sorgulaması yapmadan önce yapılan bir tarama sonucunda, DNS bilgileri 'name servers(NS)' ya da 'domain servers' olarak görülür. Bu bilgiilerin erişiminden sonra DNS sorgulamasıyla daha fazla bilgiye ulaşılır.

Yanlış yapılandırılmış bir DNS sunucusu sonucunda 'Bölge Transferi(Zone Transfer)' olarak bilinen atak yapılabilir. Bölge transferi ile DNS sorgusu yapılan hedefle ilgili birçok bilgiye ulaşılabilir. Bölge transferi; DNS sunucusunun çalıştığı domain ile ilgili bütün verileri içerir. Bu önemli bilgilerin içinde e-posta sunucusunun ismi, IP adresi, kullanılan işletim sistemi ile ilgili bilgiler vardır.

Bölge transferlerine karşı bir önlem olarak güvenlik duvarında(firewall) veya ağ geçitlerindeki yönlendiricilerde 53 numaralı TCP portu gelen tüm yetkisiz bağlantılara karşı kapalı tutulmalıdır.

DNS sorgulasından bir korunma yöntemi olarak alan adı bir domain değilse, -.tr uzantı ile sonlanmıyorsa 'private domain' haline getirmek bazı tehlikelerden korur. Private domain olan alan adlarında kişisel bilgiler 'Private' halini alır. Yani gerçek bilgiler gizlenir. Ama, private domain her domain sağlayıcıda yoktur.

DNS bilgileri önemli bilgilerdir. DNS sunucuları ayarlanırken sistemle ilgili çok az bilgi verilmelidir. Sunucuya isim verilirken işletim sistemini çağrıştıracak bir isim verilmemelidir. Ayrıca kulanılan işletim sistemiyle ilgili yer boş bırakılmalıdır.
Güvenlik duvarı kullanılmalıdır ya da yetkisiz bağlantıları önlemek için ağ geçitlerindeki yönlendiricilerdeki port durumlarına dikkat edilmelidir. DNS, UDP ile 53 numaralı portu; bölge transferi(Zone Transfer) ise TCP ile 53 numaralı portu kullandığından bunun önlemleri alınmalıdır. Bu portlar yetkisiz bağlantılara karşı kapatılmalıdır.
İç ağ için ayrı, internet için ayrı bir DNS sunucusu kullanmak. Kullanıcı internete çıkmak isterse iç DNS sunucusu bu isteği alıp proxy sunucusu gibi davranarak isteği dış DNS sunucusuna iletir. Böylece ağ dışından olan biri sadece dış DNS'teki isimlere erişir.

com : Ticari kuruluşları gösterir.
edu : Eğitim kurumlarını gösterir.
org : Ticari olmayan, hükûmete de bağlı bulunmayan kurumları gösterir.
net : Internet omurgası işlevini üstlenen ağları gösterir.
gov : Hükümete bağlı kurumları gösterir.
mil : Askeri kurumları gösterir.
num : Telefon numaralarını bulabileceğiniz yerleri gösterir.
arpa : Ters DNS sorgulaması yapılabilecek yerleri gösterir.
Bu isimlere yakın zaman önce biz gibi uzantılar da eklenmiştir. Alan isimleri, ağaç yapısı denilen ve belli bir kurala göre dallanan bir yapıda kullanılmaktadır. Amerika Birleşik Devletleri haricinde, internete bağlı olan tüm ülkelerdeki adresler, o ülkenin ISO3166 ülkekodu ile bitmektedir. Türkiye'deki tüm alt alan adresleri, .tr ile bitmektedir. Örneğin; marine.ulakbim.gov.tr adresinde;

tr Türkiye'yi,
gov alt alanın devlet kurumu olduğunu
ulakbim bu devlet kurumunu
marine bu kurumda bulunan bir makineyi göstermektedir.

ISDN nedir ?

ISDN, Integrated Services Digital Network sözcüklerinin baş harflerinden oluşmuştur ve Bütünleştirilmiş sayısal ağ hizmetleri olarak Türkçeleştirilmiştir.

ISDN, mevcut analog telefon şebekesinin sayısal alternatifidir. Normal bir telefon hattı gibi bir telefon numarası çevirip hem sayısal, hem de analog hatlara ulaşım sağlanabilir. ISDN teknolojisini alışılmış analog hatlardan ayıran en önemli özellik tamamen sayısal temiz bir ses kanalı sağlamasının yanında, aynı anda veri (data) iletişimine de izin verebilmesidir. Ses, görüntü, veri gibi her türlü bilginin sayısal bir ortamda birleştirilip aynı hat üzerinden iletilmesinin sağlandığı bir haberleşme ağıdır.

ISDN aynı anda ses, veri, resim ve görüntü aktarma olanağı veren ve temelde bulut teknolojisine dayanan sayısal bir ağ sistemidir; Tümleşik Hizmetler Sayısal Şebekesi olarak adlandırılan bu teknoloji ile kullanıcılara çevrimli sayısal bağlantı kurma olanağı sunulur. Telefon şebekesinde olduğu gibi, ISDN’de de numarası bilinen başka bir aboneye, iletişimden önce çağrı yapılarak bağlantı kurulur ve iletişim gerçekleştirildikten sonra bağlantı koparılır. Birisi BRI, diğeri PRI olarak adlandırılan iki çeşit ISDN hizmeti vardır. Daha küçük band genişliğine sahip olan BRI hizmeti küçük ofis ve ev kullanıcıları için uygun olurken daha yüksek band genişliğine sahip PRI, kurumsal çözümlerde kullanılmaktadır. Sayısal yapısı ve sunduğu hizmet türleri açısından ISDN hem WAN bağlantılarında ana hat veya yedek bağlantı olarak kullanılabilir; hem de küçük ofis/ev kullanıcıları için çevrimli uzak bağlantı olanağı sağlar. ISDN esnek, başarımı yüksek ve kaliteli bir bağlantı ortamı sunmaktadır. ISDN hizmetleriyle kurumsal çözümlerde ses ve veri aktarım gereksinimleri tek bir bağlantı aracılığıyla karşılanabilmektedir; ve tek bir bağlantı ile birden çok kanala sahip iletişimler kotarılabilir. Yaklaşık 2 Mbps band genişliğine sahip PRI hizmeti, Avrupa standardında (E1 PRI) 30 tane 64 Kbps’lik kanala sahiptir ve her bir kanal bağımsız olarak kullanılabilir. Daha az kanala sahip olan BRI hizmetinde ise 2 tane 64 Kbps’lik veri kanalı, 1 tane de 16 Kbps’lik D olarak adlandırılan kanal vardır. D kanalı daha çok kontrol amaçlı kullanılmaktadır. ISDN hizmetlerinde birden çok kanallar aynı anda farklı gereksinimler için kullanılabilirler. Örneğin E1 PRI hizmetinde 30 tane telefon konuşması yapılabilir veya aynı anda kanallardan bir kısmı ses, bir kısmı veri aktarımı için kullanılabilir. ISDN ağ, analog telefon şebekesi, GSM şebekesi ve X.25 arayüzlü paket anahtarlamalı ağ ile bütünleşik yapıda kurulur. Böylece farklı teknolojilerdeki ağ kullanıcıları ile ISDN arasında geçiş sağlanır. ISDN ağa doğrudan bağlantı yapılabilmesi için sistemlerin, ISDN arayüzlere sahip olmaları gereklidir. Bir bilgisayarın ISDN ağa bağlanması için ona ISDN kart takılmalıdır.

ISDN abonesi olmanın faydası nedir?

Evde veya işyerindeki bilgisayar, faks, telefonun hepsi aynı hat üzerinden kullanılabilir. Ayrıca ISDN sayesinde görüntülü telefon, arayan numarayı görme, görüşme süresi, kontör sayısını öğrenme, video konferans vb. özelliklerden yararlanılabilir, Internete hızlı bir şekilde bağlanılabilir.

ISDN hatlarında kullanılan hat teknolojilerinin adı PRI ve BRI olarak geçmektedir. BRI hatlarda 2 adet 64Kbps veri veya ses kanalının tek bir fiziksel kanal üzerinden iletilmesini sağlar. PRI hatlarda 30 adet 64 Kbps veri veya ses kanalı bant genişliği 2048 Kbps olan tek bir fiziksel kanal içerisinden taşınır. Veri iletimi senkron ve simetriktir. Veri iletiminin simetrik olmasından dolayı uzak mesafelere taşınması gereken PRI hatlar fiber kablolar üzerinden SONET, SDH veya PDH devreleri ile taşınır, bakır kablo üzerinden taşınacak PRI hatlar SHDSL modemler üzerinden taşınır.

ISDN Kanalları

ISDN’de her birinin kullanım amacı ve band genişliği farklı 3 iletişim kanalı vardır: B, D ve H olarak adlandırılan bu kanallar ISDN abonesine uçtan uca sayısal iletişim ortamı sunar; her birinin farklı kullanım amacı vardır:

B Kanalı; ses, veri ve görüntü bilgisi gibi kullanıcı verisi aktarımı için kullanılır; iletişimin kotarılması için gerekli işaretleşme ve senkronizasyon bilgilerin aktarılmasında kullanılmaz. Tam-çift yönlü modda, senkron olarak 64 Kbps band genişliğine sahiptir. B kanalı, kullanıcı verisini taşınması için saydam bir yol sunar; bu nedenle IP, IPX gibi protokol paketleri giydirilerek bu ortamdan aktarılabilir. Hata sezme, yeniden gönderme gibi işlevlere sahip değildir. Eğer iletimde hata olursa üst katmanlarda sezilmeli ve düzeltilmelidir. B kanalı üzerinden devre anahtarlamalı, paket anahtarlamalı ve yarı-sabit bağlantı olarak adlandırılan üç farklı şekilde oturum kurulabilir.

D Kanalı; iletişimin sağlıklı bir şekilde kotarılması için gerekli işaretleşme ve senkronizasyonun sağlanması ve iletişimden önce yapılan çağrıların yönetimi için kullanılır. Tam-çift yönlü modda 16 Kbps veya 64 Kbps band genişliğine sahiptir. İki ISDN abonesi arasında bir bağlantı kurulmadan önce, birisi bağlantı için çağrı gönderir ve karşı taraf bu çağrıyı kabul ederse, aktarım için gerekli oturum kurulur; böylesi tüm haberleşmeler D kanalı üzerinden yapılır.

H Kanalı; B kanalından daha büyük band genişliğine sahip ve B kanalı gibi gerçek bilginin taşınmasında saydam bir yol sağlar; H0, H1, H2 ve H4 olarak adlandırılan 4 farklı türde H kanalı vardır. Bunlardan H0, 384 Kbps (6 tane B kanalı); H1, 1.920 Mbps (30 tane B kanalı); H2, 44.164 Mbps (690 tane B kanalı) ve H4, 135 Mbps düzeyinde band genişliklerine sahiptirler. Tam çift yönlü modda çalışır.

OSI Modeli nedir ?

Open Systems Interconnection (OSI) modeli ISO (International Organization for Standardization) tarafından geliştirimiştir. Bu modelle, ağ farkındalığına sahip cihazlarda çalışan uygulamaların birbirleriyle nasıl iletişim kuracakları tanımlanır.

İlk OSI standartları 1970'lerin sonlarında ve 1980’lerin başlarında ISO’nun TC 97 (Technical Committee 97), Enformasyon İşlemesi tarafından ortaya çıkartılmıştır. ISO, son OSI standardını 1984’te çıkartmıştır. Bu model kısa sürede kabul görerek yaygınlaşmış ve ağ işlemleri için bir kılavuz olmuştur.

OSI modeli öncesinde, işletmelerce kullanılan ticari ağların çoğunluğu belirli bir işletme tarafından belirli standartlara oturtulmamış teknolojiyle oluşturulmaktaydı. Örneğin IBM'in SNA ile DEC'in DECnet'i gibi. Bu ağların özellikleri, çoğunlukla yalnızca o üreticinin donanımının kullanılmasına izin verecek (ya da en azından başka ürünlerin bağlanmasını zorlaştıracak) biçimde tanımlanmıştı. Onlardan ayrı olarak OSI, çeşitli üreticilerin ürünlerinin bağlanabileceği bir ağ için, bir sektör etkinliği olarak ortaya çıkmıştır.

OSI Modeli herhangi bir donanım ya da bilgisayar ağı tipine göre değişiklik göstermemektedir. OSI'nin amacı ağ mimarilerinin ve protokollerinin bir ağ ürünü bileşeni gibi kullanılmasını sağlamaktır.

ISO standartlarının ağ üzerindeki iletişimi sağlarken karmaşık bir yol izlediği bir gerçektir. ISO standardı yedi katmana (alt göreve) ayrılmıştır. OSI modeli olarak bilinen bu yedi katman üstte gösterilmiştir.

OSI modeli sayesinde bir cihazın ağ içinde veya ağ dışında nasıl görevlendirildiği kolaylıkla anlatılabilir. Gerek ağ içinde gerek ağ dışında veri iletimi için verinin mutlaka her katmandan geçmesi gerekir. Geçtiği her katmanda da veriye belli görevler yüklenir.

OSI katmanlarında veri iletimi için uygulama katmanından donanım katmanına(fiziksel katman) doğru giderken veriye her bir katmanda ayrı bir başlık eklenir. Veri karşıdaki bilgisayara ulaştığında donanım katmanından(fiziksel katman) uygulama katmanına doğru bu başlıklara göre gider. En son uygulama katmanına ulaştığında veri karşı bilgisayara ulaşmış olur.

Katmanları

1. Katman: Fiziksel Katman
Fiziksel katmanın başlıca özellikleri şunlardır:

Veri bağlantısının elektriksel ve fiziksel özelliklerini ve bir cihaz ile cihazın fiziksel aktarım aracı( örneğin: bakır, fiber optik kablo, radyo frekansı) arasındaki ilişkiyi tanımlar.
Aktarım modlarını(örneğin: simplex, half duplex, full duplex) tanımlar.
Çok yaygın olan bazı ağ topolojilerini(bus, mesh veya ring) tanımlar.
Bitlerin çözümlenmesi bu katmanda yapılır.
Çözülen bitlerin, dijital ya da analog sinyal halinde gönderileceğinin kararının verildiği katmandır.
Çoğunlukla ham veriyle ilgilenir.
2. Katman: Veri Bağlantısı Katmanı
Veri bağlantısı katmanı uç düğümler arası veri transferi sağlar. Fiziksel katmanda meydana gelebilecek hataları tespit eder ve bu hataları mümkün olduğunca düzeltir. Veri bağlantısı katmanı, fiziksel olarak bağlı iki cihaz arasında bağlantı kurmayı ve bu bağlantıyı sonlandırmayı sağlayan protokolü tanımlar. Ayrıca bu cihazlar arasındaki veri akış kontrolü için de protokol tanımlar.

IEEE 802, veri bağlantısı katmanını iki alt katmana ayırır:

Media Access Control (MAC) katmanı - Ağdaki cihazların ağ ortamına(Örneğin: Kablo ) erişiminden ve veri iletim izninden sorumludur.
Logical Link Control (LLC) katmanı - Ağ katmanı protokollerinin tanımlanması daha sonra çözülmesi ve hata kontrollerinin sağlanmasından sorumludur.
3. Katman: Ağ Katmanı
Ağ katmanı, değişken uzunluklu veri dizilerinin(datagram) bir ağ düğümünden aynı ağa bağlı başka bir ağ düğümüne aktarımını sağlar. Mantıksal ağ adresini fiziksel makine adresine çevirir. Ağ, birden fazla düğümün bağlanabildiği bir ortamdır. Her düğümün bir adresinin olduğu, bağlı olan düğümlerin başka düğümlere veri iletimine izin veren ve sadece verinin içeriği ile hedef düğümün adresinin var olması koşuluyla başka düğümlere yönlendirilir. Eğer ağ katmanında çalışan bir düğümden, veri bağlantısı katmanında çalışan bir başka düğüme iletilen verinin boyutu fazla büyükse, ağ veriyi birkaç parçaya ayırır, parçaları ayrı ayrı gönderir ve gönderdiği düğümde bu parçaları tekrar birleştirir. Aynı zamanda böyle bir işlem yapmayıp hata raporu da gönderebilir.

Ağ katmanında veri iletiminin güvenli bir şekilde gerçekleştirileceğinin garantisi verilmez. Ağ katman protokolü güvenli veri iletimi sağlayabilir ama böyle bir zorunluluğu yoktur.

4. Katman: Taşıma/iletim Katmanı
Taşıma/iletim katmanı değişken uzunluklu veri dizilerinin(datagram) kaynaktan cihazdan hedef cihaza bir veya daha fazla ağ üzerinden servis kalitesini de koruyarak göndermeyi sağlar. Taşıma katmanı protokolüne örnek olarak, Internet Protocol(IP) üzerine inşa edilmiş olan Transmission Control Protocol(TCP) verilebilir.

Taşıma/iletim katmanı protokolü verilen bağlantı üzerinden gerçekleştirilen akış kontrolünü, paketlerin parçalara bölünüp birleştirilmesini ve hata kontrolünün güvenliğinden sorumludur. Taşıma katmanındaki bazı protokoller(Örneğin: TCP) bağlantıya dayalıdır. Protokolün bağlantı temelli olması sayesinde taşıma katmanı, parçalara bölünerek gönderilmiş olan paketlerden karşı tarafa ulaşamamış olanların yeniden gönderilmesini sağlar. Taşıma katmanı ayrıca karşı tarafa iletilen veriden sonra eğer bir hata oluşmamışsa başarı mesajı verir ve sonraki veriyi gönderir. Taşıma katmanı, uygulama katmanından aldığı veriyi paket haline getirir. Paketleme, büyük verileri küçük verilere bölme işlemidir.

5. Katman: Oturum Katmanı
Oturum katmanı, cihazlar arasındaki bağlantıları kontrol eder. Yereldeki ve uzaktaki bağlantıları kurabilir, yönetebilir ve sonlandırabilir. Oturum katmanı mesajlaşma kurallarından(full-duplex, half-duplex, simplex), uygulamalar arasındaki mesajlaşma kontrolünden, farklı birimlere gidecek verilerin gruplanmasından, mesajlaşmaya kalınan noktadan devam edilmesinden ya da yeniden alınmasından sorumludur. Oturum katmanı çoğunlukla uzak yordam çağrısını kullanan uygulama ortamlarında kullanılır.

6. Katman: Sunum Katmanı
Sunum katmanı, uygulama katmanındaki varlıkların arasındaki ortamı kurar. Bu katman eğer sunum servisi varlıklar arasında büyük bir veri eşleme sağlıyorsa uygulama katmanındaki varlıklar farklı sözdizimi(syntax) ve semantik kullansa bile bu ortamı sağlayabilir. Eşleme mevcutsa sunum servisi verileri sarmalayarak oturum protokolü verilerine dönüştürülür ve protokol yığınına iletir.

Bu katman uygulama ve ağ formatları arasındaki dönüşüm sayesinde verinin temsil edilme biçiminden(örn: şifreleme) bağımsızdır. Sunum katmanı, verileri uygulamaların kabul edeceği hale dönüştürür. Bu katman veriyi biçimlendirip şifreleyerek ağda gönderilmesini sağlar. Bu yüzden bu katmana sözdizim(syntax) katmanı da denildiği olur.

7. Katman: Uygulama Katmanı
Uygulama katmanı son kullanıcıya en yakın olan OSI katmanıdır. Yani hem OSI uygulama katmanı hem de kullanıcı doğrudan yazılımla,uygulamayla etkileşimde bulunur. Bu katman iletişim bileşenini yürüten uygulamayla etkileşime girer. Bazı uygulamalar OSI modelin kapsamı dışına çıkabilir. Uygulama katmanı sayesinde iletişim kuran kişiler tanımlanır, kaynak kullanılabilirliğine karar verilir ve senkronize iletişim gerçekleştirilir. İletişim kuran kişiler tanımlanırken kişilerin bir uygulama üzerinden veri göndermek için gereken kimliğine ve kullanılabilirliğin yeterli olup olmadığına karar verir. Kaynak kullanılabilirliğine karar verirken, uygulama katmanı ağın yeterli olup olmadığına ya da istenilen bağlantının var olup olmadığına karar vermelidir. İletişim senkronize edilirken uygulamalar arasındaki tüm iletişim, uygulama katmanı tarafından sağlanan iş birliğine ihtiyaç duyar. Bu katman uygulama ve son kullanıcı işlemlerini destekler. İletişimde bulunan kişiler ve servis kalitesi tanımlıdır, kullanıcı yetkilendirme ve gizlilik dikkate alınır ve de verinin sözdizimi ile ilgili kısıtlamalar da yine tanımlıdır. Bu katmandaki her şey uygulamaya özgüdür.

TCP/IP ile OSI arasındaki Farklar

TCP/IP haberleşme görevini karmaşık bir iş olarak niteleyerek daha basit alt görevlere böler.Her bir alt görev diğer alt görevler için belirli servisler sunar ve diğer alt görevin servislerini kullanır. OSI modeli de aynı kavramı kullanır ,ancak OSI modelinde her bir katmandaki protokollerin özellikleri ve birbiri ile ilişkileri kesin bir dille tanımlanmıştır. Bu özellik OSI modeli ile çalışmayı daha verimli kılar.
OSI modelinde katmanların görevlerinin kesin bir şekilde belirlenmiş olması yeni bir protokol geliştirmeyi kimi zaman güçleştirebilir.
TCP/IP ise böyle bir kısıtlama getirmediğinden,gerektiğinde yeni bir protokol mevcut katmanlar arasına rahatlıkla yerleştirilebilir.

OSI modelinde gerekmeyen bir katmanın kullanılmaması gibi esnek bir yapıya izin verilmemektedir. TCP/IP ise katı kurallarla tanımlı olmadığından gereksinim duyulmayan katmanların kullanılmamasına izin verir. Örneğin uygulama katmanında olmasına rağmen doğrudan IP üzerinden kullanılabilen protokoller mevcuttur.
TCP/IP protokollere örnek olarak, dosya alma/gönderme protokolü (FTP, File Transfer Protocol), Elektronik posta iletişim protokolü (SMTP Simple Mail Transfer Protocol), TELNET protokolü (Internet üzerindeki başka bir bilgisayarda etkileşimli çalışma için geliştirilen *login* protokolü) verilebilir. Adını sıkça duyduğumuz WWW ortamında birbirine link objelerin iletilmesini sağlayan protokol ise Hyper Text Transfer Protocol (HTTP) olarak adlandırılmaktadır. TCP/IP protokolü aynı zamanda, diğer iletişim ağlarında da kullanılabilir. Özellikle pek çok farklı tipte bilgisayarı veya iş istasyonlarını birbirine bağlayan yerel ağlarda (LAN) kullanımı yaygındır.

İnternet iletişim kuralları dizisi nedir ?

İnternet protokol takımı (İngilizce: en:Internet Protocol Suite), bilgisayarlar ve ağ cihazları arasında iletişimi sağlamak amacıyla standart olarak kabul edilmiş kurallar dizisidir. Bu kurallar dizisi temel olarak verinin ağ üzerinden ne şekilde paketleneceğini ve iletilen veride hata olup olmadığının nasıl denetleneceğini belirlemektedir.

Ağ kavramının ortaya çıkmasından günümüze kadar geçen sürede farklı amaçlar için birçok protokol geliştirilmiştir. Bu protokoller ilk zamanlar belli bir standarda uygun olarak geliştirilmemiş, genelde bilgisayar donanımlarına bağlı olacak şekilde tasarlanmışlardır. Bu dönemde ağ yapıları donanım üreticileri tarafından kendilerine has bir biçimde geliştirilmekteydi. Bu yapılara örnek olarak IBM'in SNA ve DEC'in DECnet ağları verilebilir. Farklı markalara ait donanımlara özel tanımlanan bu tür protokollerden dolayı farklı donanımlar arası iletişimde bir ortak nokta bulunamamıştır. Bu durum, ağlar arası yazılımların geliştirilmesinde sorun oluşturmuştur. Ortaya çıkan bu sorunun çözümüne yönelik 1984 yılında ISO (International Organization for Standardization - Uluslararası Standartlık Örgütü) tarafından, donanım ve ağ alt yapısından bağımsız olarak geliştirilmiş OSI (Open Systems Interconnection) başvuru modeli ortaya konmuştur.

İnternet iletişim kuralları, internet ve benzeri bilgisayar ağları üzerinde kullanılan iletişim kuralları ve bilgisayar ağ modeli ve kümesidir. Genel olarak TCP/IP olarak bilinir çünkü bunlar; İletim Kontrol Protokolü (TCP) ve Internet Protokolü (IP) olarak bu standartta tanımlanmış internet iletişim kurallarıdır. Bunun yanında bunlar, Amerika Birleşik Devletleri Savunma Bakanlığı’nın bir alt kolu olan DARPA’nın finanse ettiği ağ bağlantısının geliştirilmesi nedeniyle orijinal olarak DoD olarak bilinen internet modeli olarak da tanımlanır.

TCP/IP modeli ve ilgili iletişim kuralları Internet Engineering Task Force (IETF) tarafından yapılmaktadır.

İlk mimari belge olan RFC 1122, katman üzerinde mimari ilkeleri vurgular. End to End Principle; Bu prensip zamanla gelişmiştir. Orijinal açıklaması durumun devamlılığını sağlamak ve köşelerde bulunan bilginin bir uçtan bir uca transferii sağlamak, buna ek olarak internetin kenarlara hızını ve basitliğini etkilemeyecek bir şekilde bağlı olduğunu kabul etmektir. Dünya’nın bu prensipte güvenlik duvarları, ağ adresi çevirmenleri, web içeriği önbelleklerini ve benzeri zorunlu değişikliklerden dolayı ihtiyacı vardır.

Dayanıklılık Prensibi; “Genel anlamda bir uygulama göndericisine göre korunumlu ve alıcı tarafından özgür olmak zorundadır. Yani iyi biçimlenmiş datagram göndermek için dikkatli olmak gerekir, ama aynı zamanda yorumlayabileceği herhangi bir datagram kabul etmelidir. (teknik hatalardan dolayı açıklaması hala net değildir.) Ilkenin ikinci kısmı diğerleri kadar önemlidir: Diğer bilgisayarlar üzerindeki yazılım akılsızca yasal ama karanlık protokol özelliklerini istismar edebilecek eksiklikleri içerebilir.”

İnternet protokol takımı protokolleri ve hizmetlerin soyutlama sağlamak için kapsülleme kullanır. Encapsulation genellikle genel işlevsellik katmanlarına, protokol paketinin bölümü ile uyumludur. Genel olarak, bir uygulama (modelin en üst düzeyi) her seviyede daha fazla kapsülleme olmak, katmanlar aşağı veri göndermek için bir protokol kümesi kullanır.

Protokol paketinin katmanları, alt kısımdaki katmanların veri transferine yakın olmasına rağmen, kullanıcı uygulamasına mantıksal olarak yakındır. Katmanları hizmeti sağlayan veya tüketen olarak görmek soyutlama yöntemi üzerinde bit iletilmesi ve ayrıntıları üst katman protokolleri ile izole etmektir. Örneğin Ethener ve çarpışma algılaması, alt tabakaların her ayrıntılarını ve her uygulama ve protokol bilmek zorunda olmasından kaçınmasıdır.

Katmanlar, çeşitli mimari belgeler incelendiğinde bile -ISO 7498, Açık Sistemler Bağlantısı (OSI) modu gibi tek mimari model var- OSI modelinin daha az veya daha az katı olarak tanımlanan katmanları ve bu nedenle dünya protokolleri için daha kolay bir uyum sağlar. Sık başvurulan başka bir belge ise, RFC 1958, tabakalar yığınını içermemesidir. Tabakaların vurgu eksikliği IETF ve OSI yaklaşımlar arasındaki önemli bir farkdır. Sadece bu üst tabakalar, genel olarak iletişim tabakasının varlığını ifade eder; Aslında bu belge 1996 yılının anlık mimarisi olarak düşünülmüştü. “İnternet ve mimarisi oldukça görkemli bir plandan ve daha mütevazı başlangıçtan evrimsel biçimde büyüdü. Evrim bu sürecin teknolojisinin başarısı için ana nedenlerinden biri iken yine de internet mimarisinin mevcut ilkelerin bir anlık kaydetmek için yararlı olacaktır.”

RFC 1122, Sunucu Gereksinimleri başlıklı, katmanlara atıfta olacak şekilde paragraflarda yapılandırılmıştır, ancak belge vurgulayan katmanlardan ziyade diğer pek çok mimari ilkelere hitap eder. Bahsi geçen RFC 1122 aşağıdaki gibi gevşek, katmanların sayılarını değil,  isimlerini, dört katmanlı bir model olarak tanımlar:

Uygulama katmanı uygulamaları kullanıcı verilerini oluşturmak ve başka diğer uygulamalar veya aynı ana bilgisayara bu verileri ileten bir katmandır. Uygulamalar veya işlemler, temel, alt tabakalar tarafından sağlanan hizmetlerin özellikle diğer işlemlere güvenilir veya güvenilmez komutları sağlayan taşıma katmanının kullanımını gerçekleştirir. Iletişim ortakları, istemci-sunucu modeli ve peer-to-peer network olarak, uygulama mimarisi ile karakterize edilebilir. Bu tür SMTP, FTP, SSH, HTTP gibi tüm yüksek seviyeli protokoller, faaliyet gösterdikleri tabakadır. Süreçler esas hizmeti temsil eden portlar üzerinden ele alınmaktadır.

Taşıma Katmanı ya aynı ya da farklı bilgisayarlar ve yerel ağ veya yönlendirici bulunan uzak ağlar ya da üzerinde host-to-host iletişimi gerçekleştirir Bu katman uygulamaların iletişim ihtiyaçları için bir kanal sağlar. UDP güvenilmez bir datagram hizmeti veren, basit bir temel taşıma katmanı protokolüdür. İletim Kontrol Protokolü akış kontrolü, bağlantı kurulması ve verilerin güvenilir biçimde iletilmesini sağlar.

Internet katmanı’nın ağ sınırları boyunca datagramları alışverişi görevi vardır. Bu temel ağ bağlantılarının gerçek topolojisini (düzenini) gizleyen bir üniforma ağ arabirimi sağlar. Bu nedenle, aynı zamanda internetworking'i kuran tabaka olarak adlandırılır. Aslında gerçekten de interneti kurar ve tanımlar. Bu katman, TCP / IP protokol takımı için kullanılan adresleme ve yönlendirme yapıları tanımlar. Bu kapsamda, öncelikli olan protokol IP adreslerini tanımlayan Internet Protokolü vardır. Bu protokolün amacı verileri final bağlantısına yönlendiren bir ağa sahip olan bir sonraki IP dağıtıcısına ulaştırmaktır.

Link katmanı iletişimin yerel ağ ağlantısı kapsamında ana yönlendiricilerin müdahale olmadığı ağ yöntemlerini tanımlar. Bu katman, yerel ağ topolojisini tanımlamak için kullanılan protokol ve sonraki komşu hosts internet tabakası datagramlarının iletimini gerçekleştirmek için gerekli arabirimler içerir.

İnternet İletişim kuralı ve katmanlı iletişim kuralları tasarımı OSI modeli kurulmadan önce kullanımdaydı. Bu süreçten beri TCP / IP modeli kitap ve dersliklerde, sonuç olarak karışıklık ile sonuçlanan OSI modeli ile karşılaştırılmıştır. Çünkü iki model de sıkı katman göreceli önemi de dahil olmak üzere farklı varsayımları ve amaçları kullanmaktaydı.

Bu soyutlama aynı zamanda alt tabakaların sağlayamadığı fakat üst katmanların sağladığı hizmetin sağlanmasına olanak tanır. Orijinal OSI modeli bağlantısız hizmetleri (OSI RM CL) kapsayacak şekilde genişletilmişken, IP güvenilir olarak tasarlanmamış fakat yine de en iyi veri teslimi için çaba gösteren bir protokoldür. Bu, tüm ulaşım katmanı uygulamalarının güvenirlik sağlayıp sağlayamayacağı yahut nasıl sağlayacağı konusunda seçim yapılması gerektiğini belirtir. UDP, sağlama yoluyla veri bütünlüğünü sağlar, ancak teslimini garanti etmez; bunun yanında TCP, alıcı paket alımını kabul edene kadar retransmitting üzerinde veri bütünlüğü ve dağıtım garantisini sağlar.

Bu model OSI modeli ve ilgili belgelerin formalizminden yoksundur ancak IETF bir model kullanmaz ve David D.Clark’ın bir yorumunda özetlediği gibi bunu bir sınırlama olarak da algılamaz” Bizler; kralları, başkanları ve oylamayı reddediyoruz. İnandığımız şey kabaca uzlaşma ve kod çalıştırmadır.” OSI modeline göre yapılan bu modelin eleştirisi, bu modele göre ISO’nun sonraki geliştirmelerini hesaba katmamıştır.

Adresleme sistemlerinin kendi multiaccess bağlantıları için (örneğin Ethernet) bir adres eşleme protokolü gereklidir. Bu protokoller IP’nin altında, ancak mevcut bağlantı sistemi üzerinde olarak kabul edilebilir. IETF teminolojiyi kullanmaz iken, bu durum ağ katmanı (IONL) iç organizasyonu olan OSI modeli bir uzantısına göre bir alt ağ bağımlı yakınsama kolaylığıdır.

ICMP & IGMP IP üstünde çalışır ancak UDP veya TCP gibi veri transferi gerçekleştirmez. Yine de, bu işlevselliği kendi Yönetim Çerçevesinde (OSIRM MF), OSI modeli katman yönetimi uzantıları olarak var eder.

SSL/TLS Kütüphanesi ise yukarıda belirtilen ve TCP kullanan taşıyıcı katmanlarını aşağıda belirtilen uygulama protokolleri kapsamında kullanır. Yine, OSI mimarisine uymak için, bu protokollerin tasarımlarının parçalarının hiçbir amacı yoktur.

Bağlantıya karşı kara kutuya benzer bir davranış sergilenir. IETF açık bir şekilde, OSI modeline nazaran daha az akademik fakat pratik bir alternatif olan iletim sistemlerini tartışmak niyetinde değildir.

TCP/IP modelinde, yollanan veriler her katmanda sarmallanır (encapsulation) ve bir alt katmana yollanır. Alıcı tarafında bu veriler teker teker açılıp (decapsulation) bir üst katmana gönderilir. Bu yöntemfarklı marka ve modellerdeki cihazların birlikte çalışmasını sağlar. Örneğin bir bilgisayarın ağ bağlantısınde Ethernet yerine Wi-fi kullanılması o bilgisayarın üzerinde başka bir web tarayıcı kullanılmasını gerektirmez.

OSI modelinde yedi ve TCP/IP modelinde ise dört katman bulunmaktadır. TCP/IP modelindeki katmanlar aşağıda verilmiştir:

Uygulama: Bu katmanda veriyi göndermek isteyen uygulama ve kullandığı dosya formatı bulunur. Örneğin "HTTP üzerinden HTML formatında yazılmış Wikipedia ana sayfası". OSI modelindeki gibi ağa erişmek için gerekli uygulama protokollerini içerir. OSI modelindeki uygulama katmanından farkı sunum ve oturum katmanlarının uygulama katmanı içerisinde yer almasıdır. SMTP ve FTP protokolleri bu katmanda bulunur.
Taşıma: Bu katmanda verinin ne şekilde gönderildiği gösterilir. Servis kalitesi (the quality of service), güvenli (reliable) veri aktarımı, veri akış kontrolü (flow control), hata kontrolü (error control) gibi işlemlerin yapıldığı katmandır. TCP veya UDP gibi protokoller bu katmandadır. TCP, bağlantı tabanlı (connection oriented) ve güvenilir (reliable) iletişim sağlayan bir protokoldür. Bağlantı tabanlı olması kaynak ve hedef arasında mantıksal bağlantı kurulması anlamına gelmektedir. Bu da iki bilgisayarın veri alışverişinde bulunmadan önce anlaşması demektir. Güvenilir olması; kurulan bağlantı üzerinden gönderilen verinin gönderildiği şekilde, veri kaybı olmadan ve sıralı biçimde iletimini garanti eder. UDP bağlantısız (connectionless) ve güvenilir olmayan bir iletişim sağlar. UDP'de ek bağlantı kontrolleri olmadığından dolayı UDP başlığı (header) TCP'nin başlığına göre daha kısadır. Bu nedenle UDP, TCP' ye göre daha hızlıdır.
İnternet: Bazen IP katmanı olarak da anılan bu katman, IP adreslerinin veriye eklendiği ve yönlendirmenin yapıldığı katmandır. Paketin hedefe en iyi yoldan gönderilmesi de bu katmanın sorumluluğudur. Bu katmandaki uygulamalar IP veya IPv6 gibi iletişim protokolleri olabileceği gibi ICMP veya IGMP gibi durum bildirme ve katmanlar arası bağ protokolleri de olabilir.
Veri Bağlantı: Bu katmanda Ethernet, Wi-fi, token ring, ATM gibi protokoller bulunur.

Uygulama Katmanı
Uygulama Katmanı, bünyesinde ağ yönlendirici protokolleri ve sunucu düzenleme protokolleri gibi basit ağ destekli servisleri içeren fakat düşük seviyedeki katmanlar tarafından kurulan ağ bağlantıları üzerindeki uygulama verilerinin değişimini yahut kullanıcılara servis sağlayan protokoller içerir. Uygulama katmanı protokolleri örnekleri Hypertext Transfer Protocol Köprü Metni Aktarım Protokolü] (HTTP), the File Transfer Protocol Dosya Transferi Protokolü] (FTP), the Simple Mail Transfer Protocol Basit Mail Transfer Protokolü] (SMTP) ve the Dynamic Host Configuration Protocol Aktif Sunucu Düzenleme Protokolü] (DHCP)’dür. Veri, protokol birimler halinde kapsüllü bir biçimde uygulama katmanı protokollerine göre taşıma katmanı yani gerçek veri transferi gerçekleştirilmesi için alt katman protokolleri halinde kodlanmıştır.

IP modeli biçimlendirme ve veri sunma özelliklerini dikkate almaz ve OSI modeli (Sunum ve sezon katmanları) gibi uygulama ve ulaşım katmanları arasında ilave katmanları tanımlamaz. Bu tür işlevler ise kütüphane bölümleri ve uygulama programları arayüzleridir.

Uygulama Katmanı protokolleri taşıyıcı katmana veya daha altındaki katmanlara, taşıyıcı katmanların özelliklerinden olan çıkmaz IP adresleri ve port numaraları gibi uygulamalara rağmen iletişim kurmaya yarayan ağ bağlatıları sağlayan siyah kutulara davrandığı gibi davranır. Uygulama katman protokolleri genel olarak sunucu server uygulamaları ile bağdaştırılır ve Internet Assigned Numbers Authority (IANA) tarafından rezerve edilmiş iyi bilinen port numaraları gibi servis görür. Örneğin; the HyperText Transfer Protokolü 80 numaralı portu ve Telnet ise 23 numaralı portu kullanır. Bir servise bağlanmaya müşteriler ise genellikle bağlantı noktası numaralarının rastgele veya uygulama yapılandırılmış belirli bir mesafeden işlem süresince atanan kısa ömürlü bağlantı noktalarını kullanır.

Taşıma Katmanı
Taşıma katmanı ve alt düzey katmanları uygulama katmanı protokolleri özellikleri ile ilgisizdir. Yönlendiriciler ve anahtarlar genellikle kapsüllü trafiği incelemek yerine sadece bir kanal sağlarlar. Yine de, bazı güvenlik duvarı ve bant genişliği daraltma uygulamaları, uygulama verilerini yorumlamak zorundadır. Bunun bir örneği Kaynak Rezervasyon Protokolüdür (RSVP). Bu uygulama yükü, ayrıca ağ adresi çeviricisi (NAT) geçişi için bazen gereklidir.

TCP/IP modelindeki uygulama katmanı, Open System Interconnection (OSI) modelinin beşinci (oturum), altıncı (sunum), ve yedinci (uygulama) katmanlarını kapsamaktadır.

Ayrıca, TCP/IP referans modeli kullanıcı protokolleri ve destek protokolleri arasında çeşitlere ayrılır. Destek protokolleri sisteme servis sağlar. Kullanıcı protokolleri ise kullanıcı uygulamaları için kullanılır. Örneğin, FTP bir kullanıcı protokolü ve DNS ise sistem protokolüdür.

Taşıma katmanı uygulama görevinin özel veri alışverişini kullanan bir temel veri kanalı kurar. Katman kullanıcı verisinin yapısından bağımsız olarak end-to-end servisinin sağlandığı ve herhangi belirli bir amaç için bilgi alışverişinin gerçekleştiği process-to-process bağlantısı kurar. Sorumluluğu kapsamında bağımsız temel ağın end-to-end mesaj transferini, hata kontrolünü, segmentasyonu, akış kontrolünü, tıkanma kontrolünü ve port numaraları ile birlikte uygulama adreslemesini içerir. Uçtan uca aktarım katmanındaki mesaj iletimi veya bağlantı uygulamaları bütün bunları ya TCP’de uygulanan bağlantı yönelimi ya da UDP’de uygulanan bağlantısız yönelimi olarak kategorize edebilir.

Uygulamalar için process-specific iletim kanallarını sağlamak amacıyla, katman port kavramını ortaya çıkarmıştır. Bu, bir uygulamanın ihtiyacı olan iletişim kanallarının her biri için özel olarak tahsis edilen numaralı bir mantıksal yapıdır.

TCP güvenilir bir veri akışı sağlayan güvenilirlik sorunlarını gideren bir bağlantı tabanlı (connection oriented) protokoldür:

·       Veri bir düzen içerisinde ulaşır

·       Veride minimum düzeyde hata vardır (Örneğin; hata düzeltme)

·       Kopya veri atılmıştır

·       Kayıp veya atılan paketler yok edilmiştir.

·       Trafik sıkışıklığı kontrolü içerir

Yeni olan Bağlantı Transferi Kontrol Protokolü de (SCTP: Stream Control Transmission Protocol) aynı zamanda güvenilir, bağlantı yönelimli taşıma mekanizmasıdır. Bu protokol mesaj bağlantı odaklı – TCP gibi bit bağlantı odaklı değil- ve  tek bir bağlantı üzerinden çoklu bağlantılar sağlayabilir. Aynı zamanda bir bağlantının kopması durumunda diğer bağlantının  otomatik olarak devreye girdiği çoklu IP’nin başlangıcı ile son bulan farklı bir bağlantı olan multi-homing desteği de sağlar. Bu, ilk başta telefon uygulamaları için geliştirilsede (IP üzerinden SS7’i transfer etmek için), farklı uygulamalar tarafından da kullanılabilmiştir.

UDP (Kullanıcı Datagram Protokolü) bir bağlantı tabanlı olmayan (connectionless) bir protokolüdür. IP gibi, en iyi bir çabası, "güvenilmez" bir protokoldür. Güvenilirlik, zayıf sağlama algoritması kullanılarak hata tespiti yoluyla ele alınmaktadır. UDP tipik olarak akış ortamı gibi güvenilirlikten ziyade zamanında ulaşımın önemli olduğu ya da basit bir sorgu / DNS aramaları gibi güvenilir bağlantı kurma yükünün orantısızca fazla olduğu uygulamalar için kullanılır. (ses, video, vb.)  Real-time Transport Protocol (RTP) ise bu tür akışı ses ve video gibi gerçek zamanlı veriler için tasarlanmış bir datagram protokolüdür.

Herhangi bir ağ adresindeki uygulamalar kendi TCP veya UDP bağlantı noktası ile ayırt edilir. Geleneksel olarak belli bir şekilde tanınmış portlar özel uygulamalar ile ilişkilidir.

TCP/IP modelinin ulaşım ya da host-to-host katmanı OSI modelindeki dördüncü katmana karşılık gelmektedir.

İnternet katmanı
İnternet katmanının,  potansiyel çoklu ağlar üzerinden paketleri gönderme sorumluluğu vardır. Internetworking hedef ağa kaynak ağdan veri göndermeyi gerektirir. Bu süreç yönlendirme işlemi olarak tanımlanır. Internet Protokolü iki temel işlevleri gerçekleştirir:

Host addressing and identification: Bu süreç hiyerarşik bir IP adresleme sistemi ile gerçekleştirilir

Paket Yönlendirme: Bu süreç veri paketlerinin kaynak üzerinden hedefe en yakın ağ yönlendiricisi üzerinden ulaştırılmasıdır.

İnternet katmanı sadece taşıma katmanında agnostik veri yapıları değil, bunun yanı sıra çeşitli ulaşım katmanı protokollerinin operasyonu arasında ayırım yapmaz. IP, farklı üst katman protokolleri için çeşitli veri taşır. Bu protokollerin her biri bünyesindeki benzersiz protokol sayısına göre tespit edilir. Örneğin; Internet Denetim İletisi Protokolü (ICMP) ve Internet Grup Yönetimi Protokolü (IGMP) sırasıyla 1 ve 2 numaralı iletişim kurallarıdır.

IP üzerinden taşınan bu protokollerin bazıları Tanı bilgilerini aktarmak için kullanılan ICMP gibi veya IP Multicast verileri yönetmek için kullanılan IGMP’dir. Bu, internet TCP / IP yığını ve OSI modelinin mimarisinde farklılıkları göstermektedir. TCP / IP modeli internet katmanı ağ katmanına hitap eden Açık Sistemler Bağlantısı (OSI)’nın üç katmanına tekabül eder.

Internet Katmanı potensiyel olarak aldığı verileri hedefine ulaştırmak üzere en yakınındaki yönlendiriciye gönderen ve  farklı IP’ler üzerinde yer alan sunucular arasında sadece güvenilmez bir datagram iletim tesisi sağlar. Bu işlevsellik ile internet katmanı temel olarak internet üzerine kurulu internetworking’i, farklı IP’ler üzerindeki internetworking’i mümkün kılar. Internet Protokolü İnternet katmanın başlıca bileşenidir ve ağ sunucuları bilgisayarlarını tanımlamak için iki adresleme sistemleri tanımlar ve onların ağ üzerindeki yerini belirler.  ARPANET’in orijinal adresleme sistemi ve onların arkasından gelenler ise; internet üzerindeki internet iletişim kuralları versiyon 4 (IPv4)’tür. 32 bit IP adresi kullandığından dolayı yaklaşık 4 milyar sunucuyu tanımlama kapasitesindedir. Bu sınırlama, 1998’te yayınlanan Internet Protokolü 6. sürüm standardizasyonu dahilinde elimine edildi ve 2006 yılında üretim çalışmaları başladı.

Veri katmanı
Bağlantı katmanın, sunucunun bağlı olduğu yerel ağ bağlantısına ait bir ağ kapsamı vardır. Bu kapsama literatürde, TCP / IP bağlantısı denir. TCP / IP donanım bağımsız olacak şekilde tasarlandığından dolayı bu bağlantı internet protokolleri arasındaki en yavaş bağlantı olarak tanımlanır. Sonuç olarak TCP / IP hemen hemen herhangi bir donanım ağ teknolojisi ile birlikte uygulanabilir.

Bağlantı katmanı aynı linke iki farklı türdeki internet katman ara yüzleri arasındaki paketleri taşımak için kullanılır. Belirli bir bağlantıyı paketleri gönderme ve alma işlemleri hem ağ kartı için yazılım aygıt sürücüsünde hem de software veya özel yonga setinde kontrol edilebilir. Bunlar iletim için hazırlamak için bir paket başlığını ekleme sonrasında çerçeveyi fiziksel bir ortam üzerinde iletmek gibi veri bağlantısını çalıştırır. TCP/IP modeli,  İnternet iletişim kuralları kapsamındaki Media Access Control (MAC) gibi veri yönlendirme ağları içeren özellikler içermektedir. Bu düzeyin altındaki tüm diğer yönleri ise, örtülü bağlantı katmanı var varsayılır, fakat açıkça tanımlanmamıştır.

Bu da paketlerin bir sanal özel ağ ya da diğer ağ tüneli üzerinden gönderilmek üzere seçilebilir tabakadır. Bu senaryoda, bağlantı katmanı veri başka bir IP bağlantısı üzerinden iletimi ya da alımı için IP yığını başka örneğinin erişir uygulama verileri kabul edilebilir. Böyle bir bağlantı veya sanal bağlantı, protokol kümesinin bağlantı katmanında bir tünel olarak hizmet veren bir taşıma protokolü ya da bir uygulama kapsamı protokolü ile kurulabilir. Böylece, TCP / IP modeli sıkı bir hiyerarşik kapsülleme dizisi dikte etmez.

TCP/IP modelinin bağlantı katmanı fiziksel ve veri bağlantı katmanları olan Açık Sistemler- Interconnection (OSI) modeli, katmanlar tek ve OSI modeline tekabül etmektedir.

Katmanlama, her katmana özel donanımlar yapılmasına olanak sağlamıştır: fiziksel katmanda paket yönlendirmesi switch'ler, IP katmanında paket yönlendirmesi router'lar, taşıma katmanında paket yönlendirmesi ise NAT'lar tarafından yapılır. Bu sayede, basit donanımlarla yüksek TCP/IP performansları elde edilebilmektedir.

Katmanlama, uygulamalar arası uyumu kolaylaştırdığı gibi büyük bir dezavantaja da sahiptir: her katman veriye tekrarlanan (dolayısıyla gereksiz) veriler ekler. Örneğin her katman pakete ekstra bir boy bilgisi ekleyecektir. Çoğu katman verinin doğruluğundan emin olmak için muhtelif rakamlar da ekleyebilir. Bunun, dünya internet trafiğinin %15'ini oluşturduğu tahmin edilmektedir.

Katmanlama sistemindeki ilk üç katman (yani donanım, ağ ve taşıma katmanları) arasından:

Donanım katmanı, bilgisayarın üzerindeki ağ donanımını tanıyabilmek için bir ağ kartı numarası. Bu kart numarası ağ kartına yazılı gelir (yani değiştirilemez (aslında bu yöne yönelik programlarla MAC adresini de değiştirmek mümkündür)) ve MAC adresi olarak anılır.
Ağ katmanı, bilgisayara ulaşabilmesi için verilen IP adresini kullanır.
Taşıma katmanı ise, aynı bilgisayarda çalışan değişik yazılımların aynı anda internete ulaşabilmesi için her yazılıma bir port numarası verir.
Bazı IP adresleri ve maskeleri bazı kullanımlar için ayrılmıştır. 

IP ve IP adresi nedir ?

IP adresi (İngilizce: Internet Protocol Address), interneti ya da TCP/IP protokolünü kullanan diğer paket anahtarlamalı ağlara bağlı cihazların, ağ üzerinden birbirleri ile veri alışverişi yapmak için kullandıkları adrestir.

İnternet'e bağlanan her bilgisayara, İnternet Servis Sağlayıcısı tarafından bir IP adresi atanır ve internetteki diğer bilgisayarlar bu bilgisayara verilen bu adres ile ulaşırlar. IP adresine sahip iki farklı cihaz aynı ağda olmasa dahi, yönlendiriciler vasıtası ile birbirleri ile iletişim kurabilirler.

IP adresleri şu anda yaygın kullanımda olan IPv4 için 32 bit boyunda olup, noktalarla ayrılmış 4 adet 8 bitlik sayıyla gösterilir. Örneğin: 192.168.10.5

Bir internet sayfası sunucusuna IP adresi yazarak da bağlanılabilir. Ancak bu rakamları yazmak pratik olmadığından IP adresine karşılık gelen bir alan adı sistemi kullanılmaktadır. İnternet servis sağlayıcıları'nda da bulunan Alan Adı Sunucuları'ndan (DNS -Domain Name System) oluşan hiyerarşik bir sistem, hangi alan adının hangi IP adresine karşılık geldiği bilgisini eşler ve kullanıcıları doğru adreslere yönlendirir.

Bu makale yalnızca IP ağ protokolü ile ilgilidir. İnternet Protokolü (IP) ağ sınırları boyunca datagramların geçişi için internet protokolü takımında temel iletişim protokolüdür. Yönlendirme işlevi sayesinde internetin çalışmasını sağlar ve internetin olmazsa olmazıdır. IP, paket teslim görevini paket başlıklarındaki IP adreslerine dayalı olarak kaynak adresten hedef adrese doğru gerçekleştirir. Bu amaçla, IP veri teslim edilecek kapsülleyen bir paket yapıları tanımlamaktadır. Aynı zamanda adresleme yöntemlerini tanımlayan bu method kaynak ve hedef bilgileri ile diyagramı etiketlemek için kullanılır. IP, 1974 yılında Vint Cerf ve Bob Kahn tarafından orijinal iletim kontrol programında bağlantısız bir datagram hizmeti olarak tanıtıldı. İnternet protokolü paketi bu nedenle sık sık TCP/IP gibi ifade edilir. IP'nin ilk büyük versiyonu İnternet Protokolü Sürüm 4'tür. IPv4 internette baskın olan bir protokoldür. Onun halefi İnternet Protokolü Sürüm 6 (IPv6)'dır.

İnternet Protokolü bir veya birden fazla IP ağındaki bir kaynaktan bir hedefe datagramların (paketlerin) yönlendirilmesinden sorumludur. Bu amaçla, İnternet Protokolü paketleme biçimini tanımlar ve iki işlevi olan adresleme sistemi sağlar.

Her datagramın iki bileşeni vardır. Bir başlık ve bir yük. IP başlık rota için gerekli kaynak IP adresi, hedef IP adresi ve diğer meta ile etiketlenir ve datagram teslim edilir. Yük taşınan veridir.

IP adresleme IP adreslerinin atamasını ve ilişkili parametrelerin arabirimlerini barındırmayı gerektirir. Adres uzayı ağlara ve alt ağlara ayrılır, ağın tanımını ve yönlendirme öneklerini içerir. IP yönlendirme bütün ana bilgisayarlardan olduğu gibi yönlendiriciler tarafından da gerçekleştirilir ve asıl işlevi ağ sınırları boyunca paketleri ulaştırmaktır. Ağın topoloji için gerektiği gibi yönlendiriciler, özel olarak tasarlanmış yönlendirme protokolleri üzerinden birbiriyle iç ağ geçidi protokolleri ve dış ağ geçidi protokolleri ya iletişim kurar. IP yönlendirme yerel ağlarda yaygındır. Örneğin, birçok ethernet anahtarları IP çok noktaya yayını destekler. Bu anahtarlar IP adreslerini kullanır ve İnternet Grup Yönetimi Protokolü çoklu yayın yönlendirmelerini kontrol eder ancak gerçek yönlendirme için MAC adreslerini kullanır.

İnternet protokollerinin tasarımı uçtan uca prensibine dayanır. Ağ altyapısı tek bir ağ elemanı veya iletim ortamı da doğal olarak güvenilmez olarak kabul edilir ve linkleri ve düğümleri kullanılabilirliği açısından dinamik varsayar. Ağın durumunu devam ettiren veya izini süren hiçbir merkezi izleme veya performans ölçüm kolaylığı yoktur. Ağ karmaşıklığını azaltma yararına, ağda istihbarat bilerek çoğunlukla veri aktarımı uç düğümleri yer almaktadır. İletim yolundaki yönlendiriciler paketleri direkt olarak sonraki bilinen ve varış adresinin girişi ile eşleşen ulaşılabilir geçide doğru yönlendirir.

Bu tasarımın bir sonucu olarak, Internet Protokolü sadece en iyi çaba teslim sağlar ve hizmet güvenilmez olarak karakterize edilir. Ağ mimari dili, bu iletim bağlantı yönelimli modlarda aksine bir bağlantısız protokoldür. Çeşitli hata durumları bu tür veri bozulması, paket kaybı, çoğaltılması ve out-of-sipariş teslimi olarak oluşabilir. Yönlendirme dinamik olduğundan, her paket anlamı bağımsız tedavi edilir ve ağ önceki paketleri yolunda dayalı halde saklar, farklı paketler farklı yollar aracılığıyla aynı hedefe yönlendirilmiş olabilir Çünkü, yönlendiriciler hep dinamiktir, yani her pakete bağımsız bir şekilde davranılır ve ağ önceki paketlerin izine dair herhangi bir durum devam ettirmediğinden dolayı, farklı paketler aynı hedefe farklı yollar üzerinden yönlendirilebilir, bu alıcının sıralamasının bozulması ile sonuçlanabilir.

Internet Protokolü Sürüm 4 (IPv4) IP paket başlığı hatasız olmasını sağlamak için önlemler sağlar. Bir yönlendirme düğümü bir paket için bir sağlama toplamı hesaplar. Sağlama kötüyse, yönlendirme düğüm paketi atar. Internet Denetim İletisi Protokolü (ICMP) Böyle bir bildirim sağlar, ancak yönlendirme düğümü, son düğümü bildirmek zorunda değildir. Aksine, performansı arttırmak için ve geçerli link tabaka teknolojisinin hata bulması varsayıldığı için, the IPv6 başlığı korumak için hiçbir kontrol sağlamaz.

Ağdaki tüm hata durumları tespit edilir ve bir iletim sonu düğümleri tarafından telafi edilmelidir. Internet protokol paketinin üst katman protokolleri güvenilirlik sorunlarını çözmekle sorumludur.

İnternete bağlanan kullanıcının dış dünyaya bağlantı sağladığı gerçek IP adresi çoğu zaman dinamiktir. Kullanıcının hizmet aldığı internet servis sağlayıcı, kullanıcıya o an boşta bulunan bir IP adresini verir. Bu yüzden internete her bağlantı yapıldığı zaman kullanıcıların dış dünyaya açıldıkları gerçek IP adresi değişebilmektedir.

Statik IP adresleri olan bilgisayarların adresleri değişmez. Sunucu görevi gören bilgisayarlar için tercih edilir.

Kullanım alanlarına göre IP Adresleri sınıflandırılır. A sınıfı 1-127, B sınıfı 128-191, C sınıfı 192-223, D,E ve F sınıfları 224-254.

Örneğin;

A Sınıfı IP Adresleri 1.aaa.bbb.ccc / 127.aaa.bbb.ccc
B Sınıfı IP Adresleri 128.aaa.bbb.ccc / 191.aaa.bbb.ccc
C Sınıfı IP Adresleri 192.aaa.bbb.ccc - 223.aaa.bbb.ccc aralığındadır.

A Sınıfı IP Adresinin ilk okteti ağ adresini (network address), kalan oktetler ise konak adresini (host address) verir. Örneğin IP adresini a.b.c.d şeklinde gösterirsek burada a ağ adresini, kalan b.c.d ise konak adresi gösterir.
B Sınıfı IP Adresinin ilk iki okteti ağ adresini, kalan oktetler ise konak adresini verir.
C Sınıfı IP Adresinin ilk üç okteti ağ adresini, kalan oktetler ise konak adresini verir.

Aşağıda yer alan üç IP adres bloğu yerel alan ağlarında kullanılmak üzere ayrılmıştır.

10.0.0.0 - 10.255.255.255 (10.0.0.0/8 - 10.0.0.0 maske 255.0.0.0)
172.16.0.0 - 172.31.255.255 (172.16.0.0/12 - 172.16.0.0 maske 255.240.0.0)
192.168.0.0 - 192.168.255.255 (192.168.0.0/16 - 192.168.0.0 maske 255.255.0.0)
Bu IP adres blokları yerel alan ağlarında kullanılmak üzere tahsis edilmiştir (Dünya üzerinde tekil değildirler) ve geniş alan ağlarında internet servis sağlayıcılar tarafından yönlendirilmezler. Bu nedenle bu IP ağlarından internete çıkarken gerçek IP adreslerine NAT yapılır.