İçeriğe atla
Bilgi Merkezi/Makale
Makale

OSI Katmanları Nedir? 7 Katmanlı OSI Modeli ve TCP/IP ile Farkı

OSI modeli, ağ iletişimini yedi katmana ayıran başvuru modelidir. Katmanları, protokolleri, TCP/IP ile farkını ve sorun gidermedeki yerini anlattık.

Oğuzhan Gerçek··5 dk okuma
OSI Katmanları Nedir? 7 Katmanlı OSI Modeli ve TCP/IP ile Farkı

Kısa cevap: OSI (Open Systems Interconnection) modeli, iki cihaz arasındaki ağ iletişimini yedi katmana ayıran kavramsal başvuru modelidir: fiziksel, veri bağlantısı, ağ, taşıma, oturum, sunum ve uygulama. ISO'nun 1984'te yayımladığı model, bugünkü internetin kullandığı TCP/IP protokol ailesiyle birebir örtüşmese de ağ dünyasının ortak dili olmaya devam ediyor: "katman 2 switch", "katman 3 yönlendirme", "katman 7 saldırısı" hep bu modele gönderme yapar. Pratik değeri sorun gidermede: bir bağlantı sorununu katmana indirgediğinizde hangi cihazın ve hangi ekibin işi olduğu netleşir.

OSI modeli nedir?

Cloudflare'in tanımıyla OSI modeli, Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından oluşturulmuş, farklı iletişim sistemlerinin standart protokollerle birbiriyle konuşabilmesini sağlayan kavramsal bir modeldir; ağ iletişimini üst üste dizilmiş yedi soyut katmana böler. Wikipedia'ya göre model 1984'te ISO tarafından ISO 7498, CCITT (bugünkü ITU-T) tarafından X.200 olarak yayımlandı; güncel standart ISO/IEC 7498-1.

Modelin fikri basit: her katman yalnızca bir üstündeki katmana hizmet verir, bir altındakinden hizmet alır ve karşı cihazdaki eşiyle konuşur. Veri gönderilirken her katman kendi başlığını ekler (kapsülleme), alıcı tarafta aynı katmanlar bu başlıkları sırayla söker. Katmanların taşıdığı birimlerin de adı var: fiziksel katmanda bit, veri bağlantısında çerçeve (frame), ağ katmanında paket, taşıma katmanında segment.

OSI'nin 7 katmanı

Aşağıdan yukarıya, Cloudflare'in katman tarifleriyle:

  1. Fiziksel katman: Kablo, fiber, radyo sinyali ve bağlantı donanımı; veriyi 1 ve 0'lardan oluşan bit akışına çevirir. Hub, kablolar ve SFP modülleri bu katmandadır.
  2. Veri bağlantısı katmanı: Aynı ağdaki iki cihaz arasında veriyi taşır; paketleri çerçevelere böler, ağ içi akış ve hata kontrolünü yapar. MAC adresleri, Ethernet ve Wi-Fi burada; switch ve VLAN bu katmanın kavramları.
  3. Ağ katmanı: Veriyi farklı ağlar arasında taşır; segmentleri paketlere böler ve hedefe giden yolu bulur. IP, ICMP ve IPsec bu katmanda; router ve ağ geçidi burada çalışır.
  4. Taşıma katmanı: Uçtan uca iletişimi yönetir; veriyi segmentlere böler, karşı tarafta birleştirir, akış ve hata kontrolü yapar. TCP ve UDP ile port numaraları bu katmandadır.
  5. Oturum katmanı: İki cihaz arasındaki iletişimi açar, sürdürür ve kapatır; uzun aktarımlarda kesinti sonrası kaldığı yerden devam için kontrol noktaları koyar.
  6. Sunum katmanı: Veriyi uygulama katmanının kullanabileceği hâle getirir: çeviri, şifreleme ve sıkıştırma. Ders kitaplarında TLS şifrelemesi çoğunlukla bu katmana yerleştirilir.
  7. Uygulama katmanı: Kullanıcı verisiyle doğrudan temas eden tek katman; yazılımın dayandığı protokolleri yönetir. HTTP, SMTP ve DNS bu katmandadır.

OSI ile TCP/IP arasındaki fark

İnternet OSI protokollerini değil, TCP/IP protokol ailesini kullanıyor. Cloudflare'in ifadesiyle modern internet OSI modelini birebir izlemiyor; daha sade olan internet protokol ailesine daha yakın. TCP/IP modeli, RFC 1122'de tanımlandığı biçimiyle dört katmandan oluşur: uygulama, taşıma, internet ve bağlantı katmanı. Eşleşme kabaca şöyle: TCP/IP'nin uygulama katmanı OSI'nin uygulama, sunum ve oturum katmanlarını kapsar; taşıma katmanı OSI'nin taşıma katmanına, internet katmanı ağ katmanına, bağlantı katmanı ise veri bağlantısı ve fiziksel katmanlara karşılık gelir.

OSI'nin yaşamasının sebebi de bu: protokol olarak değil, Wikipedia'nın deyişiyle öğretim ve belgeleme için bir referans olarak kullanılıyor. Ürün adlarındaki ve güvenlik raporlarındaki katman numaraları hep OSI numaralarıdır.

Katman numaraları günlük dilde: L2, L3, L4, L7

  • L2 switch: MAC adresine göre çerçeve anahtarlar; L3 switch aynı kutuda VLAN'lar arası yönlendirme de yapar.
  • L3/L4 güvenlik duvarı: IP adresi, protokol ve porta göre karar verir; ayrıntısı güvenlik duvarı yazısında.
  • L4 ve L7 yük dengeleyici: L4, TCP bağlantısını dağıtır; L7, HTTP isteğinin içeriğine (adres, başlık) göre dağıtır. Load balancer yazısında anlattık.
  • L7 saldırısı ve WAF: Cloudflare'e göre DDoS saldırıları ağ bağlantısının belirli katmanlarını hedefler: uygulama katmanı saldırıları 7. katmanı, protokol saldırıları 3. ve 4. katmanı. WAF 7. katmanda, DDoS koruması ağırlıkla 3. ve 4. katmanda çalışır.

Sorun giderme: hatayı katmana indirgemek

Cloudflare'in de belirttiği gibi modelin asıl faydası sorunu parçalara ayırıp kaynağını yalıtmak; sorunu tek katmana indirgemek gereksiz işi önler. Aşağıdan yukarıya giden pratik sıra:

  1. Fiziksel: Kablo takılı mı, bağlantı ışığı yanıyor mu, fiber modül arızalı mı?
  2. Veri bağlantısı: Cihaz doğru VLAN'da mı, switch portu kapalı mı, MAC adresi öğrenilmiş mi?
  3. Ağ: IP adresi ve alt ağ maskesi doğru mu, varsayılan ağ geçidine ping gidiyor mu, yönlendirme var mı?
  4. Taşıma: Hedef port açık mı, güvenlik duvarı TCP bağlantısını kesiyor mu?
  5. Uygulama: DNS çözülüyor mu, sunucu hangi HTTP durum koduyla cevap veriyor, uygulama logu ne diyor?

Bu sıra aynı zamanda sorumluluk sınırıdır: ilk üç katman ağ ekibinin, dördüncü katman çoğunlukla güvenlik ekibinin, yedinci katman uygulama ekibinin işidir.

Kurumsal tarafta

Katman 2 ve 3 tasarımı, yedeklilik ve değişiklik yönetimi ağ ve trafik mühendisliği hizmetimizin konusu; katmanlara göre segmentasyon ve güvenlik duvarı politikası ağ güvenliği sayfasında.

Sık sorulan sorular

OSI ne demek? Open Systems Interconnection, açık sistemler arası bağlantı: ISO'nun farklı sistemlerin birbiriyle konuşmasını standartlaştırmak için 1984'te yayımladığı başvuru modelinin adı.

OSI katmanları nelerdir? Aşağıdan yukarıya yedi katman: fiziksel, veri bağlantısı, ağ, taşıma, oturum, sunum ve uygulama.

OSI modeli hâlâ kullanılıyor mu? Protokol olarak hayır, internet TCP/IP kullanıyor. Kavram olarak evet: cihaz sınıfları (L2/L3 switch), güvenlik ürünleri (L7 WAF) ve sorun giderme adımları OSI katman numaralarıyla anlatılıyor.

TCP/IP kaç katmandır? RFC 1122'ye göre dört: uygulama, taşıma, internet ve bağlantı. OSI'nin yedi katmanı bu dörde dağılır.

Katman 2 switch ile katman 3 switch arasındaki fark nedir? Katman 2 switch yalnızca MAC adresine göre çerçeve anahtarlar; katman 3 switch ayrıca IP adresine göre VLAN'lar arasında yönlendirme yapar.

Katman 7 ne demek? Uygulama katmanı: HTTP, SMTP ve DNS gibi, kullanıcının kullandığı yazılımın doğrudan konuştuğu protokollerin katmanı. "Katman 7 saldırısı" uygulamayı, örneğin bir web sitesini hedef alan saldırı demek.

Kaynaklar