TCP/IP Nedir

İnternet, kullanıcılara sınırsız bir dünya vadeden oldukça geniş içerikli bir kaynaktır. İnternet içerisinde yer alan varlıkların ve bileşenlerin uyum içinde çalışması için standardizasyon çalışmalarına ihtiyaç duyulur. TCP (Transmission Control Protocol) ve IP (Internet Protocol), ağlar üzerindeki veri alışverişinin dünya genelinde belirli bir çerçeve içerisinde gerçekleşmesini sağlar. Cihazların aynı dili konuşması ve birbirini tanıması açısından bu protokoller oldukça önemlidir. Veriler istemciden sunucuya iletilirken minik paketlere bölünerek taşınır. Taşınma işlemi sırasında bu verilerin kaybolmasını önlemek ve hedefe ulaşıp ulaşamadıklarını kontrol etmek için TCP protokolüne başvurulur. Veri kaybını engellemek ve sağlıklı bir iletişim kurmak açısından bu protokol oldukça önemlidir. IP ise internetin temellerini oluşturan bir iletişim protokolüdür. Bilgisayarların birbiriyle iletişim kurmasını sağlayan bu standardizasyon uygulaması, veri paketlerinin hedeflere doğru şekilde yönlendirilmesine yardımcı olur. Cihazlar arasında iletişimin sağlıklı bir şekilde kurmak için kaynak ve hedef adreslerin bilinmesi gerekir. Bilgisayarlara atanan adresler her cihaz için benzersizdir ve veri yönlendirme sisteminin temelini oluşturur. İnternet protokolü, sorunsuz bir hizmet sunmak için TCP ve UDP gibi diğer protokollerle uyumlu bir biçimde çalışır. TCP mail gönderimi gibi uygulamalarda kullanılırken UDP, video ve ses iletimi sağlayan toplantılarda tercih edilir. TCP’nin temel amacı, işlem uzun vakit alsa da veri iletimini eksiksiz sağlamaktır. UDP ise bağlantının hızlı bir şekilde gerçekleşmesi gereken durumlarda büyük avantaj sağlar. Örneğin bir toplantıya eş zamanlı katılmak için küçük ses kayıplarına izin verilebilir. İnternet üzerindeki her türlü iletişim ve veri alışverişi bu protokollere dayanır. İnternet hizmetlerini daha iyi anlamak için TCP ve IP prensiplerini bilmek önem arz eder.

TCP/IP Tarihçesi

İnternetin temelini oluşturan protokoller geçmişten bugüne pek çok farklı değişime uğrar. Kullanıcı beklentilerinin değişmesi ve teknolojinin gelişmesiyle birlikte ortaya çıkan yeni güvenlik tehditleri, standardizasyon uygulamalarının evrimleşmesine katkı sağlar. Network dünyasında en popüler protokol olan TCP/IP,  eski teknolojilerin karmaşıklığı ve yetersizliği sebebiyle 1970’li yılların ortalarında ABD savunma bakanlığı tarafından geliştirilen bir sistemdir. Yazdıkları bir makale ile internet dünyasına TCP ve IP standartlarını tanıtanlar Vinton Cerf ve Bob Kahn’dır. Protokollerin temelleri belirlenmiş olsa da dünya genelinde yayılmalarını sağlamak için belirli düzenlemeler gerekir. 1980’li yılların başında gerekli standardizasyon çalışmaları uygulanır ve protokol askeri bilgisayar ağının standardı haline gelir. World Wide Web’in (WWW) geliştirildiği bu yıllarda TCP/IP tüm dünyada kabul görmeye başlar. Son zamanlarda IPv6 versiyonunun geliştirilmesiyle birlikte internet hizmetleri yeni bir boyut kazanır. Kullanıcı ihtiyaçlarının değişmesiyle birlikte internet standartları da çağa ayak uydurmayı sürdürür.

TCP/IP Katmanları Nelerdir?

TCP/IP, farklı uygulamaların gerçekleştirildiği dört farklı katmana (layer) sahiptir. Bu katmanlarda gerçekleşen olaylar bilgisayarlar arasında veri alışverişinin nasıl sağlandığını anlatır. TCP/IP katmanları şu şekildedir:

• Ağ Erişim Katmanı (Network Access Layer): Fiziksel bağlantıdan ağa geçiş için bu katmana ihtiyaç duyulur. Hedef bilgisayarın IP adresiyle veri paketlerinin (data frame) gönderimi sağlanır. Veri paketlerini ethernet, DSL veya Wi-Fi yoluyla fiziksel biçimde göndermek için MAC (Media Access Control) adresinden yararlanılır. MAC, fiziksel bir adres yapısıdır ve LAN (Local Area Network) iletişiminde kullanılır. Ağ erişim katmanı, veri alışverişinin fiziksel düzeyde gerçekleşmesini sağlar ve farklı ağ teknolojilerini içerir.
• İnternet Katmanı (Internet Layer): Bu katmanda MAC adresi yerine IP adresinden yararlanılır. Aynı ağda yer alan her cihaz benzersiz bir IP adresine sahiptir ve bu sayede hedef cihaz daha kolay bir şekilde bulunabilir. ARP (Address Resolution Protocol) standardı bu katmanda gerçekleştirilir. ARP, hedef cihazın IP adresinin bilindiği ancak MAC adresinin bilinmediği durumlarda başvurulan protokoldür. Cihaz, ağda ulaşabildiği bütün bileşenlere IP adresinin sahibini sorar. Bu sorgulama işlemi, network transmisyon tipleri arasında broadcast yaklaşımını kullanır. ARP talebinin gerçekleşmesinden sonra alınan bilgiler tabloya kaydedilir ve veri trafiği başlar. İnternet katmanı, verilerin dünya çapındaki ağlar arasında doğru ve güvenilir bir şekilde aktarılmasını sağlar.
• Taşıma Katmanı (Transport Layer): Verilerin hedef adrese eksiksiz bir şekilde iletilmesi için gerekli kontrol işlemleri bu katmanda gerçekleştirilir. İki ana iletişim protokolü olan TCP ve UDP, farklı ihtiyaç durumlarında tercih edilebilir. Kaynak ve hedef cihazlarda belirli hizmetleri tanımlamak için port numaraları kullanılır. Cihazların sadece bir IP adresleri bulunsa da port numaraları aracılığıyla aynı cihaz üzerinde farklı uygulamalar çalıştırılabilir. En popüler protokoller arasında yer alan SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) TCP 25 portunu kullanırken DNS (Domain Name Server) ise 53 numaralı UDP/TCP portununu kullanır. Veri gönderimi için paketler segment adı verilen daha küçük parçalara bölünür ve bu parçalar kaynak cihazda yeniden birleştirilir.
• Uygulama Katmanı (Application Layer): En üst katman olan application layer; SMTP, SNMP, TELNET, NTP, DNS, SSL, FTP, TFTP ve HTTPS gibi pek çok farklı iletişim protokolünü barındırır. İstemciler veri iletimini bu katmanda gerçekleştirir. Elektronik posta istemcilerinin ve web tarayıcılarının çalışması için gerekli kaynaklara erişim sağlanır. Sunucu erişiminde yaşanan problemler kullanıcıya hata mesajı şeklinde yansıtılır. Bu katmanda cihazlara sunucu ve istemci rolleri atanarak, veri iletişimi sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilir.

Her biri farklı işleve sahip olan bu katmanlar, TCP/IP modelinin sorunsuz bir şekilde çalışması için tasarlanır. Her katmanda veri iletişiminde dair farklı görevler gerçekleştirilir ve internet trafiğini yönetmek kolaylaşır.