Veri bağlantısı katmanı, Açık Sistemler Ara Bağlantısı (OSI) modelindeki ikinci katmandır. Veri paketlerinin fiziksel ağlar arasında güvenilir şekilde taşınmasını yönetir, hata tespitini ve düzeltmeyi yönetir ve ağ erişimini yönetir.
Veri Bağlantı Katmanının Tarihsel Bağlamı
Veri bağlantısı katmanı kavramı, OSI modelinin 1970'lerin sonu ve 1980'lerin başında Uluslararası Standardizasyon Örgütü (ISO) tarafından geliştirilmesine dayanmaktadır. Bu model, ağ cihazları ve yazılımları arasında geliştirme ve birlikte çalışabilirlik için açık bir ortam yaratmak üzere tasarlandı. OSI modeli, bilgisayardan bilgisayara iletişimin karmaşık sürecini yönetilebilir yedi katmana ayırır. İkincisi olan veri bağlantı katmanı ise fiziksel ortam üzerinden cihazlar arasında güvenilir ve verimli veri aktarımı sağlamak üzere tasarlandı.
Veri Bağlantı Katmanını Daha Derinlemesine İncelemek
Veri bağlantısı katmanı, OSI modeli içerisinde birkaç önemli işleve hizmet eder:
-
Çerçeve Senkronizasyonu: Ağ katmanından alınan bit akışını çerçeve adı verilen yönetilebilir veri birimlerine böler.
-
Fiziksel Adresleme: Çerçeveler ağdaki farklı sistemlere dağıtılacaksa, veri bağlantı katmanı hedef bilgisayarın fiziksel adresini tanımlamak için çerçeveye bir başlık ekler.
-
Akış kontrolü: Verinin alıcı tarafından alınma hızı göndericide üretilen hızdan düşükse, veri bağlantı katmanı alıcının aşırı yüklenmesini önlemek için bir akış kontrol mekanizması uygular.
-
Hata Kontrolü: Hasarlı veya kayıp çerçeveleri tespit etmek ve yeniden iletmek için mekanizmalar ekleyerek fiziksel katmana güvenilirlik katar. Ayrıca onaylama sistemlerini kullanarak çerçevelerin çoğaltılmasını da önler.
-
Giriş kontrolu: Aynı bağlantıya iki veya daha fazla cihaz bağlandığında, herhangi bir zamanda hangi cihazın bağlantı üzerinde kontrole sahip olduğunu belirlemek için veri bağlantısı protokolleri gereklidir.
Veri Bağlantı Katmanının İç Yapısı
Veri bağlantı katmanı, işlevlerini etkili bir şekilde yerine getirebilmek için iki alt katmana bölünmüştür:
-
Mantıksal Bağlantı Kontrolü (LLC): Bu üst alt katman çerçeve senkronizasyonu, akış kontrolü ve hata kontrolünden sorumludur.
-
Medya Erişim Kontrolü (MAC): Alt alt katman MAC, ağdaki bir cihazın verilere nasıl erişim sağladığından ve bunları aktarma iznini aldığından sorumludur.
Veri Bağlantı Katmanının Temel Özellikleri
-
Çerçeveleme: Çerçeveleme, ağ katmanının datagramlarından veya paketlerinden çerçeveler oluşturma işlemidir. Bu çerçeveler iletilmek üzere fiziksel katmana gönderilir.
-
Fiziksel Adresleme: Ağdaki her cihaza benzersiz bir kimlik sağlar.
-
Hata ve Akış Kontrolü: Hata tespit/düzeltme tekniklerini ve akış kontrolünü uygulayarak güvenilir bir bağlantı sağlar.
-
Giriş kontrolu: Cihaz aktarımına ilişkin kuralları tanımlar.
Veri Bağlantı Katmanı Türleri
Veri bağlantısı katmanı protokolleri, üzerinde çalıştıkları ağın türüne göre sınıflandırılabilir:
| Ağ Türü | Protokol |
|---|---|
| Yerel Alan Ağı (LAN) | Ethernet, Jetonlu Halka |
| Metropolitan Alan Ağı (MAN) | Dağıtılmış Kuyruk Çift Veri Yolu (DQDB) |
| Geniş Alan Ağı (WAN) | Noktadan Noktaya Protokol (PPP), Yüksek Düzey Veri Bağlantı Kontrolü (HDLC) |
Veri Bağlantısı Katmanının Kullanımı ve İlgili Sorunlar/Çözümler
Veri bağlantı katmanı, ağlar üzerinden veri aktarımının omurgasını oluşturur. LAN ve WAN ağı oluşturma, ağ cihazı tanımlama ve güvenilir bir iletişim kanalı oluşturma gibi çeşitli uygulamalarda yer alır. Ancak aynı zamanda çarpışma, veri bozulması ve tıkanıklık gibi sorunlarla da karşılaşır. Bu sorunlar sırasıyla çarpışma tespit algoritmaları, hata tespit ve düzeltme kodları ve akış kontrol mekanizmaları aracılığıyla ele alınmaktadır.
Veri Bağlantı Katmanının Karşılaştırmalı Analizi
Aşağıdaki tablo, veri bağlantı katmanı ile bitişik katmanlar arasındaki karşılaştırmayı göstermektedir:
| OSI Katmanı | Fonksiyonlar |
|---|---|
| Fiziksel katman | Ham bit akışını fiziksel ortam üzerinden iletir |
| Veri Bağlantı Katmanı | Veri paketlerini çerçeveler, hata kontrolü gerçekleştirir ve fiziksel ortama erişimi yönetir |
| Ağ katmanı | Yönlendirme ve paket iletmeyi yönetir |
Gelecek Perspektifleri ve Teknolojiler
Ağ teknolojisi geliştikçe, veri bağlantısı katmanı daha iyi veri iletimi için yeni teknikleri uyarlamaya ve entegre etmeye devam edecektir. Kuantum ağı ve 5G veya 6G ağları gibi teknolojiler, daha yüksek veri hızlarını, daha düşük gecikmeyi ve artan ağ kapasitelerini yönetmek için veri bağlantı katmanı protokollerine ihtiyaç duyacaktır.
Proxy Sunucuları ve Veri Bağlantı Katmanı
Diğer sunuculardan kaynak arayan istemcilerin isteklerine aracılık eden proxy sunucular, OSI modelinin uygulama katmanında çalışır. Bununla birlikte, verinin hedefine ulaşmak için bu katmandan geçmesi gerektiğinden, veri bağlantı katmanı hala bir rol oynamaktadır. Proxy sunucuları, güvenilir veri iletimini sağlamak için veri bağlantı katmanının hata ve akış kontrol mekanizmalarını kullanabilir.
