Ağ Protokolleri ve HTTP İletişimi

Konu Anlatımı

Ağ Protokolleri ve HTTP İletişimi

Birbirinden çok uzak iki cihazın aynı anda anlaşabilmesi için veri değişim biçiminin önceden kurallara bağlanması gerekir. Protokol, bu kuralları tanımlayan ortak dildir; iki taraf da kurala uygun veri gönderdiği sürece iletişim sorunsuz yürür. Web uygulamalarında bu iletişimin temelini HTTP oluşturur.

Protokol ve Katmanlı Yapı

İnternet iletişimi katmanlara ayrılarak tasarlanmıştır. Uygulama katmanı verinin anlamını taşır, taşıma katmanı verinin doğru sırada iletilmesini güvence altına alır, ağ katmanı paketlerin adreslenmesini, veri bağlantısı katmanı ise bit düzeyindeki iletimi yönetir. Her katman yalnızca kendi görevini bilir ve üst katmanın sunduğu hizmeti alt katmandan alır. Bu ayrım sayesinde bir katmanda yapılan değişiklik diğer katmanları zorunlu olarak değiştirmez.

• Uygulama katmanı: HTTP, alan adı çözümleme ve e-posta protokolleri bu katmanda yer alır.
• Taşıma katmanı: verinin sıralı ve eksiksiz biçimde iletilmesini güvence altına alır.
• Ağ katmanı: paketlerin doğru adrese yönlendirilmesini sağlar.

HTTP İstek ve Yanıtı

İstemci sunucuya istek, sunucu isteğe yanıt gönderir. İstek satırında yöntem, istenen adres ve sürüm bilgisi yer alır; başlık bölümünde içerik türü, veri uzunluğu ve önbellek bilgileri bulunur; gövdede ise gönderilen veri taşınır. Yanıtta durum kodu, yanıt başlıkları ve gövde bulunur. Başlık ile gövde arasında her zaman boş bir satır yer alır.

Durum Kodları

Durum kodunun ilk rakamı sonucun sınıfını söyler. İki ile başlayan kodlar başarılı sonuçları, üç ile başlayanlar yönlendirmeyi, dört ile başlayanlar isteğin kendisinden kaynaklanan hataları, beş ile başlayanlar ise sunucu kaynaklı hataları anlatır. Bu ayrım, bir sorunu kullanıcı kaynaklı mı yoksa uygulama kaynaklı mı olduğunu ayırt etmede kullanılır.

HTTPS ve Şifreli İletişim

HTTPS, aynı HTTP iletişimini şifreli bir tünele taşır. Tarayıcı ile sunucu arasında ilk temas kurulurken kimlik doğrulama yapılır, ardından gönderilen her veri şifreli biçimde aktarılır. Böylece ağ üzerindeki gözlemci ne veri gönderildiğini ne de içeriğini okuyabilir. Sertifika ise sunucunun kimliğini taşıyan ve güvenilirliğini doğrulayan belgedir.

Aktarım Hızı ve Süre Hesabı

Dosya boyutu ile aktarım hızının birimleri farklı olduğu için önce birimler örtüştürülür. Bant genişliği bit cinsinden verilmişse saniyedeki bayt değeri bulunacak şekilde sekize bölünür, sonra indirme süresi dosya boyutunun hıza bölünmesiyle hesaplanır. Ağ gecikmesi ise isteğin gidiş ve dönüş sürelerinin toplamıdır; çok sayıda istekte bu değer istek sayısıyla çarpılarak toplam beklenti hesaplanır.

Hata Ayıklama ve Performans

Bir sayfa açılmadığında önce durum koduna bakılır. Kaynak bulunamadı sınıfındaki kodlar genellikle yazılmış adresin hatalı ya da dosyanın taşınmış olmasıyla ilgilidir. Yöntem desteklenmedi sınıfındaki kodlar ise formun gönderim biçimiyle sunucunun beklediği biçimin uyuşmadığını gösterir. Ağ izleyiciler ile sunucu günlükleri birlikte kullanıldığında yavaşlığın ağda mı yoksa uygulamada mı olduğunu ayırt etmek kolaylaşır.

Ne Öğreneceğiz

Protokol kurallarını, HTTP istek ve yanıt yapısını, durum kodlarını, şifreli iletişimi ve aktarım hızı hesaplarını kavrayarak uygulama katmanını açıklar. Bu konuda ögrenme çıktıları:

• Protokol ve katman kavramlarını açıklar.
• HTTP isteği ile yanıtının yapısını ayırt eder.
• Durum kodlarını gruplandırır ve her grubun anlamını açıklar.
• Bant genişliği ve indirme süresi hesaplar.
• Bağlantı sorunlarının olası nedenlerini ayırt eder.

Ön Bilgi

Bu konuya başlamadan önce temel kavram ve ön koşulları kavramanız yardımcı olacaktır. Konunun çerçevesinde şu kavramlar dikkat ister:

• Bir HTTP iletişiminde istek satırı, başlıklar, boş satır ve gövde bulunur.
• Durum kodunun ilk rakamı hatanın istemcide mi sunucuda olduğunu gösterir.
• GET isteği veri taşımaz, istenen kaynak istek satırında yazılır.
• POST isteğinin gövdesi sunucuda işlenir ve sonuç yanıt gövdesinde döner.
• HTTP kendi durumını taşımaz, oturum bilgisi çerez ya da belirteçle sağlanır.
• HTTPS iletimi şifreler, ancak sunucu tarafı yetki denetimi yine de zorunludur.

Basit Örnek ve Günlük Yaşam

Günlük yaşamda ve mesleki bağlamda bir uygulama:

Soru: 60 MB dosya, saniyede 15 MB aktarım hızı olan bir bağlantıdan indirilecektir. Süre kaç saniyedir?

1. Adım 1: Formülü yaz: süre = dosya boyutu ÷ aktarım hızı.
2. Adım 2: Değerleri yerine koy: 60 ÷ 15.
3. Adım 3: Bölümü hesapla ve birimi saniye olarak belirt.

Sonuç/cevap: Süre = 60 MB ÷ 15 MB/s = 4 saniye bulunur.

İleri Örnek

Daha ileri bir uygulama:

Soru: 100 MB dosya, saniyede 2 MB aktarılan bir bağlantıdan indirilmektedir. İndirme kaç saniye sürer?

1. Adım 1: Süre formülünü yaz.
2. Adım 2: Boyut ile hız değerlerini yerine koy.
3. Adım 3: Bölümü hesapla ve sürenin gecikme nedeni olup olmadığını yorumla.

Sonuç/cevap: 100 ÷ 2 = 50 saniye sürer; süre veri boyutundan ve hızdan doğrudan etkilenir.

Adım Adım Çözülmüş Örnek

Örnek 1: Dosya İndirme Süresi konusunun adımları:

1. Adım 1: Formülü yaz: süre = dosya boyutu ÷ aktarım hızı.
2. Adım 2: Değerleri yerine koy: 60 ÷ 15.
3. Adım 3: Bölümü hesapla ve birimi saniye olarak belirt.

Karşılaştırma Tablosu

Sık Yapılan Hatalar

Bit değerini doğrudan bayt olarak kullanmak: Saniyedeki bayt değerini bulmak için bant genişliği önce sekize bölünmeli, bölümün sonucu birim olarak MB/s yazılmalıdır.

Toplam süre yerine tek tur süresini kullanmak: Her istek kendi gidiş dönüşünü beklediği için gecikme istek sayısıyla çarpılmadan toplam beklenti hesaplanamaz.

Durum kodunun yalnız sayısına bakıp sınıfını gözden geçirmemek: Kodun ilk rakamı hatanın istemci tarafında mı sunucu tarafında mı olduğunu gösterdiği için önce sınıf belirlenmelidir.

GET ile POST ayrımını yalnız adres çubuğuna bakarak yapmak: Adres çubuğunda görünen istekler GET'tir, gövdeyle veri taşıyan istekler POST'tur.

HTTPS kullanıldığını düşünüp yetki denetimini gevşetmek: Şifreleme yalnızca iletimi korur, yetkisiz veriye erişimi engellemez.

Özet

Ağ protokolleri, iki cihaz arasındaki veri değişimini ortak kurallarla düzenler ve HTTP bu düzenin web üzerindeki temelidir. İstek satırı, başlıklar, boş satır ve gövdeden oluşan istek ile durum kodu, yanıt başlıkları ve gövdeden oluşan yanıt karşılıklı iletişimi kurar. Durum kodunun ilk rakamı sonucu 2 başarı, 3 yönlendirme, 4 istemci hatası, 5 sunucu hatası olarak sınıflandırır. HTTPS bu iletişimi şifreli tünel üzerinden yürüterek ağ dinlemeyi zorlaştırır. Süre hesabında indirme süresi = dosya boyutu ÷ hız bağıntısı kullanılır, bant genişliği bit cinsinden verilmişse saniyedeki bayt için 8'e bölünür. Örneğin 60 MB dosya 15 MB/s hızda 60 ÷ 15 = 4 saniyede iner; 200 Mbps bağlantı 200 ÷ 8 = 25 MB/s taşır. Toplam beklenti ise tur süresi ile istek sayısının çarpımından bulunur.

Kendini Dene

Soru: Yönerge: Bir web uygulamasının ağ katmanını tasarla. Planda protokol ve katman kavramını, HTTP istek ve yanıtının bölümlerini, durum kodlarının sınıflarını, şifreli iletişimin rolünü ve aktarım süresi hesabını ayrı maddeler hâlinde yaz; en sonda 100 MB dosyanın 20 MB/s hızda kaç saniyede ineceğini hesaplayarak göster.

Örnek cevap: Puanlama anahtarı: protokol tanımının ve katmanlı yapının yazılması 4 puan; istek satırı, başlık, boş satır ve gövde bölümlerinin açıklanması 4 puan; durum kodu sınıflarının 2, 3, 4 ve 5 başlıklarıyla yazılması 4 puan; şifreli iletişimin gizlilik ve bütünlük katkısının yazılması 4 puan; süre hesabının 100 ÷ 20 = 5 saniye sonucunun gösterilmesi 4 puan. Toplam 20 puan. Model cevap: Protokol iki tarafın ortak kuralıdır, katmanlı yapı her katmanın kendi görevini yerine getirmesidir. İstek istek satırı, başlıklar, boş satır ve gövdeden oluşur. Durum kodunun ilk rakamı sınıfı belirtir. HTTPS iletimi şifreler. Süre formülü dosya boyutunun aktarım hızına bölünmesidir ve hesaplanan değer 5 saniyedir.