---
title: 'Kapsülleme ve Başlıklar'
source: 'https://academia.sh/tr/kurslar/ag-modelleri/kapsulleme-ve-basliklar'
course: 'Ağ Modelleri ve Protokoller'
language: tr
updated: '2026-08-17T18:07:05+00:00'
license: 'CC BY-SA 4.0'
---

# Kapsülleme ve Başlıklar

Verinin katmanlar boyunca sarmalanması, IPv4 başlığının alanları, başlık sağlaması hesabı ve başlık yükünün verim üzerindeki etkisi.

Önceki iki ders katmanların sorumluluklarını ayırdı. Katmanlar arasındaki alışverişin
somut biçimi ise henüz açılmadı: bir katman, üstündeki katmandan aldığı veriyi tam olarak
ne yapar?

Yanıt tek kelimeyle verilebilir: **sarmalar**. Her katman, üstünden gelen veriye kendi
denetim bilgisini ekleyip altındaki katmana teslim eder. Bu dersin sorusu, bu sarmalamanın
alan alan neye benzediği ve kaça mal olduğudur.

## Kapsülleme

**Kapsülleme (encapsulation)**, bir katmanın üstünden aldığı veriyi kendi başlığıyla
sararak alt katmana vermesidir. Üst katmandan gelen veri, alt katman için anlamsız bir bayt
dizisidir — **yük (payload)** olarak adlandırılır. Alt katman yükün içeriğini yorumlamaz;
yalnızca taşır.

`192.168.10.196` adresli istemcinin 100 baytlık bir uygulama isteği gönderdiğini
varsayalım. Sarmalama aşağı doğru şöyle ilerler:

| Katman | Eklenen başlık | Sonuçtaki boyut | Birimin adı |
|---|---|---|---|
| Uygulama | — | 100 bayt | Veri |
| Taşıma (TCP) | 20 bayt | 120 bayt | Segment |
| İnternet (IPv4) | 20 bayt | 140 bayt | Datagram |
| Bağlantı (Ethernet) | 14 bayt başlık + 4 bayt kuyruk | 158 bayt | Çerçeve |

Alıcıda süreç tersine işler. **Kapsülleme çözme (decapsulation)** her katmanda kendi
başlığını okuyup çıkarır ve kalan yükü üst katmana verir. Bu simetri, katmanlı modelin
gerçekleştirimdeki karşılığıdır: gönderen tarafta bir yığın, alıcı tarafta aynanın öbür
yüzü.

Bağlantı katmanının eklediği 4 baytlık kuyruk, başlık değil **kuyruk (trailer)** olarak
adlandırılır: çerçeve denetim dizisi, üzerinde hesaplandığı verinin sonunda bulunmalıdır.

## Katman Nereye Teslim Edeceğini Nasıl Bilir

Kapsülleme çözerken her katman, yükü **hangi** üst katman protokolüne vereceğine karar
vermek zorundadır. Bu karar için her başlıkta bir **çoğullama anahtarı** bulunur:

| Katman | Alan | Örnek değer | Anlamı |
|---|---|---|---|
| Ethernet | Tür (EtherType) | `0x0800` | Yük bir IPv4 datagramıdır |
| Ethernet | Tür | `0x86DD` | Yük bir IPv6 datagramıdır |
| Ethernet | Tür | `0x0806` | Yük bir adres eşleme mesajıdır |
| IPv4 | Protokol | `6` | Yük bir TCP segmentidir |
| IPv4 | Protokol | `17` | Yük bir UDP datagramıdır |
| IPv4 | Protokol | `1` | Yük bir ICMP mesajıdır |
| TCP / UDP | Hedef bağlantı noktası | `443` | Yükü alacak yerel uygulama |

Bu zincir olmadan kapsülleme çözme mümkün olmazdı: alıcı, elindeki bayt dizisinin ne
olduğunu ancak bir önceki başlığın söylediği kadar bilir.

## IPv4 Başlığı

IPv4 başlığı seçeneksiz hâlde 20 bayttır ve 32 bitlik beş sözcükten oluşur:

| Bit aralığı | Alan | Genişlik | İşlev |
|---|---|---|---|
| 0–3 | Sürüm | 4 bit | IPv4 için 4 |
| 4–7 | Başlık uzunluğu (IHL) | 4 bit | 32 bitlik sözcük sayısı, en az 5 |
| 8–15 | Hizmet türü | 8 bit | Öncelik ve tıkanıklık bildirimi |
| 16–31 | Toplam uzunluk | 16 bit | Başlık dahil datagram boyu |
| 32–47 | Kimlik | 16 bit | Parçaların hangi datagrama ait olduğu |
| 48–50 | Bayraklar | 3 bit | Parçalanmasın / parça devam ediyor |
| 51–63 | Parça ofseti | 13 bit | Yükün başlangıç konumu (8 baytlık birim) |
| 64–71 | Yaşam süresi (TTL) | 8 bit | Kalan sekme hakkı |
| 72–79 | Protokol | 8 bit | Yükün türü |
| 80–95 | Başlık sağlaması | 16 bit | Yalnız başlık üzerinde hata sezme |
| 96–127 | Kaynak adresi | 32 bit | Gönderen |
| 128–159 | Hedef adresi | 32 bit | Alıcı |

Üç alan özellikle dikkat ister. **Başlık uzunluğu**, sözcük sayısıdır: değeri 5 ise başlık
$5 \times 4 = 20$ bayttır. **Parça ofseti** bayt değil 8 baytlık birim sayar; 13 bit ile
$8 \times 8191 = 65\,528$ bayta kadar konum gösterilebilir. **Başlık sağlaması** yalnızca
başlığı korur, yükü korumaz — yükün bütünlüğü üst katmanın işidir.

## Başlığı Bit Düzeyinde Kurmak

Alanların bit hizalaması, Bilgisayarlar Nasıl Çalışır kursundaki Bit Düzeyi İşlemler
dersinde tanıtılan kaydırma ve maskeleme işlemleriyle kurulur. Sürüm ve başlık uzunluğu
aynı bayta sığdırılır: sürüm dört bit sola kaydırılır, uzunluk ile birleştirilir.

Aşağıdaki program, örnek ağdaki istemciden `198.51.100.20` adresine giden boş bir TCP
segmentinin IPv4 başlığını kurar ve geri okur.

```python
import ipaddress
import struct


def baslik_saglamasi(veri: bytes) -> int:
    """16 bitlik sözcüklerin bire tümleyen toplamının tümleyeni."""
    toplam = 0
    for i in range(0, len(veri), 2):
        toplam += (veri[i] << 8) + veri[i + 1]
    while toplam >> 16:                       # taşan biti geri ekle
        toplam = (toplam & 0xFFFF) + (toplam >> 16)
    return ~toplam & 0xFFFF


def ipv4_baslik(kaynak: str, hedef: str, toplam_uzunluk: int,
                kimlik: int, ttl: int, protokol: int) -> bytes:
    surum_ihl = (4 << 4) | 5                  # sürüm 4, başlık 5 sözcük = 20 bayt
    bayrak_ofset = (0b010 << 13) | 0          # parçalanmasın (DF), ofset 0
    ham = struct.pack(
        "!BBHHHBBH4s4s",
        surum_ihl, 0, toplam_uzunluk, kimlik, bayrak_ofset, ttl, protokol, 0,
        ipaddress.ip_address(kaynak).packed,
        ipaddress.ip_address(hedef).packed,
    )
    c = baslik_saglamasi(ham)
    return ham[:10] + struct.pack("!H", c) + ham[12:]


baslik = ipv4_baslik("192.168.10.196", "198.51.100.20",
                     toplam_uzunluk=40, kimlik=7238, ttl=64, protokol=6)

print(baslik.hex())
print("uzunluk:", len(baslik), "bayt")
print("sağlama denetimi:", baslik_saglamasi(baslik))

alan = struct.unpack("!BBHHHBBH4s4s", baslik)
print("sürüm       :", alan[0] >> 4)
print("başlık boyu :", (alan[0] & 0x0F) * 4, "bayt")
print("toplam boy  :", alan[2], "bayt")
print("kimlik      :", alan[3])
print("bayraklar   :", format(alan[4] >> 13, "03b"))
print("parça ofseti:", alan[4] & 0x1FFF)
print("TTL         :", alan[5])
print("protokol    :", alan[6])
print("sağlama     :", hex(alan[7]))
print("kaynak      :", ipaddress.ip_address(alan[8]))
print("hedef       :", ipaddress.ip_address(alan[9]))
```

Çıktı:

```
450000281c464000400628d6c0a80ac4c6336414
uzunluk: 20 bayt
sağlama denetimi: 0
sürüm       : 4
başlık boyu : 20 bayt
toplam boy  : 40 bayt
kimlik      : 7238
bayraklar   : 010
parça ofseti: 0
TTL         : 64
protokol    : 6
sağlama     : 0x28d6
kaynak      : 192.168.10.196
hedef       : 198.51.100.20
```

`struct` biçim dizesindeki `!` öneki **ağ bayt sırasını**, yani büyük uçlu düzeni seçer.
Bilgisayarlar Nasıl Çalışır kursundaki Bayt Sırası dersinde tanıtılan bu düzen, protokol
başlıklarında zorunludur: gönderen ve alıcı makinelerin iç bayt sıraları farklı olabilir,
tel üzerindeki sıra ise tektir.

Onaltılık çıktının ilk baytı `45`'tir: yüksek yarım bayt `4` sürümü, düşük yarım bayt `5`
başlık uzunluğunu verir. Sonraki iki bayt `0028`, yani 40 — toplam uzunluk. `4000`
değerinin ilk üç biti `010`, "parçalanmasın" bayrağıdır.

## Başlık Sağlaması

Sağlama, 16 bitlik sözcüklerin bire tümleyen toplamının tümleyenidir. Hesaplama sırasında
sağlama alanının kendisi sıfır kabul edilir. `while toplam >> 16` döngüsü, 16 biti taşan
kısmı toplamın altına geri ekler; bu adım bire tümleyen aritmetiğinin gereğidir.

Doğrulamanın zarafeti şuradadır: alıcı, sağlama alanı **dolu** başlık üzerinde aynı hesabı
yaptığında sıfır elde etmelidir. Yukarıdaki çıktıda `sağlama denetimi: 0` satırı bunu
gösterir. Bu sayede alıcının ayrı bir karşılaştırma yapmasına gerek kalmaz.

Yöntemin gücü sınırlıdır: sözcük sırası değişirse toplam değişmez, dolayısıyla bu hata
sezilemez. Bilinçli değişikliklere karşı hiçbir koruma sağlamaz. Yine de ucuzdur ve TTL
her sekmede değiştiği için sağlamanın her yönlendiricide yeniden hesaplanması gerekir —
maliyetin düşük tutulması bir tasarım koşuludur.

## Başlık Yükünün Oranı

Her başlık, taşınabilecek veriden yer çalar. **Yük oranı (overhead)**, bu payın büyüklüğünü
verir. Ethernet çerçevesinin 18 baytlık sabit maliyeti (14 başlık + 4 kuyruk), IPv4'ün 20
baytı ve TCP'nin 20 baytı toplanınca 58 bayt eder.

| Uygulama verisi | Çerçeve boyu | Verim oranı |
|---|---|---|
| 100 bayt | 158 bayt | %63,29 |
| 500 bayt | 558 bayt | %89,61 |
| 1460 bayt | 1518 bayt | %96,18 |

Oran, veri boyu büyüdükçe hızla iyileşir. Bu, ağ programlamasındaki temel bir kuralın
sayısal gerekçesidir: küçük yazma işlemlerini biriktirip tek seferde göndermek, aynı veriyi
parça parça göndermekten belirgin biçimde verimlidir.

Tel üzerindeki gerçek maliyet biraz daha yüksektir. Ethernet, her çerçeveden önce 8 baytlık
bir eşitleme dizisi ve çerçeveler arasında 12 baytlık bir boşluk gerektirir. 1460 baytlık
veri için tel üzerindeki toplam $1460 + 58 + 20 = 1538$ bayttır; verim oranı %94,93'e
düşer.

## Özet

- Kapsülleme, her katmanın üstünden aldığı veriyi kendi başlığıyla sarıp alt katmana
  vermesidir; alıcıda süreç simetrik biçimde tersine işler.
- Her başlıkta bir çoğullama anahtarı bulunur: Ethernet'te tür alanı, IP'de protokol
  alanı, taşıma katmanında bağlantı noktası numarası.
- Seçeneksiz IPv4 başlığı 20 bayttır; başlık uzunluğu 32 bitlik sözcük, parça ofseti ise
  8 baytlık birim sayar.
- Başlık sağlaması 16 bitlik sözcüklerin bire tümleyen toplamının tümleyenidir; dolu
  başlık üzerinde yeniden hesaplandığında sıfır vermelidir.
- Sağlama yalnızca başlığı korur, yükü korumaz ve sözcük sırası değişikliklerini sezemez.
- Başlık yükü 58 bayttır; 100 baytlık veride verim %63,29, 1460 baytlık veride %96,18'dir.

## Sonraki Adım

Bu derste "segment", "datagram" ve "çerçeve" adları geçti ve her biri belirli bir katmanın
veri birimini gösterdi. Bu terimler gündelik konuşmada birbirinin yerine kullanılır, oysa
aralarındaki fark boyut sınırlarını belirler. Sonraki ders katman başına veri birimi
terimlerini kesinleştirecek, en büyük iletim biriminin ne olduğunu tanımlayacak ve 4000
baytlık bir yükün 1500 baytlık bir ortamdan nasıl geçtiğini parça parça hesaplayacak.