Download network notları

Bilgisayar Ağ Sistemleri
Sizce bilgisayar ağları
neden var?
Ağ Kurulumuna Neden Gerek Duyulmuştur?
* Kaynakların Paylaşmak
* Bilgiyi Paylaşmak
* Yazılımda Standartlaşma
Bilgisayar Ağları
• Ağ Nedir?
Birden çok bilgisayarın, çeşitli iletişim ortamları
vasıtasıyla, kaynakları paylaşmak üzere, birbirleri
ile iletişim kurduğu ortamdır.
• Kaynaklar Nelerdir?
•Bilgi
•Yazılımlar
•Hard disk
•Yazıcı
•Yedekleme Ünitesi
•Vb…
İletişim Ortamları
İletişim Ortamları
Kablolu İletişim Ortamları
Kablosuz İletişim Ortamları
Çift-bükümlü (twisted-pair)
Koaksiyel (coaxial-cable)
Fiber optik kablo
Mikrodalga Teknolojisi
Hücresel Teknoloji
Kızılötesi Teknoloji
Kablolu İletişim Ortamları
En çok kullanılan kablo çeşitleri :
• Eş eksenli kablo (koaksiyel)
• Çift burgulu kablo
• Fiber optik kablo
Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo
Televizyon
kablosunun daha esnek ve ince olanıdır.
Bakır tellerden ve üzerinde manyetik korumadan ibarettir.
Koaksiyel Kablo, BNC Konnektör, BNC T
Konnektör
Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo Konnektörü
•
BNC (British Naval Connector) konnektör
Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo Konnektörü
T bağlantısı yapılmadan
önce
Bunu Sakın Yapmayın!!
Tipik 10Base2 Ağı Uygulaması
Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)
•
Tek (örneğin dahili
hatlarda), dört (oldukça
yaygındır) veya sekiz
çift kablodan oluşabilir
•
•
UTP (Unshielded Twisted
Pair)
STP (Shielded Twisted
Pair)
Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)
Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)
•
IEEE standartlarına göre;
• 10Base-T (10 Mbps),
• 100Base-T (100 Mbps) ve
• 1000Base-T (1000 Mbps)
ağlarında bir kablo en fazla 100 m
olabilir.
Çift Burgulu Kablo Konnektörü
Bu tür kablolar RJ-45
konnektörü ile bilgisayar
bağlanır.
Çift Burgulu Kablo Konnektörü
Çift Burgulu Kablo Konnektörü
10BaseT
•
10BaseT star-bus topoloji kullanan ethernet
kablolama sistemini tanımlar.
• 10 makisumun hızı yani 10Mbit çalıştığını
• T harfi kullanılan kabloyu belirtir(Twisted
Pair)
* Node-Node arasındaki kablo uzunluğu
100m'yi geçmez.
Fiber Optik Kablo
1966 yılında Charles Kao ve George Hockham cam fiber
üzerinden veri aktarımı da yapılabileceği fikrini ortaya attılar.
Sonraki dönemlerde fiber üzerindeki kayıp oranları o kadar az
seviyelere indirildi ki, fiber veri aktarımı için bakır'a göre
çok daha avantajlı bir konuma geldi.
Fiber'in en önemli özelliği elektomanyetik alanlardan
hiç etkilenmemesidir.
Fiberin İç Yapısı
Fiber Optik Kablolar
•
70 Km’ye kadar uzayabilen geniş alanlarda, elektriksel sinyallerden
etkilenmeden yüksek kapasiteli iletişim ortamı sağlamada kullanılır.
Fiber Optik Kablolar
•
•
Gelen elektriksel sinyalleri ışık
sinyallerine çevirir.
Işık fiber optik kabloda dengeli
bir şekilde yol alır ve buna mod
denir.
Fiber Optik Kablo Çeşitleri
Kablosuz Ağ Teknolojileri
•
•
Mikrodalga ve RF Teknolojileri
•
•
•
Mikrodalga Antenler
Bluetooth
Hücresel şebekeler
Kızıl Ötesi Teknolojisi
•
•
Infrared teknolojisi
Lazer teknolojisi
Ağ Mimarileri ve Topolojileri
Bilgisayar Ağ Mimarisi
•
İstemci-Sunucu / Sunucu Temelli (ClientServer, Server based)
•
Türdeş (Peer-to-Peer) Mimari
Client/Server ve Peer to Peer
•
•
Lan daki bütün bilgisayarlar birbirlerine bağlı
olmalarına rağmen birbirleriyle iletişim
kurmak zorunda değildirler.
Makineler arasındaki iletişimin şekline bağlı
olarak iki esas lan tipi vardır.Bunlara
Client/Server ve Peer to Peer ağlar denir.
Client/Server
•
•
•
•
•
Her bilgisayarın istemci veya sunucu olmak üzere ayrı
bir rolü vardır.
Sunucularda özel işletim sistemleri bulunur.
Her sunucu belli bir iş üzerinde uzmanlaşabilir.( Dosya
sunucusu, Yazıcı Sunucusu, E-posta sunucusu vb.)
İstemciler diğer istemcilerle değil yalnızca sunucularla
iletişim kurarlar.
İstemcilerde standart işletim sistemleri ya da özel
işletim sistemleri olabilir.
Peer to Peer
•
•
•
Her bilgisayar eşittir ve erişim hakları
onaylanmış ağdaki diğer bilgisayarlarla
iletişim kurabilirler.
Eşler arası ağda her bilgisayar hem istemci
hem sunucu olarak görev alır.
Teorik olarak bir sınır olmamasına rağmen 10
dan fazla bilgisayarda performan büyük
oranda düşer.
Ağ İşletim Sistemleri
•
•
Türdeş Mimariler İçin;
•
Microsoft Windows for Workgroups vb…
İstemci-sunucu / Sunucu Temelli
•
•
•
•
Linux
Unix
Windows NT 4.0, Windows Server 2000/2003
Novell Netware
Coğrafi Açıdan Bilgisayar Ağları
Bilgisayar ağları coğrafi yerleşimleri açısından
üç temel gruba ayrılırlar
•Yerel alan ağları (Local Area Network)
•Geniş Alan Ağları (Wide Area Network)
•Şehirsel Alan Ağları (Metropolitan Area Network)
Ağ Türleri
•
•
•
LAN (Local Area Network)
•
Oda, bina veya binalar arası
MAN (Metropolitan Area Network)
•
3-30 mil, bir şehirde
WAN (Wide Area Network)
•
Tüm dünyada
Yerel Alan Ağları (LAN) (YAA)
Yerel alan ağları, okullar, şirketler, hastaneler gibi küçük yerleşim
bölgelerindeki bilgisayarların birbirlerine bağlanmasıyla oluşurlar. Temel
amaç bilgisayarların bazı donanımları paylaşmasını sağlamaktır.
Örneğin bir odada 10 bilgisayar var. Her bilgisayarın sürekli yazıcı
kullanması gerekli. Eğer ağ ortamı yoksa, bunu ya hepsine ayrı ayrı
yazıcı bağlayarak halledersiniz ya da kim doküman çıkaracaksa o
kişi dokümanını diskete kaydedip yazıcının bağlı olduğu bilgisayardan
çıkış alarak sorunu halleder. Burada bahsettiğimiz birinci yöntem
masraflı bir yöntem, ikinci yöntem ise çalışma performansını düşüren ve
zaman kaybına sebep olan bir yöntem. Bu sorunu ufak bir ağ kurarak ve
yazıcının kullanım sıklığına bağlı olmak kaydıyla ağ'a bağlı bir yada iki
bilgisayara yazıcı kurup bu yazıcıları da ağ'daki diğer bilgisayarların
kullanımı için paylaşıma açabiliriz. Böylece hem maddi yönden tasarruf
sağlarız hem de çalışma performansını arttırırız.
Geniş Alan Ağları (WAN) (GAA)
Bir ülke ya da dünya çapında yüzlerce veya binlerce kilometre mesafeler
arasında iletişimi sağlayan ağlardır. Coğrafi olarak birbirinden uzak
yerlerdeki (şehirlerarası/ülkelerarası) bilgisayar sistemlerinin veya yerel
bilgisayar ağlarının (LAN) birbirleri ile bağlanmasıyla oluşturulur.
Genellikle kablo ya da uydular aracılığı ile uzak yerleşimlerle iletişimin
kurulduğu bu ağlarda çok sayıda iş istasyonu kullanılır. WAN’lar
üzerinde on binlerce kullanıcı ve bilgisayar çalışabilir. Şirketinizin
Ankara, İzmir ve İstanbul şubelerini bir WAN bağlantısı ile
birleştirdiğinizde, Ankara’da bulunsanız bile İstanbul’daki bir makineyi
tıpkı önündeymiş gibi yönetebilirsiniz. Diğer örnekler olarak bankalar,
kargo ve şehirler arası toplu taşımacılık şirketleri verilebilir.
Şehirsel Alan Ağları (MAN)
MAN’lar bir şehir içindeki farklı bölgelerdeki
LAN’ları bağlamak için kullanılır. LAN’ın
kapsadığı alandan daha geniş, fakat WAN’ın
kapsadığından daha dar mesafeler arası iletişimi
sağlayan ağlardır. Genellikle şehir içi bilgisayar
sistemlerinin birbirleriyle bağlanmasıyla
oluşturulur.
Ağ Topolojileri
Topoloji nedir?
•
•
•
Bir ağdaki bilgisayarların nasıl yerleşeceğini, nasıl
bağlanacağını, veri iletiminin nasıl olacağını belirleyen
genel yapıdır.
Fiziksel topoloji: Ağın fiziksel olarak nasıl görüneceğini
belirler (Fiziksel katman)
Mantıksal topoloji: Bir ağdaki veri akışının nasıl olacağını
belirler (Veri iletim katmanı)
Ağ topoloji türleri
•
•
•
•
•
Doğrusal (Bus Topology)
Halka (Ring Topology)
•
Star-wired ring
Yıldız (Star Topology)
•
Star-wired bus
Ağaç (Tree Topology)
Karmaşık (Mesh Topology)
Doğrusal (Bus) Topoloji
•
•
Bir kablo yol olarak düşünülürse, bu yol üzerindeki her bir
durak ağda bir düğümü (node-terminali/cihazı) temsil
etmektedir.
Bu tek kabloya; bölüm (segment), omurga (backbone),
trunk denilebilir.
Doğrusal Topoloji - (Avantaj ve Dezavantajları)
•
•
Avantajları:
•
•
Ağa bir bilgisayarı bağlamak oldukça kolaydır
Daha az uzunlukta kablo gerektirir.
Dezavantajları
•
•
•
•
•
Omurga kabloda bir bozulma veya kesilme olursa tüm ağ bağlantısı kesilir.
Kablonun sonunda sonlandırıcı (Terminator) olmalıdır.
Ağda sorun olduğunda sorunun nerden kaynaklandığını bulmak zaman alıcı olabilir.
Tek başına tüm bir binanın ağ çözümü için genellikle kullanılmamaktadır.
Çarpışma
Halka(Token Ring) Topoloji
•
•
IBM tarafından geliştirilmiştir.
Mantıksal olarak bir daire şeklinde tüm düğümlerin birbirine
bağlanması.
Halka(Token Ring) Topoloji
•
Token (Jeton) (3 byte’lık) bu düğümler arasında dolaşan
bilgidir.
Halka Topoloji
•
•
•
•
Halka içersindeki bir bilgisayar bozulursa tüm ağ
bağlantısı kesilir.
Çarpışma olasılığı düşüktür.
Şu anda halka topolojilerde UTP, STP kablo
kullanılmaktadır.
İlk halka topolojiler; 4 Mbps (CAT3 UTP), daha sonra 16
Mbps(CAT4 ve üstü veya STP Tip 4) çalışmaktadır.
• Halka topolojiye uygun ethernet kartları; 4 veya 16
Mbps’da çalışır.
Yıldız (Star) Topoloji
•
Tüm düğümlerin ortak bir merkeze (örneğin, hub, switch)
bağlanmasıdır.
Yıldız (Star) Topoloji
Yıldız Topoloji
(Avantaj ve Dezavantajları)
•
•
Avantajları:
•
•
•
Ağı kurmak kolaydır
Bir bilgisayara bağlı kablo bozulduğunda ağın
çalışması etkilenmez.
Ağdaki sorunları tespit etmek kolaydır.
Dezavantajları
•
•
•
•
Hub kullanıldığında ağ trafiği artar.
Doğrusala göre daha fazla uzunlukta kablo
gerektirir.
Hub veya Switch bozulduğunda tüm ağ çalışmaz
hale gelir.
Hub ve Switch gibi cihazlar nedeniyle doğrusala
göre kurulumu daha pahalıdır.
Doğrusal -Halka -Yıldız
Ağaç (Tree) Topoloji
•
•
Genellikle yıldız topolojisindeki ağları birbirine bağlamak için
kullanılır. Böylece ağlar büyütülebilir.
Bir ağacın dalları farklı topolojilerdeki ağları temsil eder, ağacın
gövdesi ile de bunlar birbirine bağlanabilir.
Ağaç (Tree) Topoloji
•
Hiyerarşik yapıdaki ağlar için
kullanılır.
Ağaç Topoloji - (Avantaj ve Dezavantajları)
•
Avantajları:
•
•
•
Her bir bölüme (segment) ulaşmak
kolaydır
Bir çok çalışma grubu bir araya
getirilebilir.
Dezavantajları
•
•
•
Her bir bölümün uzunluğu kullanılan
kablo ile sınırlıdır.
Omurga kablosu bozulduğunda
bölümlerdeki ağ trafiği etkilenir.
Kurulumu ve düzenlenmesi daha
zordur.
Karmaşık (Mesh) Topoloji
•
•
•
Gerçek Mesh topolojide tüm düğümler ağ içerisinde birbirine bağlıdır.
Daha çok WAN’da kullanılır.
LAN’da kullanıldığında tüm düğümlerin birbirine mutlaka bağlı olması
gerekmez.
Gerçek Mesh topoloji
Karmaşık (Mesh) Topoloji
•
Hybrid mesh topoloji, karmaşık ağlarda (veritabanı
sunucularının uzak mesafeler arası bağlantıları vb.)
kullanılır.
Doğrusal
(Bus)
Yıldız
(Star)
Halka
(Ring)
Ağaç
(Tree)
Karmaşık
(Mesh)
Topoloji
Kurulum
Düzenleme
Sorun
çözme
Veri aktarımında problem
Doğrusal
Çok kolay
Kısmen zor
Zor
Tek bir kablo, kabloda problem veri
aktarımını etkiler
Halka
Kısmen
Kolay
Kısmen zor
Kolay
Halkadaki bozukluk veri aktarımını
etkiler
Yıldız
Kolay,
ancak
zaman alıcı
Kolay
Kolay
Tek bir kablodaki bozukluk bir pc’yi
etkiler
Ağaç
Zor
Zor
Kolay
Oldukça az
Karmaşık
Zor
Zor
Kolay
Oldukça az
Plan
Ağ Standartları ve Protokolleri
Ağ standartlarının önemi
• Niye ağ standartları gerekli?
•
•
•
•
Açık sistemlerin temeli
Satıcı şirketlerin yaklaşımlarından bağımsız
Açık tedarike olanak sağlıyor
Birlikte çalışabilirliğe (interoperability) olanak sağlıyor
•
•
Standartları kullanmanın ne zaman “güvenli” olduğunu bilmek gerekli
Standartların nerden geldiğini bilmek gerekli
• Standartlar uluslararası kapsamda olmalı
• Yeni ortaya çıkan standartları izlemek önemli
OSI Katman Hizmetleri
Katman
Görevi
7.) Uygulama Kullanıcının uygulamaları
Aynı dilin konuşulması; veri formatlama,
6.) Sunum
5.) Oturum
4.) Taşıma
şifreleme
Bağlantının kurulması ve yönetilmesi
Verinin bölümlere ayrılarak karşı tarafa
gitmesinin kontrol edilmesi
3.) Ağ
Veri bölümlerinin paketlere ayrılması, ağ
adreslerinin fiziksel adreslere çevrimi
2.) Veri İletim
1.) Fiziksel
Ağ paketlerinin çerçevelere ayrılması
Fiziksel veri aktarımı
Katman
7.) Uygulama
PDU (Protocol Data Unit)
Adı
HTTP, FTP, SMTP
6.) Sunum
ASCII, JPEG, PGP
5.) Oturum
NetBIOS, DHCP
4.) Taşıma
TCP, UDP, SPX
3.) Ağ
IP, IPX
2.) Veri İletim
Ethernet, Frame Relay,
ISDN
Bit, Kablo, Konnektör
1.) Fiziksel
OSI’de Verilerin Adı
Katman
7.) Uygulama
Kullanılan Veri Adı
Data (Veri)
6.) Sunum
Data
5.) Oturum
Data
4.) Taşıma
Segment (Bölüm)
3.) Ağ
Packet (Paket)
2.) Veri İletim
Frame (Çerçeve)
1.) Fiziksel
Bits (Bit)
OSI – Veri akışı
Sender
Receiver
7 - Application
A Data
6 – Presentation
P A Data
5 – Session
S P A Data
4 – Transport
T S P A Data
7 - Application
6 – Presentation
5 – Session
4 – Transport
3 – Network
N T S P A Data
3 – Network
2 – Data link
D N T S P P Data D
2 – Data link
1 - Physical
Bits
1 - Physical
OSI Katmanları Arasında Veri
Aktarımı
Terminal B
Terminal A
Veri
İşlem Alımı
İşlem Gönderimi
7 Uygulama
Veri
7 Uygulama
UB
6 Sunum
Veri
UB SB
5 Oturum
Veri
UB SB
OB
5 Oturum
4 Taşıma
Veri
UB SB
OB TB
4 Taşıma
3 Ağ
Veri
UB SB
OB TB
2 Veri iletim
1 Fiziksel
VK
Veri
6 Sunum
UB SB
3 Ağ
AB
OB TB
AB
VB
2 Veri iletim
011100111101111001111001110111101 1 Fiziksel
Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb…
Sarma (encapsulation)
Eski Zamanlardan Bir Örnek
OSI’ye Haritalama: TCP/IP
OSI layer
TCP/IP
Layer
Function
Application (7)
Application application and processes
Presentation (6)
(4)
that use the network
Session (5)
Transport provides end-to-end
Transport (4)
(3)
data delivery service
Internet
defines the datagram
Network (3)
(2)
handles routing of data
Data Link (2)
Host-toroutines for accessing
Network (1) physical networks
Physical (1)
Vs..
Oturum
SNMP
NFS
Sunum
FTP
Uygulama
Eposta
OSI - TCP/IP Haritalaması
İletim
TCP
Ağ
IP
Bağlantı
Herhangi bir veri bağlantı protokolü
Fiziksel
Herhangi bir fiziksel katman protokolü
UDP
Niçin protokol gerekli?
• Protokoller iletişim “kuralları”nı temsil
eder:
• Aygıtlar iletişimi nasıl başlatıyor
• Başlangıçta hangi özellikler pazarlık
•
konusu
İletişim söz dağarcığı
• Yani hangi istekler (komutlar) verilebilir ve
geçerli yanıtlar nelerdir)
• Ne tür veriler gönderilebilir
• İletişim düzgün bir biçimde nasıl sona erer
Özet
• OSI
• bilgisayar ağlarını tartışmak için yararlı bir model
• Her bir katman spesifik bir iletişim sorununu belirler
• TCP/IP
• Internet için bir protokol yığıtının kurulumu
• Protokoller
• İletişim kurallarının tanımlanması
Yerel Alan Ağları
71
LAN’LARDA İLETİŞİM
• Donanım Adreslemesi
• Çoğu LAN'lar bütün bilgisayarların ortak
•
•
•
bir iletim ortamına bağlı olduğu
paylaşılmış ağlardır.
Bu paylaşılan ortak iletim ortamının bir
avantajı, bir bilgisayardan iletilen bir
sinyalin diğer bütün bilgisayarlara
ulaşmasıdır.
LAN’daki bütün istasyonlara tekil (başka
hiçbir istasyonda kullanılmayan) bir adres
verilir.
Bu genellikle nümerik bir değerdir ve
Fiziksel Adres, Donanım Adresi veya
Media Access Address (MAC)
72diye
adlandırılır.
LAN Donanımı Paketleri Filtrelemek
İçin Adresleri Nasıl Kullanır?
LAN bağlantısı
Ağ Arayüz
Donanımı
LAN’daki frame’leri alır
ve iletir
Ağa bağlı
bilgisayar
İşlemci ve Bellek
Gidecek verileri üretir ve gelen
verileri işler
73
Alıcıyı Belirleme
• LAN ara yüzü donanımı, frame’lerin,
paylaşılan iletim ortamındaki iletme ve
alma detaylarının tamamını üstlenir.
• Örneğin, donanım gelen frame’in
•
•
uzunluğunu kontrol eder.
Yine donanım, frame’in CRC’sini kontrol
ederek iletim esnasında bitlerin bozulmaya
uğrayıp uğramadığını test eder.
LAN arayüz donanımı, frame’leri
gönderme ve alma işini bilgisayarın
CPU’sunu kullanmadan yapar.
74
Alıcıyı Belirleme
• Bilgisayarın işlemcisinden ve
•
belleğinden bağımsız olarak çalışan
LAN donanımı, bilgisayarın ağda
dolaşan bütün paketleri almasını
engellemek için fiziksel adreslemeyi
kullanır.
Sadece, frame içindeki alıcı fiziksel
adresi istasyonun adresi ile aynı olan
frame’ler bilgisayarın işlemcisine
ulaştırılır.
75
Fiziksel Adres Biçimleri
• Statik
• Ağ arayüzü üreticisinin ürettiği arayüze
tekil bir adres ataması şeklinde olur.
• Konfigüre Edilebilir
• Bu adresleme biçimi kullanıcının bir grup
adres içinden fiziksel adresini seçme
imkanı tanır.
• Dinamik
• Bu adresleme biçimi, bilgisayar ilk
açıldığında fiziksel adresisin atanması
şeklinde çalışır.
76
Haberleşme Yöntemleri
•
Unicast:
•
Broadcasting (Genel Yayın):
•
•
•
•
•
Bir bilgisayarın bir anda yalnızca bir bilgisayar ile olan
haberleşmesine verilen isimdir.
Bir bilgisayardaki herhangi bir uygulama verileri yayınladığı
(broadcasting) zaman o verilerin bir kopyasının ağdaki tüm
bilgisayarlara ulaşmasıdır.
Broadcasting’i mümkün kılabilmek için çoğu LAN teknolojisi
adresleme yönteminde bir genişletme yapmıştır.
Ağ arayüz donanımlarına verilen kendi adreslerinin yanına ek
olarak broadcast adresi olarak bilinen özel bir adres daha
tanımlanmıştır.
Multicast:
•
•
•
Bir anda ağdaki tüm bilgisayarlarla değil yalnızca bir kısmı ile
haberleşebilmeyi sağlayan bir mekanizmadır.
Multicasting için yine broadcasting’de olduğu gibi bir multicast
adresi vardır.
Multicast adresi ara yüz donanımına bu adresi kullanacak
uygulama tarafından atanır.
77
Ethernet Ağları İçin Fiziksel Adres
Biçimleri
• Ethernet LAN’larda fiziksel adres
uzunluğu 48 bittir.
• Genelde gösterim “:” ile ayrılmış 6
byte onaltılık tabanda sayılar şeklinde
yapılmaktadır.
• Örneğin: 00:02:44:38:E9:30 gibi
• Ethernet’te broadcast adresi 48 bitinde
•
1 olduğu adres yani
FF:FF:FF:FF:FF:FF tir.
Ethernet fiziksel adresleri üreticilere
IEEE kurumu tarafından
dağıtılmaktadır.
78
MAC adresi
•
•
Her node/ethernet kartı dünyada eşi olmayan
bir adrese sahiptir.
Bu adres 48 bitlik bir sayıdır
•
•
İlk 24 bit; OIU (Organizationally Unique
Identifier) yani üreticinin kod numarası,
Geri kalan 24 bit ise kartın seri numarası(Device
ID)’dir.
79
Ethernet Frame Biçimi
80
Ağ Bağlantı Aygıtları
81
OSI ve cihazlar
OSI Katmanı
Cihaz
Uygulama
Ağ geçidi (Gateway)
Sunum
Ağ geçidi (Gateway)
Oturum
Ağ geçidi (Gateway)
Taşıma
Ağ geçidi (Gateway)
Ağ
Yönlendirici (Router)
Katman 3 Switch
Veri İletim
Köprü (Bridge)
Katman 2 Switch
Fiziksel
NIC, Yineleyici (Repeater)
Hub, MAU
82
Kablo, Alıcı ve verici
YİNELEYİCİ (REPEATER)
•
Kablonun kapasitesinden daha fazla mesafelere bağlantı
kurulması gerektiğinde araya bir yükseltici konularak
sinyalin güçlendirilmesini sağlayan cihazdır.
83
YİNELEYİCİ (REPEATER)
•
OSI’nin 1. katmanında çalıştığı için verinin
içeriğine bakmaz, sadece sinyalleri
güçlendirir. Ağ trafiğini yönetmez.
84
Yineleyici
•
•
•
•
Ağ kablosunun erişebileceği maksimum
mesafeyi uzatırlar
Ağdaki maksimum düğüm sayısını arttırır.
Kablo arızalarının etkisini azaltabilir.
Farklı kablo tipleri kullanan ağları
birleştirebilir.
85
YİNELEYİCİ (REPEATER)
•
Repeater kullanarak iki ethernet segmentinin
birbirlerine bağlanması
Maksimum uzunluk
Maksimum uzunluk
Ethernet segmenti
Ethernet segmenti
R
86
Hub
•
•
•
Yıldız ağ topolojisinde kullanılır.
Gelen bilgileri hepsini tüm bilgisayarlara gönderir.
Hublar birbirine bağlanarak ağ büyütülebilir.
87
Hub
•
Hublar; Koaksiyel, çift burgulu veya fiber optik kablo ile birbirine
bağlanabilir.
• Uplink portu
•
Backbone (Omurga) portu
88
KÖPRÜ (BRIDGE)
• OSI Veri İletim katmanında çalışır.
• MAC adreslerini kullanarak paketleri iletir.
• Köprüler bağımsız çalışma gruplarını
birbirine bağlamak için kullanılır.
• Birbiri ile aynı topolojide veya farklı topolojide
olabilir.
• Örneğin bir yıldız ve bir halka topolojisinde ağları
birbirine bağlayarak tek bir ağ gibi gösterir.
• Veri yönlendirme işlemi yapar.
• 10 Mbps ve 100 Mbps ağları birbirine
bağlayabilir
89
KÖPRÜ (BRIDGE)
90
Bridge Operation
91
İki farklı ağ ve köprü
92
SWITCH
•
•
•
Akıllı HUB’da denir. Fakat HUB’dan daha pahalıdır.
Gelen bilgileri sadece belli bir bilgisayarlara gönderir.
Ağ durumunu izler, veriyi gönderip, iletim işleminin
yapılıp yapılmadığını test eder.
93
Hub ve Switch
•
Hub
•
Switch
x
94
Hub ve Switch
•
•
•
Kırmızı nokta ile gösterilen veri paketi HUB’a bağlı
tüm cihazlara tekrarlanır.
Bir anda sadece bir cihaz haberleşebilir.
Aksi Halde çarpışma (collision) meydana gelecektir.
95
Hub ve Switch
•
•
•
•
Switch’lerde ise HUB’lardan farklı olarak gelen frame sadece
gideceği cihazın bulunduğu porta tekrarlanır.
Bu işin gerçekleşebilmesi için switch üzerinde bridge’lerde olduğu
gibi, cihazların bulundukları portlara karşılık fiziksel adresleri
tablosu bulunur.
Switch, gelen frame içindeki hedef fiziksel adresi okur daha sonra
hafızasındaki tablodan bu adrese sahip cihazın hangi porta bağlı
olduğunu bularak gelen frame’i bu porta tekrarlar.
96
Switch veri akışı
97
YÖNLENDİRİCİ (ROUTER)
• Ağlar arası (LAN-LAN, LAN-WAN, WANWAN) haberleşmenin yapılabilmesi için ara
bağlantıyı sağlar.
• Gelen paketin başlığından ve yönlendirme tablosu
bilgilerinden yararlanarak yönlendirme kararlarını
verme yeteneğine sahiptir.
98
YÖNLENDİRİCİ (ROUTER)
• Routerin bir işlemcisi, epromu ve üzerinde bir
işletim sistemi IOS (Internal Operating
System) vardır.
99
Notlar:
• Brouter (Bridge Router)
• Hem yönlendirici hem de köprüyü tek cihazda toplar.
• Katman 3 Switch ve Router
• Paketi gönderirken geleneksel router gibi uygun yolun bulunması,
•
•
paketin kontrolü, hatalıysa tekrar gönderme ve gerekliyse güvenlik
kontrollerini yapar.
Yüksek perfortmanslı LAN’lar için kullanıldığından genellikle
router’dan daha hızlı çalışabilir.
WAN için genellikle kullanılmaz.
100
Ağ Geçidi (GATEWAY)
• Geçit, iki farklı protokol arasındaki
•
•
dönüşümleri sağlar.
Bu cihaz bir Köprü, Switch veya
Yönlendirici olabilir.
Genellikle Yönlendirici (Router) bu görevi
üstlendiğinden varsayılan ağ geçidi (default
gateway) olarak o tanımlıdır.
101
TCP/IP
Internet’in Kısa Tarihçesi
İlk geniş alan ağı olan ARPANET 1960’lı yılların ortasında askeri
amaçlarla ortaya çıktı.
Problem: Nükleer bir savaş esnasında telefon hatlarının çoğunun tahrip
olması durumunda bilgisayar iletişiminin sürdürülmesi
Çözüm: Paul Baran, Rand Corp. tarafından geliştirildi.
Baran paket-anahtarlamalı ağ fikrini geliştirdi
Her mesaj küçük parçalara bölünmesi ve bu parçaların varış noktasına
başarı ile ulaşıp orijinal mesajın oluşturulması
Küçük parçalara bölünen mesajlar hızlı hatlar üzerinden yollanır
1969’de ağın detayları ARPA’ya (Advanced Research Projects Agency)
sunuldu.
1972, ağların ağı ortaya çıkmaya başladı. 40 bilgisayardan oluşan bir
ARPANET gösterisi yapıldı.
103
Tarihçe (Devam)
1975 yılında başarılı bir biçimde ARPANET işlevsel bir ağ konumunu
aldı, birçok organizasyon bu ağa katıldı.
1983, Internetworking Working Group(INWG) TCP/IP’ye temel halini
verdi.
TCP/IP UNIX işletim sistemine eklendi.
1984, DNS (Domain Name System) tanıtıldı. Tamamlanması 4 sene
sürdü
1985, NSFNET süper bilgisayarlar arası TCP/IP tabanlı ağın oluşturulup
çalıştırılması için kuruldu.
1990, ARPANET kaldırıldı
Internet’i başlangıçta yoğun olarak akademik dünya kullanmakla
beraber, artık Internet bilgi çağı toplumlarının her kesimi için
104
vazgeçilmez bir araç olmuştur
OSI ile TCP/IP Mukayesesi
1. Uygulama Katmanı (Application Layer)
2. Taşıma Katmanı (Transport Layer)
3. Ağ Katmanı (Network Layer/Internet Layer/Internetwork Layer)
4. Fiziksel Katman (Network Access Layer/Link and Physical Layer)
Uygulama
Sunum
Oturum
Taşıma
Ağ
Veri İletim
Fiziksel
OSI
Telnet
FTP DNS
Uygulama
Taşıma
Ağ
Fiziksel
TCP/IP
TCP
ICMP
UDP
IP
ARP
LAN WAN SLIP ve
PPP
105
TCP/IP Protokol Katmanları (Devam)
Uygulama
FTP SMTP TELNET
RLOGIN
Ulaşım
Yönlendirme
DNS
TCP
IP
TFTP
UDP
ICMP
IEEE 802.2 / LAPB/ HDLC
Fiziksel
Ethernet, X.25, Token-Ring, Dial-up, vs.
106
TCP/IP Veri Aktarımı
Terminal B
Terminal A
İşlem Gönderimi
İşlem Alımı
Veri
4
Uygulama
Veri
3
Taşıma
Veri
TCP B.
2
Ağ
Veri
TCP B.
IP B.
1
Fiziksel
Veri
TCP B.
IP B.
CRC
MAC B.
Uygulama
4
Taşıma
3
Ağ
2
Fiziksel
1
011100111101111001111001110111101
Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb…
107
CRC: Hata kontrol kodu
IP (Internet Protocol)
• Yaygın olarak IPv4 adresler kullanılıyor.
• Toplam 32 bit ve noktalarla ayrılmış 4 adet 8 bitlik sayı.
• Örnek bir IP adresi:
• 10000000 10011100 00001110 00000111
• w.x.y.z
• 128.156.14.7
• IP adresleri dünyada 232 = 4 milyardır.
• Dinamik ip adresleri : Evden modem ile bağlanma
• Statik ip adresleri: IIS
108
IP Adresi Hiyerarşisi
•
•
Bir IP adresi iki kısımdan oluşur. Bu
kısımlar prefix (ön ek) ve suffix (son ek
olarak) adlandırılır.
Bu iki seviyeli hiyerarşi iletilen paketin
yönlendirme işinin kolayca yapılabilmesi
içindir.
109
IP Adresi Hiyerarşisi (Prefix)
• Prefix: IP adresinin prefix kısmı bir
•
•
•
bilgisayarın bağlı bulunduğu ağın
fiziksel adresidir.
Bu da internete bağlı olan her bir
fiziksel ağın ayrı birer adresi
bulunması gerektiğini gösterir.
Bu adrese ağ adresi (network address)
denilir.
Bu adres bir ağa bağlı tüm
bilgisayarların IP adreslerinde prefix
(ön ek) olarak yazılacak olan adrestir.
110
IP Adresi Hiyerarşisi (Suffix)
• Suffix: IP adresinin suffix kısmı bir ağ
•
•
•
içinde bir bilgisayarı diğerlerinden
ayıran kısımdır.
Bir ağa bağlı tüm bilgisayarların
prefixleri aynı olmak zorunda
olduğuna göre, bir ağ içinde kullanılan
tüm suffixler farklı olmak zorundadır.
Fakat iki farklı ağ içindeki iki
bilgisayarın suffix kısımları aynı
olabilir.
IP adresinin suffix kısmına host adresi
denilir.
111
IP Adresi Hiyerarşisi
• IP adresi hiyerarşisi bize iki şeyi
temin eder:
• Birincisi internete bağlı her bilgisayarın
•
farklı bir adresi olmasını sağlar.
İkinci olarak ağ adreslerinin tek bir
merkezden dağıtılmasını gerekli
kılmakla beraber, host adreslerinin
seçimini ağ adreslerini alan kişilere
bırakır.
112
IP adres sınıfları
•
•
•
IP adreslerinin 32 bit olduğunu daha önce
belirtmiştik.
Peki bu 32 bitin kaç biti prefix yani ağ adresi
ve kaç biti suffix yani host adresi?
Farklı ağ teknolojilerinden dolayı çok host
içerebilen ağlar olabileceği gibi host sayısı az
olan ağlar da olacaktır.
113
IP adres sınıfları
•
•
•
•
Prefix ve suffix in uzunluk seçimi internete bağlanabilecek
olan ağ sayısını ve bir ağdaki host sayısını doğrudan
etkilediği için uzunluk seçimi dikkatli yapılmalıdır.
IP adresleri tasarlanırken prefix ve suffix için sabit uzunluk
olmasının ihtiyaçları karşılamayacağı görülmüş ve IP
adresleri prefix ve suffix bitlerinin sayısına göre üç temel
sınıfa ayrılmışlardır.
Bunun yanısıra iki de özel amaçlı sınıf oluşturulmuştur.
IP sınıfları sonraki slaytta gösterildiği gibi başlangıçtaki 4
bit ile birbirlerinden ayrılırlar.
114
IP adres sınıfları
Bitler
0 1 2
A Sınıfı
0
B Sınıfı
1 0
C Sınıfı
1 1 0
D Sınıfı
1 1 1 0
Multicast Adresi
E Sınıfı
1 1 1 1
İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış
3
7 8
15 16
Prefix
23 24
31
Suffix
Prefix
Suffix
Prefix
Suffix
115
IPv4 Adresleme
IP adres
Ağ
No
Host
No
A
1-126
w
x.y.z
8
24
224-2= 16,777,214
B
128-191
w.x
y.z
16
16
216-2=65534
C
192-223
w.x.y
z
24
8
28-2= 254
Sınıf
Ağ bit Host bit
sayısı
sayısı
Ağdaki PC Sayısı
116
IPv4 Adresleme
•
•
D sınıfı 224-239 ve ağ 28 bit ile gösterilir.
240 ve üzeri E sınıfı
117
A Sınıfı (1-126)
ağ
8
host
24 bit
IP adres: 18.26.0.1
Ağ adresi: 18.0.0.0
Alt Ağ maskesi: 255.0.0.0
Broadcast adres: 18.255.255.255
32-bit
18.26.0.1
ağ
Host (Pc veya cihaz)
118
B Sınıfı (128-191)
IP adres: 181.26.0.1
ağ
host
16
16 bit
Ağ adresi: 181.26.0.0
Alt Ağ maskesi: 255.255.0.0
Broadcast adres: 181.26.255.255
32-bit
181.26.0.1
ağ
Host (Pc veya cihaz)
119
C Sınıfı (192-223)
IP adres: 194.26.5.1
ağ
24
host
Ağ adresi: 194.26.5.0
8 bit
Broadcast adres: 194.26.5.255
Alt Ağ maskesi: 255.255.255.0
32-bit
194.26.5.1
ağ
Host (Pc veya cihaz)
120
Örnek Bir İnternet Uygulaması
prefix 128.10.
prefix 128.211.
host
host
host
128.10.0.1
host
128.10.0.2
128.211.28.4
128.211.6.115
router
prefix 10.
host
10.0.0.37
prefix 192.5.48.
host
192.5.48.3
host
121
192.5.48.85
Özel IP Adresleri
•
Bazı IP adresleri özel anlamlar taşırlar ve
hostlara IP adresi olarak verilemezler. Bu
IP adreslerinin tablosu bir sonraki slaytta
verilmiştir
122
Özel IP Adresleri
Prefix
Suffix
Adresin Türü
Ne Amaçla Kullanıldığı
Bütün bitler 0 Bütün bitler 0 “Bu bilgisayar”
Dinamik IP alan bilgisayarların
açılışında DHCP ve
bootsrap’te kullanılır.
Ağ adresi
Bütün bitler 0 Ağ adresi
Bir ağın adesini belirtir.
Ağ adresi
Bütün bitler 1 Yönlendirilmiş
İstenilen ağa broadcast mesaj
gönderilmesini sağlar.
Broadcast
adresi
Bütün bitler 1 Bütün bitler 1 Sınırlandırılmış
Broadcast
adresi
127
Herhangi bir
değer
Loopback
Yerel bir ağda broadcast mesaj
gönderilmesini sağlar.
Test amaçlı kullanım için.
123
Özel IP Adresleri
•
•
127 ile başlayan adresler : Bir makinenin
kendisi ile konuşması (loopback)
•
Localhost: 127.0.0.1
İlk oktet 0 veya 255 olamaz.
124
Ağ ve Broadcast Numaraları
• C sınıfı 192.23.123.2 adres için;
• Ağ numarası: 192.23.123.0
• Bu ağdaki tüm PC’lere mesaj göndermek isteyen bir cihaz
şu adrese mesajı atacaktır;
• 192.23.123.255
• B sınıfı 142.50.120.2 adres için;
• Ağ numarası: 142.50.0.0
• Bu ağdaki tüm PC’lere mesaj göndermek isteyen bir cihaz
şu adrese mesajı atacaktır;
• 142.50.255.255
125
Ayrılmış IP Adresler
• Bazı IP adresleri bazı kullanımlar için ayrılmıştır.
Yerel ağlar için ayrılmış adresler:
• 10.0.0.0 - 10.255.255.255
• 172.16.0.0 - 172.31.255.255
• 192.168.0.0 - 192.168.255.255
• 169.254.0.0 - 169.254.255.255
• 0  bir ağı göstermektedir
• 255  broadcast adres; bir ağ içerisindeki tüm PC’ler
126