Bilgisayar Ağ Sistemleri

Sizce bilgisayar ağları neden var?

Ağ Kurulumuna Neden Gerek Duyulmuştur? * Kaynakların Paylaşmak * Bilgiyi Paylaşmak * Yazılımda Standartlaşma

Ağ Nedir? Kaynaklar Nelerdir? Bilgisayar Ağları 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

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 (Client-Server, 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) MAN (Metropolitan 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) 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 içersindeki bir bilgisayar bozulursa tüm ağ bağlantısı kesilir. 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) 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) 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.

Yıldız (Star) Doğrusal (Bus) Karmaşık (Mesh) Halka (Ring) Ağaç (Tree)

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 Kolay Halkadaki bozukluk veri aktarımını etkiler Yıldız Kolay, ancak zaman alıcı Tek bir kablodaki bozukluk bir pc’yi etkiler Ağaç Oldukça az Karmaşık

Ağ Standartları ve Protokolleri 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 Standartlar uluslararası kapsamda olmalı Yeni ortaya çıkan standartları izlemek önemli Standartları kullanmanın ne zaman “güvenli” olduğunu bilmek gerekli Standartların nerden geldiğini bilmek gerekli

OSI Katman Hizmetleri Katman Görevi 7.) Uygulama 6.) Sunum 5.) Oturum Kullanıcının uygulamaları 6.) Sunum Aynı dilin konuşulması; veri formatlama, şifreleme 5.) Oturum Bağlantının kurulması ve yönetilmesi 4.) Taşıma Verinin bölümlere ayrılarak karşı tarafa gitmesinin kontrol edilmesi 3.) Ağ Veri bölümlerinin paketlere ayrılması, ağ adreslerinin fiziksel adreslere çevrimi 2.) Veri İletim Ağ paketlerinin çerçevelere ayrılması 1.) Fiziksel Fiziksel veri aktarımı

PDU (Protocol Data Unit) Adı Katman PDU (Protocol Data Unit) Adı 7.) Uygulama 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 1.) Fiziksel Bit, Kablo, Konnektör

OSI’de Verilerin Adı Katman Kullanılan Veri Adı 7.) Uygulama Data (Veri) 6.) Sunum Data 5.) Oturum 4.) Taşıma Segment (Bölüm) 3.) Ağ Packet (Paket) 2.) Veri İletim Frame (Çerçeve) 1.) Fiziksel Bits (Bit)

OSI – Veri akışı Sender Receiver 7 - Application Data A 6 – Presentation Data A P 6 – Presentation 5 – Session Data A P S 5 – Session 4 – Transport Data A P S T 4 – Transport 3 – Network 3 – Network Data P S T N A 2 – Data link Data P S T N D 2 – Data link 1 - Physical Bits 1 - Physical

OSI Katmanları Arasında Veri Aktarımı Terminal A Terminal B Veri İşlem Alımı İşlem Gönderimi Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri iletim Fiziksel 1 2 3 4 5 6 7 Veri UB Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri iletim Fiziksel 1 2 3 4 5 6 7 Veri UB SB Veri UB SB OB Veri UB SB OB TB Veri UB SB OB TB AB VK Veri UB SB OB TB AB VB 011100111101111001111001110111101 Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb…

Sarma (encapsulation)

Eski Zamanlardan Bir Örnek

OSI’ye Haritalama: TCP/IP

OSI - TCP/IP Haritalaması Uygulama Sunum Oturum İletim Ağ Bağlantı Fiziksel Eposta FTP Vs.. NFS SNMP TCP UDP IP Herhangi bir veri bağlantı protokolü Herhangi bir fiziksel katman protokolü

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 TCP/IP Protokoller 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

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) diye adlandırılır.

LAN Donanımı Paketleri Filtrelemek İçin Adresleri Nasıl Kullanır? Ağ Arayüz Donanımı İşlemci ve Bellek Ağa bağlı bilgisayar LAN’daki frame’leri alır ve iletir Gidecek verileri üretir ve gelen verileri işler LAN bağlantısı

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.

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.

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.

Haberleşme Yöntemleri Unicast: Bir bilgisayarın bir anda yalnızca bir bilgisayar ile olan haberleşmesine verilen isimdir. Broadcasting (Genel Yayın): 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.

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.

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.

Ethernet Frame Biçimi

Ağ Bağlantı Aygıtları

OSI ve cihazlar OSI Katmanı Cihaz Uygulama Ağ geçidi (Gateway) Sunum Oturum Taşıma Ağ Yönlendirici (Router) Katman 3 Switch Veri İletim Köprü (Bridge) Katman 2 Switch Fiziksel NIC, Yineleyici (Repeater) Hub, MAU Kablo, Alıcı ve verici

YİNELEYİCİ (REPEATER) Kablonun kapasitesinden daha fazla mesafelere bağlantı kurulması gerektiğinde araya bir yükseltici konularak sinyalin güçlendirilmesini sağlayan cihazdır.

YİNELEYİCİ (REPEATER) OSI’nin 1. katmanında çalıştığı için verinin içeriğine bakmaz, sadece sinyalleri güçlendirir. Ağ trafiğini yönetmez.

Yineleyici Ağ kablosunun erişebileceği maksimum mesafeyi uzatırlar Ağdaki maksimum düğüm sayısını arttırır. Kablo arızalarının etkisini azaltabilir. Farklı kablo tipleri kullanan ağları birleştirebilir.

YİNELEYİCİ (REPEATER) Repeater kullanarak iki ethernet segmentinin birbirlerine bağlanması R Maksimum uzunluk Ethernet segmenti

Hub Yıldız ağ topolojisinde kullanılır. Gelen bilgileri hepsini tüm bilgisayarlara gönderir. Hublar birbirine bağlanarak ağ büyütülebilir.

Hub Hublar; Koaksiyel, çift burgulu veya fiber optik kablo ile birbirine bağlanabilir. Uplink portu Backbone (Omurga) portu

OSI Veri İletim katmanında çalışır. 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

KÖPRÜ (BRIDGE)

Bridge Operation

İki farklı ağ ve köprü

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.

Hub ve Switch Hub Switch x

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.

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.

Switch veri akışı

YÖNLENDİRİCİ (ROUTER) Ağlar arası (LAN-LAN, LAN-WAN, WAN-WAN) haberleşmenin yapılabilmesi için ara bağlantıyı sağlar. Gelen paketin başlığından ve yönlendirme tablosu bilgilerinden yararlanarak yönlendirme kararlarını verme yeteneğine sahiptir.

YÖNLENDİRİCİ (ROUTER) Routerin bir işlemcisi, epromu ve üzerinde bir işletim sistemi IOS (Internal Operating System) vardır.

Brouter (Bridge Router) Katman 3 Switch ve Router 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.

Geçit, iki farklı protokol arasındaki dönüşümleri sağlar. 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.

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. ARPAnet was developed by the military to be a means of communications in the event that regular channels broke down. Since the ARPAnet was a network of nodes, if any one node was out, the messages could be rerouted through another node

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 vazgeçilmez bir araç olmuştur

OSI ile TCP/IP Mukayesesi Uygulama Katmanı (Application Layer) Taşıma Katmanı (Transport Layer) Ağ Katmanı (Network Layer/Internet Layer/Internetwork Layer) Fiziksel Katman (Network Access Layer/Link and Physical Layer) Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri İletim Fiziksel IP WAN SLIP ve PPP TCP UDP Telnet FTP DNS OSI TCP/IP ICMP ARP LAN

TCP/IP Protokol Katmanları (Devam) Uygulama RLOGIN FTP SMTP TELNET DNS TFTP Ulaşım TCP UDP ICMP Yönlendirme IP IEEE 802.2 / LAPB/ HDLC Fiziksel Ethernet, X.25, Token-Ring, Dial-up, vs.

TCP/IP Veri Aktarımı Uygulama Uygulama Taşıma Taşıma Ağ Ağ Fiziksel Terminal B Terminal A İşlem Alımı İşlem Gönderimi Veri Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel 1 2 3 4 Veri TCP B. IP B. CRC MAC B. Uygulama 4 Taşıma 3 UB: Uygulama Başlığı (Application Header) VK: Veri Kuyruğu Ağ 2 Fiziksel 1 011100111101111001111001110111101 Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb… 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

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.

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.

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.

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.

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.

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.

İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış IP adres sınıfları Bitler 0 1 2 3 7 8 15 16 23 24 31 A Sınıfı Prefix Suffix B Sınıfı 1 C Sınıfı D Sınıfı Multicast Adresi E Sınıfı İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış

IPv4 Adresleme A B C Sınıf IP adres Ağ No Host No Ağ bit sayısı Host bit sayısı Ağdaki PC Sayısı A 1-126 w x.y.z 8 24 224-2= 16,777,214 B 128-191 w.x y.z 16 216-2=65534 C 192-223 w.x.y z 28-2= 254

IPv4 Adresleme D sınıfı 224-239 ve ağ 28 bit ile gösterilir. 240 ve üzeri E sınıfı

A Sınıfı (1-126) ağ host 8 24 bit 32-bit 18.26.0.1 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 ağ host 8 24 bit 18.26.0.1 ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz)

B Sınıfı (128-191) ağ host 16 16 bit 32-bit 181.26.0.1 IP adres: 181.26.0.1 Ağ adresi: 181.26.0.0 Alt Ağ maskesi: 255.255.0.0 Broadcast adres: 181.26.255.255 ağ host 16 16 bit 181.26.0.1 ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz)

C Sınıfı (192-223) ağ host 24 8 bit 32-bit 194.26.5.1 IP adres: 194.26.5.1 Ağ adresi: 194.26.5.0 Alt Ağ maskesi: 255.255.255.0 Broadcast adres: 194.26.5.255 ağ host 24 8 bit 32-bit 194.26.5.1 ağ Host (Pc veya cihaz)

Örnek Bir İnternet Uygulaması prefix 192.5.48. prefix 10. prefix 128.211. prefix 128.10. router host 192.5.48.85 192.5.48.3 128.211.28.4 128.211.6.115 10.0.0.37 128.10.0.2 128.10.0.1

Özel IP Adresleri Bazı IP adresleri özel anlamlar taşırlar ve hostlara IP adresi olarak verilemezler. Bu IP adreslerinin tablosu bir sonraki slaytta verilmiştir

Ne Amaçla Kullanıldığı Özel IP Adresleri Prefix Suffix Adresin Türü Ne Amaçla Kullanıldığı Bütün bitler 0 “Bu bilgisayar” Dinamik IP alan bilgisayarların açılışında DHCP ve bootsrap’te kullanılır. Ağ adresi Bir ağın adesini belirtir. Bütün bitler 1 Yönlendirilmiş Broadcast adresi İstenilen ağa broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. Sınırlandırılmış Broadcast adresi Yerel bir ağda broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. 127 Herhangi bir değer Loopback Test amaçlı kullanım için.

Özel IP Adresleri 127 ile başlayan adresler : Bir makinenin kendisi ile konuşması (loopback) Localhost: 127.0.0.1 İlk oktet 0 veya 255 olamaz.

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: 142.50.0.0 142.50.255.255

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