Bilgisayar A ğ ları BİL 110 Bilgisayara Giriş Öğrt. Gör. Dr. Ahmet Cengizhan Dirican Bilgisayar Müh. Böl.

Bilgisayar Ağları Computer Networks

Genel Bakış Bu bölümde aşağıdaki konular ele alınacaktır Bilgisayar ağı kavramı Ağ kartları Coğrafik ağ tipleri Yerel ağ bağlantısı Merkezi bağlantı ve yönetim birimleri Bağlantı modelleri Kablosuz ağ teknolojileri

Birbirlerine ba ğ lı bilgisayarlardan meydana gelen yapılardır Haberle ş me, bilgi ve kaynak payla ş ımı amacıyla olu ş turulur En az iki bilgisayarın birbirine ba ğ lanması ile bir a ğ olu ş turulur Internet, milyarlarca bilgisayarın ba ğ landı ğ ı bir bilgisayar a ğ ıdır Bilgisayar a ğ ları topolojileri, ba ğ lantı yöntemleri ve co ğ rafi konumları gibi bir çok açıdan sınıflandırılabilirler Bilgisayar Ağları

Bilgi ileti ş im a ğ ları için çok sayıda ba ğ lantı yöntemi vardır Ethernet, Fiber Optik, IBM Token Ring, FDDI, ATM vb. Bilgisayar a ğ ları aktif olarak ethernet ve fiber optik kullanır Ethernet ve fiber optik yıldız topoloji kapsamındadır… Bütün ba ğ lantı yöntemlerinde bir arayüz kartı (NIC) kullanılır NIC: Network Interface Card (yanlı ş olarak ethernet kartı da denir) NIC’lerin birbirine ba ğ lanmasında 3 tip kablo kullanılabilir Coaxial / Koaksiyel TP / Sarmal Çift Fiber Optik Ağ Bağlantı Yöntemleri

Bilgisayar a ğ ına veri gönderip, a ğ dan verileri alan fiziksel karttır Birden fazla ba ğ layıcı türünü destekleyebilir Eski tip NIC’lerde hem RJ45 hem de BNC ba ğ layıcı yer alırdı Yeni tip NIC’lerde yaygın olarak sadece RJ45 ba ğ layıcı kullanılır Fiber optik NIC’ler ST, SC ve MT-RJ olmak üzere 3 tip ba ğ layıcı vardır Güncel anakartların ço ğ u bir veya daha fazla entegre NIC sunar Kurulacak a ğ topolojisine uygun olarak kart seçimi yapılmalıdır NIC: Network Interface Card

NIC’lerin belirli bir maksimum hız sınırı vardır NIC’ler, kurulan a ğ ve kullanılan kablo türüne göre maksimum sınırı geçmemek üzere farklı hızlarda çalı ş abilir Verileri alıp gönderme zamanlarına göre 2 tür NIC vardır Half (Yarı) ve Full Dublesk Yarı dubleks kartlarda veri alımı ve gönderimi aynı anda yapılamaz Full dubleks kartlar aynı anda hem veri gönderip, hem de alabilir Modern NIC’lerin tamamı full dublekstir NIC Hızı ve Veri Akış Yönü

PAN: Personel Area Network / Ki ş isel A ğ Alanı Telefon ve PDA’lar için Bluetooth vb küçük çaplı ba ğ lantılardır LAN: Local Area Network / Yerel A ğ Alanı Bir ev, ofis veya bina kapsamında kurulan a ğ dır LAN’dan daha büyük olan a ğ lar, LAN’ların bir araya gelmesiyle olu ş ur CAN: Campus Area Network / Kampüs & Tesis A ğ Alanı Bir üniversite kampüsündeki binalar arasında olu ş turulan a ğ dır MAN: Metropolitan Area Network / Ş ehir A ğ Alanı Bir ş ehre yayılmı ş, özellikle devlet kurumları arasındaki a ğ dır WAN: Wide Area Network / Geni ş A ğ Alanı Internet veya ş ehirlerarası leased line gibi büyük a ğ lardır Coğrafik Ağ Tipleri

İş yeri, ofis ve ev gibi alanlarda, bilgisayarlar ve di ğ er a ğ a ba ğ lanabilen yazıcı gibi aygıtlardan olu ş an a ğ a LAN denir Aygıtlar yıldız topolojiye göre switch veya hub’a ba ğ lanır Daha sonra router’lar (veya ADSL vb modemlerle) WAN gibi daha büyük a ğ lara dahil olurlar LAN: Local Area Network

Yıldız topolojide kullanılan merkezi ba ğ lantı üniteleridir Teorik olarak her bir üniteye bilgisayar ba ğ lanabilir Piyasada 4, 8, 16, 24 ve 32 portlu versiyonları yaygındır Papatya dizimli ş eklinde birbirlerine ba ğ lanabilirler Bir hub, kendisine ba ğ lı tüm aygıtlara aldı ğ ı paketleri yayımlar Switch ise ba ğ lı olan her bir aygıtın nerede oldu ğ una ili ş kin belle ğ inde bir harita bulunur ve daha hızlı çalı ş ır Hub aldı ğ ı veriyi tüm a ğ a basarak bant geni ş li ğ ini i ş gal ederken switch veriyi yalnızca istenen hedefe yönlendirir Yani hub’lar broadcast (yayın) yaparken, switch noktadan noktaya iletim yapar Switch ve Hub

Aynı ileti ş im kurallarını kullanan iki a ğ arasında veri iletimini sa ğ layan a ğ donanımıdır Yönlendirici olarak da tanımlanabilir Yöneltilebilir a ğ paketlerini gidecekleri hedefe gönderirler WAN’lar birbirine ba ğ lanmı ş çok sayıda router’dan olu ş ur Her birinde ba ğ lı oldu ğ u di ğ er router’ların bilgilerinin yer aldı ğ ı “yönlendirme tabloları” vardır ADSL modem gibi aygıtlar da router i ş levi üstlenirler Router

Firewall kelime anlamı ile bir yangının “yayılmasını” önleyicidir Router’lar ile LAN arasında yer alan güvenlik duvarıdır Söz konusu a ğ a gelen ve a ğ dan giden paketleri denetler Belirli kurallara göre eri ş imleri engeller ve yönetir Firewall yetenekleri günümüzde oldukça geli ş mi ş tir Güvenlik duvarının dı ş ında antivirüs, antispam, VPN ve router gibi bir çok servisi de bünyelerinde bulundururlar Bir bilgisayar üzerinde çalı ş an yazılım olabilece ğ i gibi, özel üretilmi ş bir cihaz da olabilir Firewall

Yerel a ğ larda kullanılan cihazların ba ğ lantı modelleri vardır E ş ler Arası A ğ Modeli / Peer to Peer İ stemci - Sunucu Modeli / Client - Server Alan Tabanlı Model / Domain Server Veri Sunuculu Model / Data-Application Server Ana Makine Modeli / MainFrame LAN Bağlantı Modelleri

A ğ daki her makine istemci yada sunucu gibi davranabilir Merkezi bir sunucu bilgisayar yoktur Ev veya küçük i ş yerlerinde yaygın olarak kullanılan modeldir Ortak veriler üzerinde çalı ş ma ve güvenlik seçenekleri sınırlıdır Her kullanıcı kendi bilgisayarında ba ğ ımsız olarak oturum açar Sadece bilgisayarlar birbirlerine ba ğ lanmı ş olur Eşler Arası Ağ Modeli / Peer to Peer

Bu model aslında “alan tabanlı” (domain) sunuculu modeldir Bir veya daha çok sunucu bilgisayarın yanında, tam olarak bilgisayar donanımına sahip istemci bilgisayarlar vardır Ortak veri kaynakları ve oturum bilgileri sunucu bilgisayardadır İ stemci sistemler sunucudan ba ğ ımsız olarak çalı ş amazlar Ancak i ş lem gücü açısından yerel kaynaklarını kullanırlar Windows Active Directory uygulaması, bu nitelikte bir a ğ ı olu ş turma ve yönetmeye yöneliktir İstemci - Sunucu Modeli / Client - Server

İ stemci - sunucu modeli ile P2P a ğ modelinin arasında yer alır Ortak veri kaynakları yine sunucu bilgisayarlar üzerindedir Ancak istemci bilgisayarlar sunucudan ba ğ ımsız ş ekilde yerel kullanıcı hesapları ile oturum açabilir ve çalı ş abilir Ortak veri veya hizmetlere eri ş mek için ise sunucular kullanılır Günümüzde en yaygın kullanılan a ğ modelidir Orta ölçekteki bir çok i ş yeri alan tabanlı active directory modeli yerine bu modeli kullanır Veri Sunuculu Model / Data-Application Server

Bu modelde sunucu bilgisayara ba ğ lı dumb terminaller vardır Dumb terminaller bilgisayar yapısı arz etmez Sadece klavye, monitör ve ba ğ lantı ünitesinden olu ş ur Tüm depolama ve i ş lem yükü sunucu üzerindedir Daha çok banka gibi i ş ortamlarında kullanılır Ana Makine Modeli / MainFrame

Tüm co ğ rafik a ğ tiplerinin kendilerine ait kablosuz eri ş im standartları vardır Günümüzde yaygın olarak kullanılan 3 kablosuz a ğ vardır Wireless LAN / WLAN veya WiFi IEEE a/b/g/n LAN Düzeyi Bluetooth IEEE PAN Düzeyi Geni ş bant Wireless / WiMAX IEEE MAN Düzeyi Kablosuz Ağ Alanları

WiFi (wireless fidelity) olarak da adlandırılır Veri iletimi için radyo dalgaları kullanılır Kablolamanın zor oldu ğ u alanlarda ve hareketli kullanıcılara hizmet verilmesi gerekti ğ inde kullanı ş lıdır ve çok popülerdir Ancak kablolu LAN standartlarına göre yava ş tır Ayrıca bazı güvenlik risklerini de beraberinde getirir Bu standardı destekleyen ve alıcı anteni olan NIC gerektirir Kablosuz a ğ lar, genellikle kablosuz eri ş im noktaları (WAP) aracılı ğ ı ile kurulur Sadece “access point” olarak da bilinirler WAP, kendisine ba ğ lı kablosuz kullanıcılar için hub gibi davranır WLAN: Kablosuz LAN

Kablosuz a ğ yetene ğ i olan bilgisayarlar, bir WAP aracılı ğ ı ile yıldız topolojisinin yanı sıra, “mesh topoloji” de kullanabilirler Bu durumda her bilgisayar bir “access point” gibi davranır Ço ğ unlukla bilgisayarlar arası geçici veri aktarımı için kullanılır Kablosuz Ağ Yöntemleri Ad-Hoc Mode / Mesh Topoloji Infrastructure Mode / Yıldız Topoloji

Kablosuz NIC, veriyi radyo sinyaline çevirir ve bir anten ile dı ş arıya aktarır ve WAP ise sinyali yakalar de ş ifre eder Daha sonra kablolu bir ba ğ lantı kullanılarak veriyi yönlendirilir Kullanılan radyo dalgaları cep telefonları, telsizler, televizyonlar ve normal radyo yayınlarından çok daha yüksek frekanstadır Bu sebeple di ğ er cihazlarla bir çakı ş ma olmaz Daha yüksek frekans kullanımı aynı zamanda daha fazla bant geni ş li ğ i sa ğ lar Günümüzde 2.4 GHz ile 5 GHz arasındaki frekanslar kullanılır WiFi Nasıl Çalışır ?

WiFi hızları 2 MBit/s’den 108 MBit/s’ye kadar de ğ i ş ir Ancak mesafeye göre de ğ i ş ir Kapsama alanının sınırlarında çıktı 1 MBit/s’ye kadar dü ş ebilir Kapsama alanı 45 ile 90 m arasında olup kesin de ğ ildir Tüm standartarı ortak a ğ modellerini, eri ş im kurallarını ve ş ifreleme yöntemlerini destekler WiFi Hızları ve Kapsama Alanı StandartMaksimum HızMesafeFrekans – 2 Mbps45 m5 GHz a54 Mbps45 m5 GHz b11 Mbps90 m2.4 GHz g54 Mbps90 m2.4 GHz n108 Mbps90 m2.4 GHz

Bazı masaüstü sistemlerde bulunsa da, yaygın olarak ta ş ınabilir bilgisayarlarda entegre olarak bulunur Ayrıca geni ş leme kartı ve harici USB aygıt olarak da eklenebilir WiFi NIC’ler

GPRS, GSM ş ebekesi üzerinden paket anahtarlamalı olarak veri iletimi sa ğ layan ikinci nesil (2G) ileti ş im teknolojisidir (50 KBit) EDGE ise GRPS üzerinde geli ş tirilmi ş daha hızlı aktarım sa ğ layan teknoloji olup, 3G’nin ba ş langıcı kabul edilir (380 KBit) 3G ise, ses yerine veri odaklı olan ve çok yüksek hızlara çıkabilen üçüncü nesil ileti ş im teknolojisidir (6 MBit) Bu sayede çok hızlı internet, TV yayınları ve görüntülü ileti ş im imkanı sunmaktadır 3G’in hızı ortama göre çok fazla de ğ i ş ken, kapsama alanı ise dar olup, bu sorunların a ş ılması gelecekte 4G ile beklenmekte GPRS, EDGE ve 3G Yeni Eklendi

Verici antenden yakla ş ık 50 km mesafeye kadar bir etki alanına ve 1 Gbit/s hıza sahip olması planlanan yeni bir standarttır Bu kapasite ölçüleri ile MAN tipi a ğ lar için öngörülmektedir WiFi'nin çok daha büyük ve çok daha güçlü bir versiyonudur WiMAX, aynı zamanda cep telefonu ş ebekeleri ile de uyumlu çalı ş abilecek bir yapıdadır ve bu açıdan 3G’yi tamamlayıcıdır Dördüncü nesil (4G) bazı teknolojilerin de yolunu açmaktadır WiMAX ve WiFi aynı katmanı kullanır ve köprülenebilir WiMAX

Genelde bilgisayar a ğ ları dı ş ında çevresel aygıtlar için kullanılır Küçük çaplı ki ş isel a ğ larda (PAN) olu ş turur Ortalama 1 MBit/s hızında ses ve veri aktarımı yapabilir Kapsama alanı 10 ile 90 m arasında de ğ i ş mektedir Bir PAN olu ş turmak için tek noktadan çok noktaya ileti ş im kurabilen en az iki adet bluetooth cihazı olmalıdır Bu sayı en fazla sekiz adet cihaz ile sınırlandırılmı ş tır PAN olu ş tururken bir cihaz ana kontrol birimi olarak çalı ş ırken di ğ er cihazlar buna ba ğ lı çalı ş an birimlerdir Bluetooth

Bu teknoloji günümüzde televizyon kumandalarında kullanılır IrDA (Infrared Data Association) protokolüne dayanır Aygıtların birbirini do ğ rudan görmeleri gerekmektedir Ş ifreleme ve kimlik do ğ rulama yoktur Maksimum hızı 4 MBit/s’dir 1 metreden daha uzakta verimli çalı ş maz Kızılötesi / Infrared