Öğr. Gör. Murat ASLANYÜREK Ağ Temelleri Öğr. Gör. Murat ASLANYÜREK

Veri Ağları Birden çok bilgisayarın birbirine bağlı olduğu donanım ve yazılımların da paylaşılmasına izin veren bilgisayar ağları, veri haberleşmesini veri ağları üzerinden yapmaktadır. Bilgi iletimine en güzel örnek evlerimizde kullandığımız telefonlardır.

Veri Ağları Bilgisayar ağları da bir veri ağıdır. Ağ sistemi ise iki kişisel bilgisayardan oluşabileceği gibi binlerce iş istasyonundan da oluşabilir.

İlk ağ sistemleri kendi organizasyonlarina hizmet veriyor fakat diğer ağlarla ayni ortamda çalişamıyorlardı. Interoperability (birlikte kullanilabilirlik) konusunu çözmede ilk çalişan packet-switched ağ Amerikan hükümetinin ARPANET’idir. ARPANET, 1960’larda geliştirildi ve bilgisayar donanimi seçimlerine bağli kalmaksizin pek çok organizasyonu birbirine bağladi. Modern 'küresel' geniş alan ağ yapisina atilan ilk adimdi.

Paralel İletişim Digital olarak kodlanmış bilginin tüm bitleri aynı anda transfer ediliyorsa buna “paralel veri iletimi “ denir. Paralel veri iletiminde iletilecek bilginin her biti için ayrı bir kablo bağlantısı sağlanır.

Paralel İletişim Seri veri iletiminde, bir kerede bir karakterin sadece biri iletilir. Alıcı makine doğru haberleşme için karakter uzunluğunu, start - stop bitlerini ve iletim hızını bilmek zorundadır. Paralel veri iletiminde, bir karakterin tüm bitleri aynı anda iletildiği için start -stop bitlerine ihtiyaç yoktur. Dolayısı ile doğruluğu daha yüksektir

Seri İletişim Seri iletim bilginin tek bir iletim yolu üzerinden n bit sıra ile aktarılmasıdır. Bilgisayar ağları üzerindeki iletişim seri iletişimdir.

Asenkron Seri İletişim Asenkron protokoller karaktere yöneliktir. Gönderilen veri bir anda bir karakter olacak şekilde hatta bırakılır. Karakterin başına başlangıç ve sonunda hata sezmek için başka bir bit eklenir. Sonlandığını anlamak için de dur biti eklenmektedir. Başla biti 0 ve dur biti 1 dir.

Senkron Seri İletişim Senkron protokoller karaktere veya bite yönelik olabilirler. Senkron iletişimde başla ve dur bitleri gönderilmez. İletişimde saat sinyalinden faydalanılır. Veri ile birlikte saat işareti de modüle ederek gönderilir ve uyum sağlanır.

Senkron Seri İletişim Senkronizasyonun başlaması için, gönderen bilgisayar hedef bilgisayara bir senkronizasyon karakteri gönderir. Eğer alıcı bu karakteri tanıyıp onaylarsa iletim başlar. Veri transferi gönderici ve alıcı arasındaki senkronizasyon sonlanıncaya kadar sürer.

Ağ Topolojileri Topoloji, yerleşim şekli demektir. Bilgisayar ve yazıcı gibi ağ elemanlarının fiziksel(gerçek) veya mantıksal (sanal) dizilimini gerçekleştirir.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Bus topolojisinde tüm iş istasyonlarının üzerinde olduğu bir hat mevcuttur. Bütün istasyonlar hattaki tüm mesajları inceler ve kendine ait mesajları alır. Hattaki bilgi akışı çift yönlüdür

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Kaynak istasyon bilgiyi hatta bırakır. Bilgi her iki yönde ilerleyerek hatta yayılır. Ancak bu topolojide aynı anda iki istasyonun bilgi göndermesi durumunda bilgi trafiği karışır. Bunu önlemek için hattın paylaşımını düzenleyen protokoller kullanılmalıdır.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Ortak yol topolojisi kullanılarak kurulan ağlarda koaksiyel kablo kullanılır. Her bir istasyona T- konnektör takılır. İlk ve son istasyona ise sonlandırıcı (Terminatör) bağlanarak ağ sonlandırılır.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Bu topoloji ağ performansı en düşük olan topolojilerden biridir. İki istasyon arası mesafe ince koaksiyel kullanıldığında 185 metre, kalın koaksiyel kullanıldığında 500 metredir. İki istasyon arası mesafe minimum 0,5 metre olduğunda maksimum 30 istasyon kullanılabilir.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Ortak yol topolojisine uygun bağlantıda dikkat edilmesi gereken noktalar şunlardır: Bağlantı gerçekleştirilirken T- konnektörler doğrudan network kartına takılmalıdır. Eğer bir istasyon uzağa yerleştirilecekse T- konnektör’ den çıkacak bir kablo ile uzatma yapılmamalıdır.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Avantajları Kablo yapısı güvenilirdir. Yeni bir istasyon eklemek kolaydır. Merkez birime ihtiyaç duyulmaz.

1.Bus (Ortak Yol) Topolojisi Dezavantajları Maksimum 30 istasyon bağlanabilir. Ağın uzunluğu ince koaksiyelde 185, kalın koaksiyelde 500 metreden fazla olmaz. Bir istasyonun arızalanması bütün ağı devre dışı bırakır. Arıza tespiti zordur.

2.Yıldız Topolojisi

2.Yıldız Topolojisi Bu topolojide ağdaki iletişimin gerçekleşmesi için merkezi birim bulunur ve bütün istasyonlar bu merkezi birime bağlanır. Ortak yol topolojisine göre performansı daha yüksek ve güvenilirdir. Fakat daha pahalı çözümler sunar.

2.Yıldız Topolojisi Bir istasyondan diğerine gönderilen bilgi önce bu merkez birime gelir, buradan hedefe yönlendirilir. Ağ trafiğini düzenleme yeteneğine sahip bu merkezi birim, hub ve anahtar(switch) olarak adlandırılır.

2.Yıldız Topolojisi Bu topolojiye dayalı bir sistem kurulurken; Korumasız çift bükümlü UTP (Unshielded Twisted Pair- Korumasız çift bükümlü) veya Korumalı çift bükümlü STP (Shielded Twisted Pair - Korumalı çift bükümlü ) kablo kullanılır. İstasyonların merkezi birime (hub) olan uzaklığı maximum 100 metredir.

2.Yıldız Topolojisi Kullanılan ağ kartına veya kabloya göre ağ farklı hızlarda çalışabilir. Merkezde bulunan hub veya anahtar üzerindeki ışıklara bakılarak arızalı olan istasyon bulunabilir. Bir istasyonun arızalanması ağ trafiğini etkilemez.

2.Yıldız Topolojisi Yıldız topolojisinin özellikleri Bir istasyonun arızalanması ağı etkilemez. Ağa yeni bir istasyon eklemek çok kolaydır. Ağ yönetimi çok kolaydır. Kurulan ağ elemanlarına göre yüksek hızlar elde edilebilir.

3.Ağaç Topolojisi

3.Ağaç Topolojisi Ağaç topolojisinin diğer adı hiyerarşik topolojidir. Ağacın merkezinde sorumluluğu en fazla olan bilgisayar bulunur. Dallanma başladıkça sorumluluğu daha az olan bilgisayarlara ulaşılır. Bu topoloji çok büyük ağların ana omurgalarını oluşturmakta kullanılır.

3.Ağaç Topolojisi Avantajları: 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.

4.Halka(Ring) Topolojisi

4.Halka(Ring) Topolojisi Bu topolojide yineleyici (repeater) gibi çalışan ağ düğümleri noktadan noktaya bağlantılarla ağa bağlanmışlardır. İletişim yolunun başlangıç ve bitişleri birbirlerine bağlanmıştır. Veriler paket halinde gönderilir ve halka boyunca tek yönde yada çift yönde iletilir. Çift yön kullanılırsa bir yönde hata olması durumunda, diğer yön kullanılabilir.

4.Halka(Ring) Topolojisi Yineleyici (repeater) hattın üzerindeki veriyi bit bit alarak, bekletmeden diğer tarafa iletir. Her ağ düğümünün her mesajı iletmesi bu topolojinin potansiyel zayıflığı olmakla beraber, kavram ve gerçekleştirim açısından oldukça basittir. Halka topolojisi optik lifli Yerel Alan ağlarında yineleyiciler ile birlikte sıkça kullanılır.

4.Halka(Ring) Topolojisi Halkayı birçok bilgisayar paylaştığından hangi bilgisayarın paketinin halka üzerinde iletileceğinin kontrol etmek amacıyla mekanizmalar geliştirilmiştir. Buna örnek olarak jetonlu halka (token ring) verilebilir.

Jetonlu Halka (Token Ring Topolojisi) Bu tip topolojide iletişim ağ içerisinde sürekli dönen jeton (token) yardımıyla yapılır. Jeton özel iletişim kodu ile iletişimi düzenler. Token (Jeton) (3 byte’lık) düğümler arasında dolaşan bilgidir.

Jetonlu Halka (Token Ring Topolojisi) İletişime başlamak isteyen düğüm öncelikle jeton’un kendisine ulaşmasını bekler ve ulaştığında jeton’u alır. Artık jeton serbest dolaşımdan kullanıma geçmiş olur. Bilgi, gönderildikten sonra alıcıya gidene kadar halka da onunla dolaşır. Halka topoloji de genel yayın amaçlı (broadcast) uygulamalar için uygundur.

Halka Topolojisinin Avantajları ve Dezavantajları Sinyaller her düğümde güçlendirildiğinden yoğun veri trafiğinde başarım fazla düşmez. Bekleme süresi devredeki eleman sayısına bağlıdır. Sistemin hızı devreye eklenen her elemanla biraz daha azalır. Her PC ağın bir elemanı olduğu için bir PC’de bir aksaklık olması halinde ağ iletim yapamaz. Paralel bir ikinci hattın (by pass hattı) çekilmesiyle bu soruna çözüm bulmak mümkündür. Maliyet bakımından diğer ağlardan biraz daha pahalıdır. İletişim hızları kablolama sistemine bağlıdır.

5.Örgü(Mesh) Topoloji Örgü topolojisi ağdaki tüm birimler arasında uçtan uca bağlantı içerir. Ağdaki her birim diğer tüm birimler için birer bağlantı gerektirdiğinden, genellikle pratik bulunmaz. Daha çok WAN’larda kullanılır.

5.Örgü(Mesh) Topoloji Tipik olarak mesh topolojisi en geniş ya da en önemli yerlerin bağlandığı hibrid ağlarda kullanılır. Örneğin bir kuruluşun 4 veya 5 ana merkezi ile çok sayıda uzak ofisi olduğunu varsayalım. Her bir ana merkezde birer mainframe ve bu mainframelerin dağıtık bir veritabanı idare etmek için iletişim kurma zorunluluğu olsun. Mainframeler arası iletişimden emin olabilmek için merkezler arasında artık hatlar içeren bir hybrid mesh topoloji kullanmak gerekir.

5.Örgü(Mesh) Topoloji Gerçek Mesh Topoloji Hibrid Mesh Topoloji

Kaynaklar Yrd. Doç. Dr. Altan MESUT ,Bilgisayar Ağları Ders Notları Yrd. Doç.Dr. Şirin Karadeniz ,Bilgisayar Ağları Ders Notları Öğr.Gör. Serkan KORKMAZ, Ağ Temelleri Ders Notları