Temel Ağ Cihazları ve Kablo Türleri

... konulu sunumlar: "Temel Ağ Cihazları ve Kablo Türleri"— Sunum transkripti:

1 Temel Ağ Cihazları ve Kablo Türleri

2 Temel Ağ Cihazları Göbek (Hub) Anahtar (Switch)
Tekrarlayıcı (Repeater) Köprüleyici (Bridge) Yönlendirici (Router) Güvenlik Duvarı Cihazları (Firewall) Erişim Noktası (Access point) NIC (Ağ Ara Birim Kartı ) Modem Range Extender (Menzil Genişletici)

3 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

4 Tekrarlayıcı (Repeater)
Tekrarlayıcılar, bir ethernet segmentinden aldığı elektriksel veriyi yenileyerek ve ikili koda dönüştürerek diğer segmente ileten ağ cihazlarıdır. Bu yönüyle tekrarlayıcı (repeater), hem sinyal gücünün arttırılmasını, hem de elektriksel olarak bozulmuş sinyallerin iyileştirilmesini sağlar. Tekrarlayıcılar, telefon, telgraf, mikrodalga, optik haberleşme gibi pek çok sistemde kullanılmaktadır. Tekrarlayıcılar da göbekler gibi sadece bit seviyesinde işlem yaptıklarından OSI modelinde 1. katman cihazlarıdır.

5

6 100 metre 200 metre

7 Göbek (Hub) Ağ sistemlerinde sinyallerin yeniden oluşturmasını ve yeniden zamanlanmasını sağlar. Kendisine bağlı olan bilgisayarlara paylaşılan bir yol sunar. (Kendisine gelen datayı bütün portlara gönderirler.) Bu cihazlar ağ yapılarında genellikle merkezi bir nokta oluşturmak ya da ağın güvenliğini arttırmak gibi amaçlarla kullanılırlar Göbek cihazları için iki farklı sınıflandırma yapılabilir. Bu cihazlar genel olarak aktif ya da pasif olmak üzere 2 grupta incelenebilir. Aktif göbekler, gelen sinyali güçlendirerek çoklu kullanıcı ortamı için bölerken, pasif göbekler ise gelen sinyali güçlendirmeden sadece çoklu kullanıcı ortamı için bölerler. Bundan dolayı pasif göbekler kablo uzunluğunu arttırmak amaçlı kullanılmazlar. Bundan dolayı aynı anda haberleşmek isteyen ağa bağlı cihazların, hattın boşalmasını beklemeleri gerekir. 8 ile 24 arasında değişen port sayısına sahip cihazlardır. ve sadece bit düzeyinde işlem yapmalarından dolayı OSI modelinde 1. katman cihazlarıdır.

8 Anahtarlama Cihazı (Switch)
Anahtarlama cihazları da göbek gibi kendisine bağlı bilgisayarlara yol sunar. Ancak göbek cihazlarından farklı olarak anahtarlamalı olarak yol sunarlar. Ağ yapısına dahil iki bilgisayar birbiri ile haberleşirken anahtarlama özelliğinden dolayı diğer bilgisayarlar da aralarında iletişim kurabilirler. Bundan dolayı göbek cihazlarına göre daha yüksek performans gösterirler. 8 ile 48 arasında değişen port sayısına sahip ve şaseli modelleri vardır. Şaseli anahtarlarda gerektiğinde port eklenebilir. OSI modelinde 2. katman cihazlarıdır. Paketleri MAC adreslerine göre yönlendirirler ve MAC adreslerine bağlı çarpışma alanları ayırırlar. Ağları birbirinden yalıtılmış kanallara bölerler ve özel bir durum olmadığı sürece gönderilen paket diğer kanallara karışmadığından trafiği bozmaz

9

10 Switch veri akışı

11 Köprü (Bridge) Köprüler aynı protokolü kullanan iki veya daha fazla bağımsız ağı birbirine bağlamak için kullanılan ağ cihazlarıdır. İki bağımsız ağ arasına konularak her iki tarafa da aktarılmak istenen verileri inceler. Eğer veri adresi ağdaki bir adres ile örtüşüyorsa verinin o ağa geçmesine izin verir; aksi durumlarda ise verinin ağa geçmesine izin vermez.

12

13 Yönlendirici (Router)
Programlanabilir ve gerekli ayarlar yapıldığında uzak bir ağa erişmek için mevcut birden fazla yol arasında kullanılabilecek en iyi yol (Best Determination Path) seçimini yapabilen ağ cihazlarıdır. Yönlendiriciler, bütün ağları ya da ağ bölümlerini birbirine bağlayabilir. OSI modelinde 3. katman cihazı olan yönlendiriciler gerekli arayüz modülleri kullanılarak OSI modelinde 2. katmanda çalışan birbirinden farklı iki ağ cihazını birbirine bağlayabilir. Sadece ağ adresi bilinen verilerin aktarılmasına izin vererek ağ trafiğini azaltırlar. Genel olarak dinamik yönlendiriciler ve statik yönlendiriciler olarak ikiye ayrılırlar. Dinamik yönlendiricilerde, rotalar otomatik olarak biçimlendirilir ve veri için en iyi rota yönlendirici tarafından seçilebilir. Statik yönlendiricilerde ise rotalar elle biçimlendirilir ve hep aynı rota kullanılır. Statik yönlendiriciler, dinamik yönlendiricilere göre daha güvenlidir. Dinamik yönlendiricilerde güvenliği arttırmak için elle biçimlendirme tercih edilebilir.

14

15 Güvenlik Duvarı (Firewall)
Özel ağlar ile İnternet arasında her iki yönde de istenmeyen trafiği önlemek amacı ile kullanılan ağ cihazlarıdır. Verimli olarak kullanılabilmeleri için İnternet ile özel ağ arasındaki tüm trafik cihaz üzerinden geçmeli ve gerekli erişim listeleri uygun bir stratejide hazırlanmış olmalıdır.

16 Access Point (Erişim noktası)
Erişim noktası cihazları kablolu bir ağa kablosuz erişim yapılmasını sağlayan cihazlardır. Göbek, anahtarlayıcı ya da kablolu yönlendiricilere takılarak kablosuz iletişimin sağlanması için gerekli sinyallerin oluşturulmasını sağlarlar. Bununla birlikte erişim noktaları, kablosuz ağ sinyallerinin güçlendirilerek kablosuz ağın etkin olduğu mesafenin artırılması amacıyla da kullanılabilir. Kablosuz iletişim özelliği olan yönlendiricilerin kullanıldığı sistemlerde, access point(erişim noktası) kullanımına gerek yoktur.

17 NIC (Ağ Arabirim Kartı)
Bilgisayarın bir ağa bağlanmasını sağlayan donanımdır. Genel olarak verilerin elektriksel sinyallere veya elektriksel sinyallerin verilere dönüştürülmesini sağlarlar. Bilgisayarın özelliklerine göre anakartla bütünleştirilmiş halde olabilir ya da anakart üzerindeki herhangi bir çevresel yuvaya takılı olabilir. Ağ arabirim kartı, ağda kullanılacak protokol çeşidi, sistem veriyolu ve fiziksel bağlantı çeşidine uygun olacak şekilde seçilmelidir. Ağ ara birim kartları kablo aracılığı ile ya da kablosuz olarak modem ile bağlantı kurarlar. OSI modelinde 1. ve 2. katmanda çalışırlar. Ağ arabirim kartları genel olarak 2 grupta incelenebilirler. Ethernet arabirim kartları kullanılan kablonun özelliğine göre aldıkları elektriksel sinyalleri ya da ışık dalgalarını sayısal verilere çevirir. Kablosuz (Wireless) arabirim kartları ise aldıkları elektromanyetik dalgaları sayısal verilere çevirir.

18 Modem Bilgisayarın telefon hatları ile bağlantısını sağlayarak bilgisayarın ağa bağlanmasını sağlayan cihazlardır. Bilgisayardan aldıkları digital verileri analog sinyallere dönüştürerek telefon hatlarına aktarılmasını sağlarlar. Harici olarak bilgisayara takılarak kullanılırlar. Modemler genel olarak 4 grupta incelenebilirler. Analog modemler, ethernet kartından gelen dijital verileri telefon hatlarında iletilen analog işaretlere ya da telefon hatlarından gelen analog verileri sayısal verilere çevirirler. Günümüzde masaüstü ve dizüstü bilgisayarların İnternet erişimlerinin sağlanması için sıklıkla kullanılırlar. Dijital modemler ise verinin sayısal yapısı bozulmadan ulaşması istenen noktaya ulaştırırlar.

19 Modem ADSL modemler ise yapı itibari ile dijital ve analog modemlerden biraz daha farklıdır. ADSL sisteminde, bilinen bakır kablolama alt yapısı kullanılır. Telefon hattının her ucuna bir ADSL modem eklenerek veri alma (download), veri gönderme (upload) ve POTS (Plain Old Telephone Service – Düz Eski Telefon Hizmeti) olarak adlandırılan geleneksel telefon servis kanalı olmak üzere 3 farklı kanal oluşturulur. Normal telefon görüşmelerinizi yaparken 0 kHZ ile 4 kHz arasında değişen frekans aralığı kullanılırken, ADSL data iletimi için 4 kHz ile 1100 kHz aralığını kullanıldığından İnternete bağlıyken aynı anda telefon görüşmesi yapmaya olanak sağlar. ADSL modemler sayısal verileri analog verilere çevirmeden doğrudan olduğu gibi iletir. Sistem asimetrik olarak çalıştığından veri alma ve veri gönderme için kullanılan bant genişlikleri birbirinden farklıdır.

20 Modem (Modulator-Demodulator)

21 Range Extender (Menzil Genişletici)
Menzil Genişletici (range extender), mevcut modem ya da router’ı değiştirmeden kablosuz internetin menzilini artırmayı sağlayan cihazlardır. Menzil genişleticiler, modem ya da router’ın kapsama alanı içindeki yakın bir noktaya kurulduğunda kablosuz internetin menzilini artırarak, en uç noktada dahi daha internet erişimini sağlarlar.                                        

22

23 Kablolar Kablo Kablo Türü Konnektör Türü Koaksiyel Kablo
İnce Koaksiyel BNC, BNC-T Kalın Koaksiyel Dolanmış Çift Kablo UTP RJ-45 STP Fiber Optik Kablo Tek Modlu ST, SC, MT-RJ Çok Modlu

24 Doğrusal Topoloji Koaksiyel kablo, BNC konnektör, BNC T konnektör

25 Eş eksenli (Koaksiyel) Kablo
Televizyon kablosunun daha esnek ve ince olanıdır. Bakır tellerden ve üzerinde manyetik korumadan ibarettir.

26 Eş eksenli (Koaksiyel) Kablo
İki çeşittir. İnce (Thin Coax), taşıma mesafesi 185m Kalın (Thick Coax), 500 metredir (10Base-2 ağlarda IEEE standardına göre).

27 Eş eksenli (Koaksiyel) Kablo Tipleri
EMPEDANS KULLANIM RG-8 50 Ohm 10BASE-5 (Kalın-Thicknet) m RG-58 10BASE-2* (İnce-Thinnet) m RG-59 75 Ohm Kablo TV RG-6 Anten kablosu * Yerel ağlarda en çok kullanılan standart. Bunlarda kablo mesafesi IEEE standartlarına göre 185 m’dir.

28 Koaksiyel Kablo Konnektörleri
BNC (British Naval Connector) konnektör Eşeksenli kablolarda kullanılır BNC T konnektör 10Base2 sistemlerde kullanılır İki kablo ucunu ve ethernet kartını bağlamak için kullanılır.

29 Koaksiyel Kablo Konnektörleri
Eşeksenli kablolar BNC konnektörleri ile sonlandırılır ve bilgisayar arkasındaki aktarım aygıta takılacak T- şeklindeki bağlayıcılara takılırlar. Kablo sonunda 10Base5 ise 75, 10Base2 ise 50 Ohm’luk sonlandırıcı (Terminator) takılır.

30

31 Yıldız Topoloji UTP, STP kablo, RJ-45 konnektör

32 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)

33 UTP ~ STP STP kablolar UTP’ye göre daha pahalıdır ve gürültü sinyallerinde daha az etkilenir. UTP kabloların yaygın olarak kullanılmaktadır.

34 UTP (Unshielded Twisted Pair)
Bu türlerden en çok kullanılanı da UTP kablolardır ve 2′şer bükümlü toplam 8 ya da 12 kablodan oluşur. Uluslararası standartlarda en fazla 110 m kullanılması önerilir. UTP kablolar dünyada T568A ve T568B adı verilen standartlar kullanılır. Bu kablolar taşıyabilecekleri veri hızına göre kategori 1, 2, 3, 4, 5, 5e, 6, 6a ve 7 olarak sınıflandırılırlar.

35 STP (Shilded Twisted Pair)
STP – Dışarıdan gelen her türlü gürültüye karşı korumalı bir kablo çeşididir.Ethernet ağlarında kullanılabilen bu kablo, verinin taşındığı devrenin bir parçası olmadığı için mutlaka her iki sonda da topraklandırılmalıdır. Aksi halde iletişime en çok zarar veren bir etken olur. Kablo, içindeki veya çevresindeki sinyalleri toplayan bir anten gibi çalışır ve ağ ortamındaki veriyi bozar. Etrafı renkli plastik kaplayıcıyla kaplanmış 4 çift tel ve dış kaptan önce korunmayı sağlayan lifler bulunmaktadır. Bu da STP kabloyu daha sert ve ağır yapmaktadır.

36 FTP (FOİLED TWISTED PAIR)
FTP kablolar UTP ile aynı standarttadır fakat üzerinde metal kilif (folyo veya sac örgüsü seklinde) vardir.İkişerli bükülmüş olan dört çift ucu, bu uçlara takılan sekiz girişli plastik prizlere (RJ45), özel bir ‘kıvırma aygıtı’yla takılmak zorundadır. Geride kalan topraklama ucu, sadece priz tarafında, o da dış etkenler nedeniyle kablo üzerinde oluşan küçük akımları topraklamak amacıyla yapılır. Bilgisayar tarafında topraklamaya gerek olmadığı gibi, bu; prizle bilgisayar arasında, bükümlü çiftlerin taşıdığı sinyalleri etkileyebilen akımlara kanallık edebilir.

37 Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)
IEEE standartlarına göre; 10Base-T (10 Mbps) ve 100Base-T (100 Mbps) ağlarda bir kablo en fazla 100 m olabilir.

38 KABLOLARIN YAPISI CAT 1: 1985’te ortaya çıkmıştır. Telefon hatlarında kullanılır. CAT 2: 4 Mbps hızında veri transferi sağlar. Token-ring ağlarda ve bazı telefon sistemlerinde kullanılmıştır. CAT 3: 10 Mbps hızında veri transferi sağlar. Token-ring ağlarda ve 10BaseT sistemlerde kullanılmıştır ve bazı telefon sistemlerinde hala kullanılmaktadır. CAT 4: 16 Mbps hızında veri transferi sağlar. Token-ring ağlarda, 10BaseT ve 10Base T4 sistemlerde kullanılmıştır. CAT5: Yerel ağ bağlantıları için kullanılır. Günümüzde neredeyse tüm yerel ağ bağlantıları UTP kablolarıyla yapılmaktadır. 100 metrelik mesafe aşılmadığı müddetçe 100 Mbps’lik veri aktarım kapasitesine sahiptir. Bu nedenle 100 Mbps hızını destekleyen Ethernet kartı ile çalışabilecek en uyumlu kablodur. CAT5E:CAT5 ile 100 Mbit hızında veri aktarımı yapılabilir. Bir sonraki standart CAT5e (Enhanced CAT5, gelişmiş CAT5) standardıdır. Bu CAT5 ile aynı yapıda olup, daha üst seviye değerlere erişebilen bir kablodur. CAT5e ile gigabit hızına ulaşılabilir. Gigabit ethernet'te CAT5 kullanılabilmekle bereber CAT5e tavsiye edilir. CAT 6: Kategori 5 kablosuna göre daha üstün bir üretim tekniği kullanılarak üretilmiş olması nedeniyle, 1000 Mbps hızında veri iletimine imkan tanır. Gigabit Ethernet kartlarıyla birlikte kullanılır. CAT 7: Kategori 6 kablosuna göre daha üstün bir üretim tekniği kullanılarak üretilmiş olması nedeniyle, 1200 Mbps hızında veri iletimine imkan tanır. Gigabit Ethernet kartlarıyla birlikte kullanılır.

39 UTP Kablo Kategorileri
Uygulama Alanı 1 (CAT1) Yanlızca ses veri iletimi yapılmaz 2 Ses ve 1 Mbps’ ye kadar veri iletimi. 3 Ses ve 10 Mbps’ ye kadar veri iletimi. 4 Ses ve 20 Mbps’ ye kadar veri iletimi 5 Ses ve 100 Mbps’ ye kadar veri iletimi. 5e Ses ve 622 Mbps’ ye kadar veri iletimi. 6 Ses ve 1 Gps’ ye kadar veri iletimi. 7 Ses ve 10 Gps’ ye kadar veri iletimi.

40 Çift Burgulu Kablo Konnektörü
Bu tür kablolar RJ-45 konnektörü ile bilgisayar bağlanır. RJ-45’in en çok kullanılan standardı 10BASE-T’dir 10/100 Mbps hızındadırlar. Halka ve yıldız tipi topolojilerde kullanılır.

41 Fiber Optik Kablolar 2 Km’ye kadar uzayabilen geniş alanlarda, elektriksel sinyallerden etkilenmeden yüksek kapasiteli iletişim ortamı sağlamada kullanılır.

42 Fiber optik kablo nedir?
Fiber optik, insanın saç teli kalınlığında ve çok hassas üretilmiş saf bir cam ip üzerinden ışığın iletilmesi prensibiyle çalışan bir sistemdir. Bu şekilde üretilmiş kabloların tercih edilmesinin en büyük sebebi, çevresel şartların ağır olduğu; nemli, rutubetli, elektriksel alan parazitlerinin yoğun olduğu yerlerden etkilenmemesi ve her zaman stabil bir bağlantı sunmasıdır. Fiber optik kablolar, iletimi ışık hızıyla yani saniyede 300 bin km’lik hızla gerçekleştirirler. Bu yönleri sebebiyle uzak mesafelere veri aktarımı için tasarlanmışlardır.

43 Fiber Optik Kablolar Gelen elektriksel sinyalleri ışık sinyallerine çevirir. Işık fiber optik kabloda dengeli bir şekilde yol alır ve buna mod denir.

44 Fiber Optik Kablo Çeşitleri
Tek, Çok modlu ve çok modlu kademeli olmak üzere 3 çeşidi vardır. Tek Mod Fiberler (Single Mode Fiber- SMF) : Işığın tek bir modda ya da tek bir yolda ilerlemesine olanak tanırlar Düşük sinyal kayıplarının olduğu ve yüksek veri iletişim hızının gerektirdiği durumlarda kullanılırlar. Çoklu Mod Fiberler (Multi Mode Fiber- MMF) : Işığın birden fazla modunu ileten fiberlerdir. Işın çarpışmaları meydana gelebileceğinden kısa mesafeler için kullanılır.

45 Fiber Optik Kablo Çeşitleri

46 Fiber Optik Kablo Çeşitleri
Tek Mod Fiberler 8.3/125 micron SMF Çoklu Mod Fiberler * 62.5/125 micron MMF 50/125 micron MMF 100/140 micron MMF

47 Fiber Optik Kablolar Her bir fiberden tek yönlü haberleşme sağlanır. İki yönlü bir haberleşme için en az iki fiber gereklidir. Veya bir fiberde hem veri gönderimi hem de verinin alımını sağlayan iki ayrı yol olmalıdır. Simplex: İçerisinde sadece bir optik kablo var Duplex: İçerisinde 2 optik kablo var. LAN omurga kablosu olarak çok tercih edilmektedir. Multifiber: İçerisinde 2’den fazla optik kablo var.

48 Fiber Optik Kablo Konnektörleri
ST (Straight tip) SC (Subscriber tip) MT-RJ

49 Max. Veri Transfer Uzaklığı
Kablolar - Özet Ethernet Adı Kablo Tipi Max. Veri Transfer Hızı Max. Veri Transfer Uzaklığı Açıklama 10Base5 Kalın Koaksiyel 10 Mbps 500 metre BNC, T 10Base2 İnce Koaksiyel 185 metre 10BaseT UTP 100 metre RJ-45 100BaseT 100 Mbps 1000BaseT 1000 Mbps RJ-45, CAT5 ve üstü 1000BaseTX (Gigabit Ethernet) 10BaseFL Fiber (multimode) 2000 metre Ağlar arası, Fiber optik hub ve NIC arası bağlantı 100BaseFX 100 Mbps Ethernet ağlarda 1000BaseSX 260 metre SC, PC ve hub arası bağlantı için tasarlanmıştır. 1000BaseLX Fiber (singlemode) 550 metre 1000BaseSX’in daha uzun mesafeler arası kullanması için, genellikle omurga olarak kullanılır.

50 Kaynak: Yrd. Doç. Dr. Şirin Karadeniz’in hazırladığı slaytlardan yararlanılmıştır.