2006.02.21 - SLAYT 1DOK 422 – Bahar 2006 Bilgisayar Ağlarına Giriş Yaşar Tonta Hacettepe Üniversitesi Bilgi ve Belge Yönetimi Bölümü DOK 422: Bilgi Ağları.

... konulu sunumlar: "2006.02.21 - SLAYT 1DOK 422 – Bahar 2006 Bilgisayar Ağlarına Giriş Yaşar Tonta Hacettepe Üniversitesi Bilgi ve Belge Yönetimi Bölümü DOK 422: Bilgi Ağları."— Sunum transkripti:

1 2006.02.21 - SLAYT 1DOK 422 – Bahar 2006 Bilgisayar Ağlarına Giriş Yaşar Tonta Hacettepe Üniversitesi Bilgi ve Belge Yönetimi Bölümü DOK 422: Bilgi Ağları Slaytlar için kaynaklar: Bogdan Ghita – http://ted.see.plymouth.ac.uk/bogdan G. Çetin ve B. Metin, Linux Ağ Yönetimi. 5. bs. Ankara: Seçkin, 2005. 1. Bölüm http://ella.slis.indiana.edu/~whelling/L526/classnotes/reviews/topos-swap.html

2 2006.02.21 - SLAYT 2DOK 422 – Bahar 2006 Plan Bilgisayar ağının tanımı Ağ türleri Ağ mimarileri Ağ yapıları (topolojileri)

3 2006.02.21 - SLAYT 3DOK 422 – Bahar 2006 “Ağ” tanımı “Temel olarak ağ, bilgisayarları birbirine bağlayan bir dizi kablo, ya da daha genel anlamda bağlantı mekanizmasından oluşur.” ( Linux Ağ Yönetimi, s. 25 ) Konular –Büyüklük – kaç bilgisayar? –Topoloji – kablolar nasıl bağlı? –Teknoloji – bağlı bilgisayarların birbiriyle iletişim kurması nasıl sağlanıyor? –Mimari – bağlı ve iletişim yeteneği olan bilgisayarlar nasıl gruplanıyor?

4 2006.02.21 - SLAYT 4DOK 422 – Bahar 2006 Ağların Sınıflanması Yerel ağ (LAN) Şehir Alan Ağı (MAN) Geniş Alan Ağı Internet (Kaynak: Tanenbaum, 1996) Makineler arası uzaklık Makinelerin bulunduğu yer (aynı...) 10 mOda 100 mBina 1 kmKampus 10 kmŞehir 100 kmÜlke 1,000 kmKıta 10,000 kmGezegen Kişisel alan ağı (PAN)

5 2006.02.21 - SLAYT 5DOK 422 – Bahar 2006 20 bilgisayar Sınıflama – Fiziksel topoloji... Doğrusal yapı (Bus)... Halka...Tam 210 bağlantı... Yıldız

6 2006.02.21 - SLAYT 6DOK 422 – Bahar 2006 Yaygın Fiziksel Ağ Topolojileri http://ella.slis.indiana.edu/~whelling/L526/classnotes/reviews/topos-swap.html Özgün kaynak için aşağıdaki bağlantıya tıklayınız:

7 2006.02.21 - SLAYT 7DOK 422 – Bahar 2006 Doğrusal Ağ

8 2006.02.21 - SLAYT 8DOK 422 – Bahar 2006 Yıldız

9 2006.02.21 - SLAYT 9DOK 422 – Bahar 2006 Halka

10 2006.02.21 - SLAYT 10DOK 422 – Bahar 2006 Ağaç

11 2006.02.21 - SLAYT 11DOK 422 – Bahar 2006 Örümcek ağı

12 2006.02.21 - SLAYT 12DOK 422 – Bahar 2006 Farklı Ağ Topolojilerinin Özellikleri

13 2006.02.21 - SLAYT 13DOK 422 – Bahar 2006 Doğrusal (Bus) Ağ kabloları her bilgisayarı bağlıyor. Hattın sonunda bir sonlandırıcı var sinyallerin geri gelmemesi için). Bu ağ topolojisinde kablolar asla bir döngü oluşturmaz. (+) daha az kablo gerekli (yıldızla karşılaştırıldığında). Bilgisayar ya da başka bir birim (ör., yazıcı) bağlamak kolay (-) Ana kabloda bir arıza tüm ağı çökertir. Sorunun kaynağını bulmak zor

14 2006.02.21 - SLAYT 14DOK 422 – Bahar 2006 Doğrusal (bus) Ağın Özellikleri Tek iletişim kanalından meydana geliyor Her istasyon arayüze bağlı ve tekil bir donanım adresi var Maksimum kablo uzunluğu –Sinyalleme yöntemine (ör. analog, dijital) –Sinyalleme hızına (veri oranları) –Kablo türüne (fiziksel özellikler) Göre değişir

15 2006.02.21 - SLAYT 15DOK 422 – Bahar 2006 Doğrusal (Bus) Ağın Avantajları Basit düzen ve bağlantı kolaylığı Kablo hatalarının yerini belirlemek göreli olarak daha kolay “Patlamalı” veri trafiğine daha uygun bir sistem Her bağlı aygıt kablodaki tüm veri trafiğini görebildiği için bire çoklu veri ieltimi için ideal –Sinyalleme normalde iki yönlü - nerede bağlı olduğuna bakılmaksızın tüm istasyonlara gönderiliyor

16 2006.02.21 - SLAYT 16DOK 422 – Bahar 2006 Doğrusal Ağın Dezavantajları Otomatik alındı belgesi yok Arayüzlerin akıllı olması gerekli Sinyallemenin iki yönlü olması güvenlik riski oluşturuyor –Diğer istasyonlardan gelen/diğer istasyonlara gönderilen veri trafiği dinlenebilir

17 2006.02.21 - SLAYT 17DOK 422 – Bahar 2006 Yıldız Her aygıt ya da düğüm (ör., sunucu, iş istasyonu) ağdaki bir merkezi “hub”a (concentrator) bağlı. Her aygıt hub’daki bir port’u (çıkış, iskele) kullanır ve veri hedefe devam etmeden önce hub’dan geçer (+) bireysel kablolar arızalandığında ağ zarar görmez. Kurulumu kolay, sorun saptama ve ağı genişletmek kolay (-) Daha uzun kablo gerekli. Hub maliyeti ağın toplam maliyetini artırır. Hub arızası tüm ağı etkiler, tıkanmalar olabilir (trafik yoğunluğundan dolayı)

18 2006.02.21 - SLAYT 18DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Yıldız Ağın Özellikleri En fazla kullanılan yerel ağ türü Merkezi bir yönlendirme sistemine (hub) dayanıyor –Çoklayıcı görevi görüyor - paketler tüm port’lara yönlendiriliyor

19 2006.02.21 - SLAYT 19DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Yıldız Ağın Avantajları Aptal terminaller / ağ arayüzleri için uygun Karışık iletim ortamları ve hızlar kullanılabilir Yüksek güvenlik mümkün – anahtarlamanın kullanılması yoluyla Kablo hasarının etkisi sınırlı – terminaller birbirinden bağımsız Hata yakalama ve izole etme kolay Son gelişmeler yüksek hızlara olanak sağlıyor

20 2006.02.21 - SLAYT 20DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Yıldız Ağın Dezavantajları Kırılgan: –Merkezi hub hataları –çarpışma – birden çok istasyon aynı anda mesaj göndermek isteyebilir Merkezi hub’da karmaşık teknoloji gerekli –Son zamanlarda bu sorun azaldı çünkü piyasada karmaşık teknolojiler kabul görmeye başladı Hub’ın büyüklüğü (port sayısı) ağ büyüklüğünü sınırlıyor

21 2006.02.21 - SLAYT 21DOK 422 – Bahar 2006 Halka (yıldız gibi kablolanmış) Doğrusal (bus) ağa benzer. Tüm aygıtlar ortak bir omurga kabloya bağlı. Ama kablo ağdaki son bilgisayardan ilk bilgisayara devam ettiği için kapalı bir döngü oluşturur (+) daha kısa kablo gerekli (-) ana kablodaki bir aksaklık tüm hub’ı çökertir (hub “zeki” değilse ve fiziksel devreyi kapatamıyorsa). Sorunun kaynağını saptamak zor.

22 2006.02.21 - SLAYT 22DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Halka Ağın Özellikleri Tek sitede hem akıllı hem aptal aygıtları birbirine bağlayan araçları işletmek ucuz ve kolay Her düğüm (node) çoklayıcı (repeater) görevi görüyor –Bit akışını yeniden yaratıyor Daha fazla düğüm => Daha çok gecikme –Simgenin (token) dolaşımı daha uzun zaman alıyor –Veri göndermek isteyen istasyonun uzun süre bekleme olasılığı artıyor

23 2006.02.21 - SLAYT 23DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Halka Ağın Avantajları İletim kapasitesi kullanıcılar arasında adil olarak paylaşılıyor Merkezi bir aygıta bağımlılık söz konusu değil Hata yaratan düğümler kolayca belirlenebiliyor; düşük hata oranı Alındı bilgisi veren mekanizmayı kurmak kolay Tüm düğümlere birden yayın yapmak kolay Halka çok yüklü olduğu zaman bile erişim garantisi Yüksek iletim oranlarına ulaşmak mümkün Karışık iletim ortamları kullanılabilir

24 2006.02.21 - SLAYT 24DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksel Halka Ağın Dezavantajları Güvenilirlik tüm halkaya ve düğümlere bağlı Yeni düğümler eklendiği sırada halka işlemiyor Çoklayıcılar nedeniyle sinyal gecikmesi var Çoklayıcılar normalde birbirine yakın olmalı Kablo döşeme ve yönlendirme karmaşık Bir hatalı istasyon arayüzü tüm halkayı kullanılmaz hale getiriyor

25 2006.02.21 - SLAYT 25DOK 422 – Bahar 2006 Ağaç Doğrusal (bus) ve yıldız topolojilerinin birleşimi. Yıldız kurulumlu gruplar tek bir köke bağlıdır (+) Genişlemesi kolay (-) Kökte bir arıza ağı çökertir. Kurulum ve kablolama zor

26 2006.02.21 - SLAYT 26DOK 422 – Bahar 2006 Örümcek Ağı (mesh) Her düğüm bir diğerine bağlı (full mesh). Kısmi de olabilir (+) Arızaya karşı yüksek yüksek tolerans. Trafik yoğunluğundan dolayı sıkışma olmaz (-) Çok kablo gerekli, karmaşık ve kurulumu zor

27 2006.02.21 - SLAYT 27DOK 422 – Bahar 2006 Fiziksele karşı mantıksal topoloji Fiziksel bağlantıya bakılmaksızın, istasyonlar belirli kurallara uyarak kendi aralarında iletişim kuruyorlar Topolojiler iki türlü: –Fiziksel – fiziksel bağlantıyı belirler –Mantıksal – Mantıksal bağlantıyı tanımlar Örnekler: –hub bağlantısı: Fiziksel yıldız – tüm istasyonlar tek noktaya bağlı Mantıksal hat (bus) – ortam tüm noktalar tarafından paylaşılıyor –Anahtar bağlantısı Fiziksel yıldız - tüm istasyonlar tek noktaya bağlı Mantıksal yıldız – istasyonlar eş zamanlı olarak birbiriyle iletişim kurabilir

28 2006.02.21 - SLAYT 28DOK 422 – Bahar 2006 Sınıflama - Mimari... İstemci - sunucu erişim sunucunun kontrolünde erişim sunucunun kontrolünde hizmetler yönetiliyor hizmetler yönetiliyor... Eşli (Peer-to-peer) tüm istasyonların eşit hakkı var tüm istasyonların eşit hakkı var ‘demokratik’ ama kontrolsüz‘demokratik’ ama kontrolsüz

29 2006.02.21 - SLAYT 29DOK 422 – Bahar 2006 Yerel ağlar (LANs) Özel ağlar –Kullanıcı örgütün yönetiminde Büyüklüğü/coğrafi kapsamı sınırlı –Birkaç km. –Ağ başına 10-100 kullanıcı Paylaşılan ortama/kolaylıklara erişim –Veri iletim hızı 1-100Mbit/s Farklı ortamlar (medya) –ör. Telefon kablosu, koaksiyel kablo, fiber optik, kablosuz

30 2006.02.21 - SLAYT 30DOK 422 – Bahar 2006 Yerel ağ özellikleri (devamla) Farklı fiziksel topolojiler –…En bilineni Ethernet Mesaj türleri: –Tek alıcı (Unicast) (sadece hedef mesajı alıyor) –Yayın (Broadcast) (her düğüm mesajı alıyor) –Çoklu alıcı (seçilmiş düğümler mesajı alıyor) Yaygın kullanımlar: –PC/iş istasyonu bağlantıları; –Kaynak paylaşımı (ör. Depolama /yazıcılar); –Bilgi değişimi.

31 2006.02.21 - SLAYT 31DOK 422 – Bahar 2006 Yerel ağ avantajları Kaynak paylaşımı Güvenilirlik/Sağlanabilirlik –Birden çok sistem dağıtık işlevler / veri depolama Birden çok satıcı desteği –Tek satıcıya kilitlenme söz konusu değil Uzaktan erişim –Kullanıcı tek terminalle birçok sisteme erişebiliyor –Aygıtın yeri konusunda esneklik

32 2006.02.21 - SLAYT 32DOK 422 – Bahar 2006 Yerel ağ dezavantajları Birlikte çalışabilirlik (Interoperability) garanti değil –yazılım, veri Gerektiğinden daha fazla aygıt ediniliyor Denetimin kaybolması –Yönetimi ve standartları uygulamak daha zor Dağıtık uygulamalar (ör. Veri tabanları) –Tutarlılık/gizlilik/güvenlik sorunları yaratabilir

33 2006.02.21 - SLAYT 33DOK 422 – Bahar 2006 Ethernet En baskın yerel ağ kurulumu Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) sistemini kullanıyor –Anlamı aynı anda birden fazla terminal veri iletebilir –Çarpışma olduğunda veri yeniden gönderilir –Yüksek kapasite açısından kötü!

34 2006.02.21 - SLAYT 34DOK 422 – Bahar 2006 Temel Ethernet türleri

35 2006.02.21 - SLAYT 35DOK 422 – Bahar 2006 Ethernet topolojileri Eski (10Base2 & 10Base5) Ethernet bus topolojisinde bağlantı için koaksiyel kablo kullanılır Hub’larda fiziksel yıldız topolojisi kurmak için telefon kablosu ve fiber (10BaseT & 10BaseF) kullanılır

36 2006.02.21 - SLAYT 36DOK 422 – Bahar 2006 Ethernet veri oranları Temel Ethernet türleri 10Mbps hat hızı sağlar Yeni Ethernet standartlarında daha yüksek veri iletim oranları mümkün : –Hızlı (Fast) Ethernet: 100Mbps –Gigabit Ethernet: 1Gbps Bu tür teknolojiler yüksek hızlı omurgalardan çoklu hub’lara ve büyük yerel ağlara bağlantı amacıyla geliştirildi

37 2006.02.21 - SLAYT 37DOK 422 – Bahar 2006 BoyutBoyut TopolojiTopoloji MimariMimari Örnek - NRG Gobbles Jack Larry Ted Len Crilly Brennan Hackett Cartman 9 bilgisayar Jack Larry Ted Len Crilly Brennan Hackett Cartman Gobbles Hub Internet

38 2006.02.21 - SLAYT 38DOK 422 – Bahar 2006 Örnek - lmi.net

39 2006.02.21 - SLAYT 39DOK 422 – Bahar 2006

40 2006.02.21 - SLAYT 40DOK 422 – Bahar 2006 Özet Ağlaşma basit anlatımıyla aygıtların birbiriyle iletişim kurmasına olanak sağlama yolu Buna olanak veren araçlar ağlaşmayı karmaşık hale getiren unsur Topolojiler ağ aygıtlarının birbirlerine nasıl bağlandıklarını tanımlar Ethernet yerel ağ kurulmasında kullanılan en başat teknolojidir

41 2006.02.21 - SLAYT 41DOK 422 – Bahar 2006 Soru Yerel ağ teknolojisi/topolojisi planlarken karar vermemizi etkileyen etmenler nelerdir?