Transcript network notları
Bilgisayar Ağ Sistemleri
Sizce bilgisayar ağları neden var?
Ağ Kurulumuna Neden Gerek Duyulmuştur?
* Kaynakların Paylaşmak * Bilgiyi Paylaşmak * Yazılımda Standartlaşma
Bilgisayar Ağları
•
Ağ Nedir?
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
İletişim Ortamları
Kablolu İletişim Ortamları Kablosuz İletişim Ortamları Çift-bükümlü (twisted-pair) Koaksiyel (coaxial-cable) Fiber optik kablo Mikrodalga Teknolojisi Hücresel Teknoloji Kızılötesi Teknoloji
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 (
L
ocal
A
rea
N
etwork) • Geniş Alan Ağları (
W
ide
A
rea
N
etwork) • Şehirsel Alan Ağları (
M
etropolitan
A
rea
N
etwork)
Ağ Türleri
• • • LAN (Local 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)
• • Avantajları: • 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 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)
• • Avantajları: • 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)
• Avantajları: • 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.
Doğrusal (Bus) Halka (Ring) Yıldız (Star) Karmaşık (Mesh) Ağaç (Tree)
Topoloji Doğrusal Halka Yıldız Ağaç Kurulum Çok kolay Düzenleme Kısmen zor Kısmen Kolay Kısmen zor Kolay, ancak zaman alıcı Kolay Zor Zor Sorun çözme Zor Veri aktarımında problem Tek bir kablo, kabloda problem veri aktarımını etkiler Kolay Halkadaki bozukluk veri aktarımını etkiler Kolay Tek bir kablodaki bozukluk bir pc’yi etkiler Kolay Oldukça az Karmaşık Zor Zor Kolay Oldukça az
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 7.) Uygulama 6.) Sunum 5.) Oturum 4.) 3.) 2.) Taşıma Ağ Veri İletim 1.) Fiziksel Görevi Kullanıcının uygulamaları Aynı dilin konuşulması; veri formatlama, şifreleme Bağlantının kurulması ve yönetilmesi Verinin bölümlere ayrılarak karşı tarafa gitmesinin kontrol edilmesi Veri bölümlerinin paketlere ayrılması, ağ adreslerinin fiziksel adreslere çevrimi Ağ paketlerinin çerçevelere ayrılması Fiziksel veri aktarımı
Katman 7.) Uygulama 6.) Sunum 5.) Oturum 4.) Taşıma 3.) Ağ 2.) Veri İletim 1.) Fiziksel PDU (Protocol Data Unit) Adı HTTP, FTP, SMTP ASCII, JPEG, PGP NetBIOS, DHCP TCP, UDP, SPX IP, IPX Ethernet, Frame Relay, ISDN Bit, Kablo, Konnektör
OSI’de Verilerin Adı
Katman 7.) Uygulama 6.) Sunum 5.) Oturum 4.) Taşıma 3.) Ağ 2.) Veri İletim 1.) Fiziksel Kullanılan Veri Adı Data (Veri) Data Data Segment (Bölüm) Packet (Paket) Frame (Çerçeve) Bits (Bit)
Sender 7 - Application 6 – Presentation 5 – Session 4 – Transport 3 – Network OSI – Veri akışı A Data P A Data S P A Data T S P A Data 2 – Data link 1 - Physical N T S P A Data D N T S P P Data D Bits Receiver 7 - Application 6 – Presentation 5 – Session 4 – Transport 3 – Network 2 – Data link 1 - Physical
Terminal A
OSI Katmanları Arasında Veri Aktarımı
Terminal B Veri İşlem Alımı İşlem Gönderimi 7
Uygulama
6
Sunum
5
Oturum
4
Taşıma
3
Ağ
2
Veri iletim
1
Fiziksel
Veri Veri UB UB SB 7 6
Uygulama Sunum
Veri UB SB OB 5
Oturum
Veri UB SB OB TB 4
Taşıma
Veri UB SB OB TB AB 3
Ağ
VK Veri UB SB OB TB AB VB 011100111101111001111001110111101 2
Veri iletim
1
Fiziksel
Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb…
Sarma (
encapsulation)
Eski Zamanlardan Bir Örnek
OSI’ye Haritalama: TCP/IP OSI layer Application (7) Presentation (6) Session (5) Application (4) application and processes that use the network Transport (4) Network (3) Data Link (2) Physical (1) TCP/IP Layer Function Transport (3) Internet (2) Host-to- Network (1) provides end-to-end data delivery service defines the datagram handles routing of data routines for accessing physical networks
OSI - TCP/IP Haritalaması
Uygulama Sunum Oturum İletim Ağ Bağlantı Fiziksel Vs..
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
• 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
71
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 72 diye adlandırılır.
LAN Donanımı Paketleri Filtrelemek İçin Adresleri Nasıl Kullanır?
LAN bağlantısı Ağ Arayüz Donanımı İşlemci ve Bellek Ağa bağlı bilgisayar LAN’daki frame’leri alır ve iletir Gidecek verileri üretir ve gelen verileri işler 73
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.
74
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.
75
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.
76
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.
77
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.
78
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.
79
Ethernet Frame Biçimi
80
Ağ Bağlantı Aygıtları
81
OSI ve cihazlar OSI Katmanı
Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri İletim Fiziksel
Cihaz
Ağ geçidi (Gateway) Ağ geçidi (Gateway) Ağ geçidi (Gateway)
Yönlendirici (Router) Katman 3 Switch
Katman 2 Switch NIC, Yineleyici (Repeater)
Kablo, Alıcı ve verici 82
YİNELEYİCİ (REPEATER)
• Kablonun kapasitesinden daha fazla mesafelere bağlantı kurulması gerektiğinde araya bir yükseltici konularak sinyalin güçlendirilmesini sağlayan cihazdır. 83
YİNELEYİCİ (REPEATER)
• OSI’nin 1. katmanında çalıştığı için verinin içeriğine bakmaz, sadece sinyalleri güçlendirir. Ağ trafiğini yönetmez.
84
Yineleyici
• • • • Ağ kablosunun erişebileceği maksimum mesafeyi uzatırlar Ağdaki maksimum düğüm sayısını arttırır. Kablo arızalarının etkisini azaltabilir. Farklı kablo tipleri kullanan ağları birleştirebilir.
85
YİNELEYİCİ (REPEATER)
• Repeater kullanarak iki ethernet segmentinin birbirlerine bağlanması Maksimum uzunluk Ethernet segmenti Maksimum uzunluk Ethernet segmenti R 86
Hub
• • • Yıldız ağ topolojisinde kullanılır. Gelen bilgileri hepsini tüm bilgisayarlara gönderir.
Hublar birbirine bağlanarak ağ büyütülebilir.
87
Hub
• Hublar; Koaksiyel, çift burgulu veya fiber optik kablo ile birbirine bağlanabilir.
• Uplink portu • Backbone (Omurga) portu 88
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
89
KÖPRÜ (BRIDGE)
90
Bridge Operation
91
İki farklı ağ ve köprü
92
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. 93
Hub ve Switch
• Hub • Switch x 94
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.
95
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.
96
Switch veri akışı
97
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.
98
YÖNLENDİRİCİ (ROUTER)
• Routerin bir işlemcisi, epromu ve üzerinde bir işletim sistemi IOS (Internal Operating System) vardır.
99
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.
100
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.
101
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.
103
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 104
OSI ile TCP/IP Mukayesesi
1.
2.
Uygulama Katmanı (Application Layer) Taşıma Katmanı (Transport Layer) 3.
Ağ Katmanı (Network Layer/Internet Layer/Internetwork Layer) 4. Fiziksel Katman (Network Access Layer/Link and Physical Layer)
Telnet FTP DNS Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri İletim Fiziksel OSI Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel TCP/IP TCP ICMP IP UDP ARP LAN WAN SLIP ve PPP
105
TCP/IP Protokol Katmanları (Devam)
Uygulama Ulaşım RLOGIN FTP SMTP TELNET DNS TFTP TCP UDP Yönlendirme IP ICMP Fiziksel IEEE 802.2 / LAPB/ HDLC Ethernet, X.25, Token-Ring, Dial-up, vs.
106
TCP/IP Veri Aktarımı
Terminal A İşlem Gönderimi Veri Terminal B İşlem Alımı 4 3 2 1
Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel
CRC Veri Veri Veri Veri TCP B.
TCP B.
TCP B.
IP B.
IP B.
Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel
011100111101111001111001110111101 Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb… 107 CRC: Hata kontrol kodu 4 3 2 1
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 2 32 = 4 milyardır. Dinamik ip adresleri : Evden modem ile bağlanma Statik ip adresleri: IIS 108
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.
109
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
denilir.
(network address) Bu adres bir ağa bağlı tüm bilgisayarların IP adreslerinde prefix (ön ek) olarak yazılacak olan adrestir.
110
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.
111
IP Adresi Hiyerarşisi
•
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.
112
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. 113
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. 114
IP adres sınıfları Bitler
0 1 2 3 7 8 15 16 23 24
A Sınıfı B Sınıfı
0 1 0 Prefix Prefix Suffix Suffix
C Sınıfı
1 1 0 Prefix Suffix
D Sınıfı E Sınıfı
1 1 1 0 1 1 1 1 Multicast Adresi İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış 31 115
IPv4 Adresleme
B C A Sınıf IP adres 1-126 Ağ No w Host No x.y.z
Ağ bit sayısı Host bit sayısı 8 24 Ağdaki PC Sayısı 2 24 -2= 16,777,214 128-191 w.x
192-223 w.x.y
y.z
z 16 24 16 8
2 16 -2=65534 2 8 -2= 254
116
IPv4 Adresleme
• • D sınıfı 224-239 ve ağ 28 bit ile gösterilir.
240 ve üzeri E sınıfı 117
A Sınıfı (1-126)
ağ ağ 8 host 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
Host (Pc veya cihaz) 118
B Sınıfı (128-191)
ağ ağ 16 host 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
Host (Pc veya cihaz) 119
C Sınıfı (192-223)
ağ ağ 24 host 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
Host (Pc veya cihaz) 120
prefix 128.10.
host 128.10.0.1
host 128.10.0.2
prefix 10.
host 10.0.0.37
Örnek Bir İnternet Uygulaması
router prefix 128.211.
host 128.211.6.115
host 128.211.28.4
prefix 192.5.48.
host 192.5.48.3
121 host 192.5.48.85
Özel IP Adresleri
•
Bazı IP adresleri özel anlamlar taşırlar ve hostlara IP adresi olarak verilemezler. Bu IP adreslerinin tablosu bir sonraki slaytta verilmiştir
122
Özel IP Adresleri
Prefix Suffix Adresin Türü Bütün bitler 0 Bütün bitler 0 “Bu bilgisayar” Ağ adresi Ağ adresi 127 Bütün bitler 0 Ağ adresi Bütün bitler 1 Yönlendirilmiş Broadcast adresi Bütün bitler 1 Bütün bitler 1 Herhangi bir değer Sınırlandırılmış Broadcast adresi Loopback Ne Amaçla Kullanıldığı Dinamik IP alan bilgisayarların açılışında DHCP ve bootsrap’te kullanılır.
Bir ağın adesini belirtir.
İstenilen ağa broadcast mesaj gönderilmesini sağlar.
Yerel bir ağda broadcast mesaj gönderilmesini sağlar.
Test amaçlı kullanım için.
123
Özel IP Adresleri
• • 127 ile başlayan adresler : Bir makinenin kendisi ile konuşması (loopback) • Localhost: 127.0.0.1
İlk oktet 0 veya 255 olamaz.
124
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
• Bu ağdaki tüm PC’lere mesaj göndermek isteyen bir cihaz şu adrese mesajı atacaktır; • 142.50.255.255
125
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 126