Burak Sağlık – İnternet, Extranet,İntranet Kitabının Tümü

2.5.1.3. Yıldız Yerleşim

Şekil 5: Yıldız Topoloji
En yaygın kullanılan fiziksel topolojidir. Her bilgisayardan çıkan bir kablo merkezdeki bir kutuya(hub) girer. En büyük avantajı bir kabloda oluşan problemin sadece o kabloya bağlı bilgisayarı etkilemesidir.
Mantıksal yıldız topoloji söz konusu değildir.

2.5.2. Kampüs Ağları
• Adını birden fazla binayı bir ağ ile birleştiren ilk organizasyonlar olan üniversitelerden alıyor.
• Birbirine yakın olan binalar arasında bilgi ve kaynak paylaşımını sağlarlar.
• Yeraltı ve yerüstü kabloları kullanılarak kurulurlar.
• Değişik birimler arasında (ör:\ tasarım ve üretim) arasında bilgi transferi gereken büyük şirketlerin hemen hepsinde bulunurlar.

2.5.3. MAN
LAN ile benzer özelliklere sahiptir ancak mesafe daha uzaktır. Dolayısıyla kablo seçiminde LAN uygulamasında olan esneklik yoktur denilebilir.

Daha uzak mesafelere gidileceği için bakır kablo türleri uygun olmayabilir. Kampüs uygulamalarında da yüksek hızlara çıkılabilir. Kampüs ağı genellikle bir şirketin veya kurumun merkez kısmını veya tamamını kapsar.
Bir MAN veri ve ses haberleşmesi sağlayabileceği gibi yerel kablolu TV ağına da bağlantılı olabilir.
MAN’larda anahtarlama elemanları bulunmaz. Genelde LAN ürünleri kullanılsa da mesafenin çok olduğu durumlarda WAN bağlantılara da ihtiyaç duyulur. LAN da Ethernet, TR, FDDI ve ATM teknolojileri kullanılır.

2.5.4. WAN
Birbirinden çok uzakta olan kampüs türü ağların ve LAN ların haberleşme altağı üzerinden birbirine bağlanmasıyla oluşan ağlardır.
Temel özellik mesafenin çok uzak olması ve aradaki iletişim ortamının bir telekom şirketinden kiralanmasıdır.
İletişim ortamının band genişliği sınırlıdır ve band genişliğine göre ücret ödenmektedir.

Dolayısıyla WAN bağlantılarda en önemli noktalar:
Band genişliği, maliyet ve bağlantı servis kalitesidir.

Haberleşme altağı iki öğeden oluşur:
1. Yönlendiriciler
2. İletim Hatları

Yönlendiriciler(routers): İki ya da fazla iletim hattını birbirine bağlayan özel anahtarlama bilgisayarlardır. Yönlendiricilere paket anahtarlama düğümleri(pocket switching nodes), ara sistemler(intermediate systems), ara düğümler(intermediate nodes) ve veri anahtarlama(data switching exchanges) santralları gibi adlar da verilmektedir.

İletim Hatları(transmission lines): Üzerinden veri bitlerinin taşındığı fiziksel iletim ortamıdır. Devre, kanal yada trank olarak da adlandırılırlar.
Gönderilen paket her ara yönlendirici tarafından alınır saklanır ve serbest çıkış hattı bulunca gönderilirse buna paket anahtarlamalı(pocket switched), noktadan noktaya(point to point) ya da sakla ve gönder(store-and-forward) altağ denir.
Altağda sadece yönlendirici ve iletim hatlarının bulunduğu oysa WAN da hem altağ hem de haberleşen bilgisayarların bulunduğu unutulmamalıdır.

2.6. Kablo
Ağ ilk başta bilgisayarlar arasında fiziksel bir bağlantıya ihtiyaç duyar. Böylece veri bitleri bilgisayarlar arasında aktarılabilir. Günümüzde birçok ağ altta gördüğünüze benzer unshielded twisted pair-kaplamasız dolanmış çift (UTP) kabloyu kullanıyor. Bu tip kablo 4 veya 8 telden oluşuyor ve bu teller birbirine dolanmış çiftler halinde. Unutmayın farklı kablo tipleri, hatta kablosuz teknolojiler de kullanılabilir, burada amacımız, ağ’ın çalışabilmesi için veriyi aktaracak bir ortama ihtiyacı olduğunu kavramanız.

2.7. Hub
Bir diğer ağ bileşeni ise hub. Ağa bağlı her bilgisayardan hub’a bir kablo gidiyor. Hub bir uçtan gelen bilgiyi, gitmesi gereken uca yollamıyor, ancak tüm uçlara birden yolluyor(bu önemli bir bilgi, ilerde çok karşımıza çıkacak). Bu durumda her bilgisayar hub’dan gelen verinin kendine ait olup olmadığını tespit etmek zorunda.
Hub’lar aktif cihazlardır, yani çalışmak için elektriğe ihtiyaç duyarlar.
Tekrar belirtiyorum, biz burada hub kullanan bir ağ sistemini örnek aldık, farklı ağ sistemleri de mevcut. Ancak birazdan okuyacaklarınız hepsi için geçerli.

2.8. Ağ Kartı (Ethernet)
Ağın çalışmasını sağlayan diğer bir bileşen ise Network Interface Card(NIC) – Ağ Kartı’dır. Sık sık ethernet kartı deriz, aslında ağ kartı demek daha doğru. Bu bir “generic name” haline gelmiş. Nasıl margarin yerine “sana yağ” diyorsak, ağ kartları içinde “ethernet” türü tartışmasız en yaygın tür olduğu için, ağ kartı ethernet kartına dönüşmüş. Ancak başka ağ teknolojilerinde çalışmak üzere üretilmiş ağ kartları da mevcut. Sonuç olarak ağ kartı genel bir tanım, ethernet ise bir alt tür, ama en yaygın olanı. Ağ kartları çok değişik tipte olabilirler.
Peki ağ kartının görevi ne? Bilgisayarlar verileri ikilik sayı sisteminde yani 1 ve 0’lar olarak işler ve saklarlar. Ağ kartları da sayısal(dijital) veriyi elektrik, ışık veya radyo sinyalleri olarak diğer sistemlere iletme görevini yerine getirir. Elektrik sinyallerini kullanan ağ kartları en yaygın tip olduğu için isterseniz onlarla devam edelim.

Şekil 6: Mac Adres
Bilgisayarın devre kartları üzerinde saniyede milyonlarca küçük elektrik akımı oluşur. Örneğin sabit diskten okuma yapılırken, sabit disk’ten çıkan elektrik sinyalleri disk kablosundan ana karta girer. Oradan da CPU ve bellek modüllerine ulaşır.
Sinyaller bilgisayarın kasası içindeki devreler üzerinde nispeten problemsizce seyahat eder. Ancak bu sinyaller bilgisayarın dışına çıktıklarında ister istemez daha uzun mesafelerde yol almak zorundadır. Bu aslında oldukça zor bir iştir. Çünkü yüksek frekanstaki zayıf elektrik sinyalleri dış etkenlere karşı çok hassastır. Ağ kartları işte bu verinin iletiminde oldukça iyi bir iş çıkarırlar ve sinyallerin bilgisayarın veri yollarından ağ kablosuna aktarılması(veri gönderirken) ve kablodan tekrar bilgisayarın veri yoluna aktarılması(veri alırken) işini görürler. Dolayısı ile ağ kartının ilk göze çarpan görevi bilgisayarın veri yollarındaki veriyi dış dünyaya aktarmaktır.

Ancak ağ kartlarının görevi bununla bitmez. Ağ kartları bilgisayarın ağ üzerindeki kimliğini de temsil ederler. Kimlikten ne mi kastediyorum, şu örneği düşünelim isterseniz. İki bilgisayarı üzerlerindeki seri veya paralel port’lardan bağladığımızı düşünelim. İki bilgisayarı haberleştirmenin en basit yolu budur. Böyle bir bağlantıda sadece iki bilgisayar söz konusudur. Bir bilgisayarın veri gönderim portu diğerinin alım portuna bağlıdır. Diğerinin gönderimi de ötekinin alım portuna. Ve en basit yöntemlerle bir taraf gönderilecek veriyi gönderim portuna koyar, karşı tarafta alım portundan bunu okur.
Ancak ikiden fazla bilgisayarın bağlı olduğu bir sistemde ister istemez şu soru akla gelir, bir taraf veriyi istediği bilgisayara nasıl ulaştıracak?

Değişik ağ sistemleri (ethernet, token-ring) bu soruya değişik cevap vermiştir. Örneğin Token-Ring ağlarında aradaki fiziksel bağlantı star olsa da, yani tüm makinalardan çıkan birer kablo ortadaki bir hub’a girse de, sistem çalışırken ağ üzerinde Token/Jeton adı verilen bir sinyal dolaşır. Bu sinyal sırayla tüm terminalleri dolaşır. İşte “Ring” buradan gelmektedir. Bir terminal veri göndermek istediğinde boş token sinyalinin kendine gelmesini bekler. Token gelince yollayacağı veriyi token mesajına iliştirir. Mesaj üzerinde alıcı ve gönderen makinanın ağ kartı adresi de bulunmaktadır. Dolu token sırayla terminalleri dolaşmaya devam eder. Her makina gelen dolu token’e bakar ancak sadece “alıcı” adresi kendi adresi ise veriyi alır ve geriye onay mesajını yollar. Token onay mesajını gönderen makinaya ulaştırdığında artık veri gönderilmiştir. Token boşalmıştır ve ring yapmaya devam eder. Tabii bu işlem saniyede milyonlarca kez gerçekleşir.

Ethernet ağında ağ kartı veri göndermeden önce kabloyu kontrol eder, kimse kullanmıyorsa, alıcı ve gönderen makinanın ağ kartı adresinin yazılı olduğu veriyi kabloya salar. Bu veri tüm terminaller tarafından alınır. Ancak sadece “alıcı” adresi kendi adresi olan makina bu veriyi işler diğerleri göz ardı eder.

Token-Ring ve Ethernetin kabloyu kullanma sırası ve verinin aktarım yönteminde farklılaştığını gördük. Ancak her iki sistemde de ağ kartlarının, ağ üzerinde eşi benzeri olmayan, bir adrese sahip olduklarına dikkat ediniz. Sistemler birbirini işte bu benzersiz kimlik ile birbirinden ayırıyorlar. Ve bu adrese MAC adresi diyoruz.

2.8.1. Ethernetin Tarihi
Ethernet Xerox firmasının Palo Alto araştırma merkezinde 1970’li yıllarda Dr. Robert M. Metcalfe tarafından geliştirildi. Metcalfe “geleceğin ofisi” projesi üzerinde çalışıyordu ve elinin altında dünyanın ilk workstation bilgisayarlarından biri olan Xerox Alto bilgisayarlar bulunuyordu.
1972 yılının sonlarında, Metcalfe ve Xerox’ta çalışan iş arkadaşları Xerox Alto’ları birbirine bağlamak için deneysel olarak Ethernet’i geliştirdiler. Böylece Alto bilgisayarlar diğer sunucular ve lazer yazıcılar birbiriyle haberleşebiliyordu. İlk Ethernetin çalışma hızı Alto’larla uyumlu olması için Alto’nun çalışma hızı ile aynı tutulmuş ve sonuçta ağ 2.94 Mega Bit/Saniye hızında çalışmıştır. İlk ethernet tek parça bir koaksiyel kablo kullanıyordu.
Metcalfe önce Alto Aloha Network olan sistemin ismini 1973 yılında “Ethernet” olarak değiştirdi. Böylece sistemin sadece Alto bilgisayarlarda değil tüm bilgisayarlarda çalışabileceğini vurgulamak istiyordu. Ethernet kelimesi bir zamanlar tüm uzayı doldurduğuna ve elektromanyetik sinyallerin aktarımını sağladığına inanılan “ether” den geliyordu. Metcalfe’nin sisteminde de veri bitleri tüm sistemlere ulaştığı için sonuçta “Ethernet” doğmuş oldu.
1979 yılına kadar sadece Xerox içinde kullanılan Ethernet’in resmi duyurusu 1980 yılında yapıldı. Xerox, DEC(Digital Equipment Corporation) ve Intel firmaları ile beraber, sonradan “DIX Standart” olarak anılan ethernet standardını yayınladı. DIX standardı koaksiyel kablo üzerinden 10 MBs hızında çalışan etherneti tanımlamıştır. Böylece ethernet, firma içi deneysel bir çalışmadan herkese açık gerçek bir ürün haline gelmiş oldu.