Network Mimarisi

Bölüm1: Network'ün Temelleri

Network Kavramı

İki yada daha çok bilgisayarın bribirine bağlanmasına network denir. Network içindeki bilgisayarlar birbiriyle iletişim kurabilirler ve veri paylaşırlar. Network, bilgisayarlar arasında veri alışverişi yapmabilme gereksinim ile doğmuştur.
LAN (Local Area Network)
Belli sayıda bilgisayardan ve belli bir alan içinde oluşturulan tipik network'lere LAN denir. Örneğin 10 kullanıcı ve tamamı bir bina içinde. Network'lerin kullanıcı sayısı ve alan bakımından genişlemesi geniş alan network'lerini (Wide Area Networks: WAN) ortaya çıkarmıştır.
Neden Network'e Gereksinim Duyulur
Network'e duyulan temel gereksinim veri kaynaklarını paylaşmak ve iletişim kurmaktır. Veri paylaşmak sabit disklerde yer alan klasörlerin ve dosyaları birçok kişi ya da istenilen diğer kişiler tarafından kullanılması anlamındadır. İletişim ise kullanıcıların biribirine elektronik-posta göndermesi anlamındadır. Network'ler kullanıcıların aynı anca aynı ande aynı ya da değişik dosyaları paylaşmalarını sağlar.
Network kullanımında bir diğer adım ise yazıcılar ve diğer çevre biriminlerinin paylaşımıdır. Bir ofiste bir yazıcının birçok kişi tarafından kullanılmasını kim istemez. Network'ler kullanıcıların aynı anda bir yazıcıya dosya yollamasını sağlarlar.

Network kullanımında bir diğer yarar ise uygulamaların paylaşımıdır. Örneğin bir bilgisayarda yüklü bir programın diğer bilgisayarlar tarafından kullanılması.
Network'e duyulan gereksinimi şu şekilde özetlemek olasıdır:

• Veri paylaşımı
• Elektronik-posta
• Çevre birimlerini paylaşmak
• Uygulamaları ortak kullanmak

Network Görünümü

Topology (Yerleşim) terimi network'ün fiziksel görünümünü ve bilgisayarların yerleşimini, kablolama diğer network birimlerini kapsar. Bu nedenle bir network'ün temel tasarımı yapılacağı zaman onun yerleşimi belirlenir. Yerleşim ile ilgili konular:

• Fiziksel görünüm
• Tasarım
• Diyagram
• Harita

Bir network'ün yerleşim biçimi onun yapabileceklerini ve çalışma biçimini etkileyen ana özelliğidir. Bu nedenle yerleşim biçimleri belirlenirken şu konular göz önünde bulundurulur:

• Network'ün gereksinim duyduğu aygıtların tipi
• Aygıtların yetenekleri
• Network'ün büyümesi
• Network'ün yönetilme biçimi

Bir network yerleşim biçimine karar vermek network'ü oluşturmak üzere atılan ilk adımdır. Kablolama, kuruluş, işletim ve yönetim büyük ölçüde seçilen yerleşim biçimine bağlıdır.
Yerleşim biçimi ayrıca network üzerindeki bilgisayarların iletişimini de etkiler. Bu nedenle yerleşim biçimi seçenekleri iyi bir şekilde incelenerek network oluşturmaya karar verilir.
Standart Yerleşim Biçimleri (Topologies)
Bir network tasarımı için üç temel yerleşim biçimi vardır:

• Bus (Taşıt)
• Star (Yıldız)
• Ring (Halka)

Bilgisayarların tek bir kablo ile birbirine bağlanması sistemine bus denir. Bu tek kabloya backboneya da segment denir. Bilgisayarların bir merkez (hub) üzerinden birbirine bağlı olduğu sisteme ise yıldız yerleşim denir. Bilgisayarların bir halka şeklinde kesintisiz birbirine bağlı olduğu sisteme ise halka yerleşim biçimi denir.
Yerleşim biçimlerinin bazıları aktif, bazıları ise pasiftir. Aktif yerleşim biçimlerinde network üzerindeki bilgisayarlar verinin bir bilgisayardan diğerine gönderilmesinde etkendirler ve bu nedenler eğer network üzerindeki bilgisayarlardan birisi çalışmazsa veri iletişimi durur. Pasif iletişim biçimde ise bilgisayarlar veri iletişiminde etken değildirler. Sadece network üzerinde dolaşan veriyi dinlerler.
Bus Yerleşim Biçimi
Bus yerleşim biçimi doğrusal bir hat olarak bilinir. Bu yerleşim biçimi network oluşturmak için yaygın kullanılır.
Taşıt üzerindeki iletişim şu şekilde gerçekleştirilir. Taşıt üzerinde belli bir bilgisayara gönderilmek üzere yollanan elektronik sinyaller hareket eder. Bu iletişimi temelinde sinyalin gönderilmesi, sıçraması ve sonlandırılma işlemleri yatar. Taşıt yerleşim biçimi pasif bir yerleşimdir.
Şekil 1-1: Taşıt Yerleşim Biçimi


Taşıt üzerindeki iletişimde bir bilgisayar diğer bir bilgisayara bir mesajı yollar. Bu mesaj sadece o bilgisayar tarafından alınabilir. Aynı anda sadece bir bilgisayar mesaj yollayabilir. Bu nedenle taşıt yerleşim biçiminin performansı network üzerindeki bilgisayar sayısına bağlıdır.
Belli bir sayı ve standart olmamasına rağmen taşın network'lerinde şu faktörler göz ününde bulundurulur:

• Network üzerindeki bilgisayarların donanım olarak yetenekleri
• Network üzerinde çalıştırılan uygulamanın tipi
• Network için kullanılan kablonun tipi
• Network üzerindeki bilgisayarların arasındaki uzaklık

Taşıt yerleşim biçiminde veri ya da sinyal bütün network'e gönderildiği için yolu bir başından diğerine dolaşır. Sinyalin diğer bilgisayarların sinyal göndermesini engellememesi için istenile bilgisayara ulaştıktan sonra sonlandırılması (yok edilmesi) gerekir. Bu işlem için sonlandırıcı (terminator) kullanılır.
Sonlandırıcılar kablonun başında ve sonunda kullanılır. Sonlandırıcı sinyali durdurduktan sonra diğer bir sinyal network üzerinde dolaşmaya başlar.
Kabloda bir kopukluk ya da bir kısa devre network'ün çökmesine neden olur.
Taşıt Yerleşim Biçiminde Genişleme
Taşıt yerleşim biçimde oluşturulan bir network kablo yapısında yapılan bir ekleme ile genişletilir. Bu işlem için barrel connector olarak adlandırılanekler kullanılır. Ancak, kablolama yapısına dayanarak network'ü genişletmenin fiziksel sınırları vardır. Bilgisayarlar arasındaki uzaklıklar büyüdükçe sinyaller zayıflamaya başlar. Bu nedenle repeater denilen aygıtlar kullanılır. Repeater'lar sayesinde sinyaller güçlenerek uzak mesafelere kablo ile ulaşması sağlanır.

Yıldız Yerleşimi

Yıldız yerleşim biçiminde bilgisayarlar merkezi biçimde konuşlandırılan bir hub'a bağlı olarak çalışırlar. Bilgisayarlar tarafından üretilen sinyaller önce hub'a ulaşırlar ardından diğer bilgisayarlara ulaştırılırlar.
Yıldız yerleşim biçimde bütün bilgisayarlar bir hub'a bağlıdır. Diğer bir deyişle bütün bilgisayarlara hub'tan bir kablo çekilir. Bu merkezi dağıtım sistemi yıldız yerleşim biçimde her bilgisayara özel bir kablo çekilmesini böylece herhangi bir kablo arızasının sadece o bilgisayarı etkilemesi sağlar. Böylece tüm network çökmez. Ancak merkezi dağıtım birim hub'ın bozulması durumunda ise bütün network çöker.
Şekil 1-2: Yıldız Yerleşim

Ring Yerleşim

Ring (halka) yerleşim biçiminde bilgisayarlar bir halka biçiminde birbirine bağlıdır. Herhangi bir sonlandırma işlemi yapılmaz. Sinyaller bir döngü içinde dönerler. Bununla birlikte halka yerleşim biçimi aktif bir network'tür. Diğer bir deyişle halka üzerinde yer alan bilgisayarlar verinin ve sinyallerin iletilmesinden sorumldurlar. Bu nedenle halkada yer alan bir bilgisayarın arızalanması bütün network'ün çökmesi anlamına gelir.
Halka yerleşim biçiminde sinyallerin dolaşımını kontrol etmek için token adı verilen bir bilgi kullanılır. Token bilgisayarlar arasında dolaşır. Sinyal gönderecek bilgisayar bulunduğunda token o bilgisayar tarafından değiştirilir ve diğer bilgisayarı bulması için sinyalle birlikte yollanır.
Şekil 1-3: RingYerleşim

Hub'lar

Hublar yıldız network'lerinde elektronik sinyallerin merkezi olarak dağıtılmasını sağlayan bir aygıttır. Hublar kabloların fiziksel olarak bağlandığı bir noktadır. Hub'lar aktif ya da pasif olabilirler. Aktif hub'lar sinyalleri yeniden oluşturarak gönderirler. Aktif hub'lar elektrik gücüne gereksinim duyarlar.
Pasif hub'lar ise elektrik gücü kullanmazlar, sadece bir bağlantı noktası olarak kullanılırlar.
Hub'lar network güvenliğini artırıcı özelliğe sahiptir. Hub üzerinde bulunan sorun tanılayıcı işlevlerle, network sorunlarının giderilmesine yardımcı olur.
Dikkat!!:Bu doküman faruk çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Dokümanlar "beta" olarak hazırlanmıştır. Farukcubukcu.com, farukcubukcu@hotmail.com.

Bölüm 2: Network Mimarisi

Amaçlar:

·         Network tasarım mimarilerini tanımlamak

·         Herbir network tasarım mimarilerinin tasarım özelliklerini, performans parametrelerini, donanım ve yazılım gereksinimlerini ve kuruluşunu açıklamak.

·         Ethernet network mimarisini tanımlamak

·         Token Ring network mimarisini tanımlamak

·         AppleTalk ve ArcNet network mimarilerini tanımlamak.

Network Mimarileri

Network mimarileri, yerleşim biçiminin yanısıra ancak yerleşim biçimi ile de ilgili olarak bir network'ün geliştirilmesi için kullanılan teknolojidir. Network mimarileri network'ün oluşturulmasında kullanılan standartları, yerleşim biçimni ve protokolleri belirler. Başlıca kullanılan network mimarisi şunlardır:

• Ethernet
• Token Ring
• Apple Talk
• ArcNet

Ethernet

1960'lı yıllarda Hawaii üniversiterinde CSMA/CD erişim yöntemi geliştirilerek bir LAN oluşturulmuştur. Bu temelin üzerine 1975 yılında OSI Fiziksel ve Veri Bağlama katmanı uyumlu ve IEEE'nin 802.3 spesifikasyonu temelinde ilk Ethernet ürünün geliştirilmiştir.
Ethernet günümüzde yaygın kullanılan bir network mimarisidir. Ana bant olarak taşıt (bus) yerleşimini kullanır. Genellikle 10 Mbps hızında veri iletimi sağlar ve CSMS/CD erişim yöntemini kullanarak network trafiğini düzenler.

Ethernet'in Temelleri

Ethernet mimarisinin temel özellikleri şunlardır:

Özellik	Değeri
Yerleşim biçimi	Bus (Dogrusal yol) ve Star bus
Mimari tipi	baseband (ana bant)
Erişim yöntemi	CSMA/CD
Spesifikasyon	IEEE 802.3
Transfer hızı	10 Mbps - 100 Mbps
Kablo tipi	Thicknet, thinnet ve UTP

Ethernet Frame Formatı
Ethernet teknolosinde veriler frame'lere bölünerek gönderilir. Bir frame gönderilen bir birim veri paketidir. 46 ila 1500 bayt arasında olabilir.
Ethernet network'leri IEEE temelinde değişik kalolama ve yerleşim alternatiflerine sahiptirler. Bu nedenle kullanılan frame formatı de değişik olabilir.
10 Mbps IEEE Standardı
Ethernet mimarisinin dört ayrı tipi vardır:

• 10Base2
• 10Base5
• 10BaseT
• 10BaseFL

10Base2
Bu tip network'te koaxial kablo kullanılır. Bu network thin koaxial ya da thinnet olarak anılır. Veri iletim hızı 10Mbps dir. Segment uzunluğu maksimum 185 metredir. Segment üzerinde maksimum 30 bilgisayar bulunabilir. Kablolamada BNC birimleri kullanılır. Bunlar:

• BNC barrel konnektörler
• BNC T konnektörler
• BNC sonlandırıcılar

Thinnet network genellikle bus yerleşim biçimi olarak kurulur. Bu network'te transceiver yerine T konnektörler ile network kartları kullanılır.
5-4-3 Kuralı
Bir thinnet network'ü ençok beş segment'ten oluşabilir. Bu segmentler dört repeater tarafından destekelenebilir. Ve ancak üç segment'a bilgisayarlar bağlanabilir. Kalan iki segment ise yine birer repeater olarak kullanılır.
10Base5
10Base5 network standardı 10 Mbps hızındadır. Baseband ve 500 metre segment uzunluğuna sahiptir. Bu network thick koaxial ya da thicknet olarak anılır. Her segment'te 100 bilgisayar olabilir.
Thicknet kablolamada şu birimler kullanılır:

• Transceiver (transmit and receive): Bilgisayar ile network kablosu arasında iletişim sağlar.
• DIX ya da AUX konnektör: Transceiver kablosu üzerinde kullanılır.
• N-Serisi konnektörler: N-serisi barrel konnektörler ve sonlandırıcılar.

5-4-3 Kuralı
Bir thicknet network'ü ençok beş segment'ten oluşabilir. Bu segmentler dört repeater tarafından destekelenebilir. Ve ancak üç segment'a bilgisayarlar bağlanabilir. Kalan iki segment ise yine birer repeater olarak kullanılır.
Büyük network'lerde thinnet ile thicknet birleşimi yapılabilir. Genellikle thicknet'ler bir backbone olarak alt network'ların bağlanmasını sağlar.
10BaseT
1990 yılında IEEE komitesi Ethernet üzerinde 802.3 standardını geliştirmiştir. 10BaseT olarak adlandırılan bu standart 10 Mbps hızında, Baseband ve Twisted-pair kablo ile gerçekleştirilir.
10BaseT, UTP ya da STP kabloyu kullanabilir. Yerleşim bus ya da star bus olabilir. Bir 10BaseT segmenti maksimum 100 m (328 feet) olabilir.
10BaseT network'lerinde hub, patch panel kullanılarak segmentler arasında bağlantı sağlanır.
10BaseFL
10BaseFL standardı 10 Mbps hızında ve baseband bir network'ün fiber-optik kablo üzerine gerçekleştirilmedir. Bu network tipinde segment uzunluğu 2000 metredir.
IEEE 802.3 Network Standartlarının Karşılaştırılması
Aşağıdaki tabloda IEEE 802.3 network standartları yer almaktadır:
Tablo 1-1: IEEE 802.3 Network Standartları

	10Base2	10Base5	10BaseT	10BaseFL
Yerleşim biçimi	Bus	Bus	Star Bus	Star Bus
Kablo tipi	RG-58 (thinnet koaxial)	Thicknet	Katagori 3, 4, 5 UTP	Fiber-optik
Network kartına bağlantı tipi	BNC T Konnektör	DIX ya da AUI  konnektör	RJ-45
Terminatör rezistansı	50 ohm	50 ohm	uygulanamaz
Impedans	50 ohm	50 ohm	85-115 UTP135-165 STP
Maksimum segment uzunluğu	185 m	500 m	100 m	2000 m
Maksimum bağlı segment	5-4-3 kuralı	5-4-3 kuralı	5-4-3 kuralı
Maksimum toplam network uzunluğu	925 m	2460 m	sınırsız
Her segment'te maksimum bilgisayar	30	100

100 Mbps IEEE Standart
100 Mbps standardı daha hızlı bir network gereksinimini karşılamak için geliştirilmiştir. 100 Mbps standardı iki standart olarak kaşımıza çıkar:

• 100BaseVG-AnyLAN Ethernet
• 100BaseX Ethernet (Fast Ethernet)

100BaseVG-AnyLAN network teknolojisi Ethernet ve Token Ring mimarilerini destekler. 100BaseVG-AnyLAN network'lerin genel özellikleri şunlardır:

• 100 Mbps veri iletimi.
• Katagori 3,4,5 twisted-pair kablo ve fiber-optik kablo.
• Ethernet ve Token Ring mimarilerini destekler.

100BaseX Ethernet (Fast Ethernet) teknolojisi ise UTP Katagori 5 kablo yapısını kullanır ve CSMA/CD erişim yöntemini kullanır. Bu network yönteminde ise üç ayrı ortam kullanmak mümkündür:

• 100BaseT4 (4-pair Katagori 3, 4 ya da 5 UTP)
• 100BaseTX (2-pair Katagori 5 UTP ya da STP)
• 100BaseFX (2-strand fiber-optik kablo)

Bölüm 3: Netwrok Birimlerinin Bağlanması

Amaçlar

• Kablolama türlerini bilmek
• Baseband ve broadband iletim yöntemlerini karşılaştırabilmek
• Hangi network mimarisi için hangi tip kablolama yapılacağını öğrenmek
• Kablosuz iletişimi tanımlamak
• LAN'larda kullanılan dört kablosuz iletişim yöntemini tanımlamak
• Mobil bilgisayar kullanımında kullanılan üö tür sinyal iletim yöntemini tanımlamak
• Network adaptörlerinin rolünü açıklamak.
• Network adaptörlerinin yapılandırma seçeneklerini açıklamak.

Kablolama

Network'lerin çoğunda network elemanlarının (bilgisayalar ve diğer birimler) birbirine bağlanması için değişik türde kablolar kullanılır. Değişik kablo türleri değişik kullanıcı gereksinimlerini ve değişik network büyüklerini destekelemek için kullanılır.
Bugün binlerce çeşit kablo vardır. Ancak temel kablo grubu vardır:

• Koaksiyel (Coaxial)
• Twisted-Pair
• UTP (Unshielded Twisted-Pair / Koruyucusuz Dolanmış-Çift)
• STP (Shielded Twisted-Pair / Koruyuculu Dolanmış-Çift)
• Fiber-Optik

Koaksiyel Kablolar

Koaksiyerl (eş eksenli) kablolar yaygın olarak kullanılan network kablolarıdır. Bu kabloların yaygın olarak kullanılmasının başlıca nedenleri uygun fiyatı, hafifliği, esnekliği ve kolay kullanılmasıdır. Bir koaksiyel kablo bir iletken metal telin önce plastik bir koruyucu ile, ardından bir metal örgü ve dış bir kaplamadan oluşur. Bu koruma katları iletilen verinin dış etkenlerden korunmasını amaçlar.
Koaksiyel kablonun içindeki tel iletken verileri oluşturan elektronik sinyallerin taşınmasını sağlar. İç tel genellikle bakırdır. Tek parça ya da ipli olabilir.
Koaksiyel kablonun iki tipi vardır:

• Thin (thinnet)
• Thick (thicknet)

Thinnet koaksiyel kablo .25 inç genişliğindedir. Yaygın olarak network'lerde thinnet kullanılır. Verileri sağlıklı olarak 185 metre uzağa iletebilirler. Thinnet koaksiyel kablolar RG-58 standardı olarak değişik biçimde üretilmektedir.
Koaksiyel kablo tipleri:

Kablo	Açıklama
RG-58 /U	Tekli bakır tel
RG-58 A/U	İpli tel
RG-58 C/U	RG-58 A/U'nun askeri amaçlısı
RG-59	Broadband iletim için (kablolu televizyon)
RG-6	Broadband iletim için
RG-62	ArcNet networkleri için

Thicknet ise daha kalın bir koaksiyel kablodur. Thicknet kablolar 0.5 inç kalınlığındadır. Bu nedenler thicknet kablolar daha uzun mesafe veri iletiminde kullanılırlar. 500 m mesafe için kullanılan thicknet koaksiyel kablolar tipik olarak thinnet networkler için bir backbone oluşturmada kullanılır.

Mesafe	Koaksiyel kablo
185 m	Thinnet
500 m	Thicknet

Bir thinnet koaksiyel kabloyu thicknet kabloya bağlamak için ise transceiver denilen ara birim kullanılır. Transceiver'ın network adaptörüne bağlanması için AUI ya da DIX adı verilen çıkış kullanılır. AUI (Attachment Unit Interface) anlamındadır. DIX (Digital Intel Xerox) anlamına gelir.
Koaksiyel kabloların network adaptörüne bağlanması için, ayrıca iki kablonun birbirine eklenmesi için değişik birimler kullanılır. Bu birimler şunlardır:

• BNC kablo konnektörü
• BNC T konnektör
• BNC Barrel konnektörü
• BNC Sonlandırıcı

BNC kablo konnektörü kablonun ucunda yer alır. T konnektör ise koaksiyel kabloyu network adaptörüne bağlamak için kullanılır. Barrel konnektör ise iki koaksiye kablonun birbirine bağlanmasını sağlar. Sonlandırıcılar ise kablonun sonunda yer alırlar.
Bus yerleşim biçiminde kurulan network'lerde kullanılan koaksiyel kablonun iki ucunda sonlandırıcı kullanılır. Bu sonlandırıcılar kablonun sonuna gelen sinyali yok ederler.
Teknik özelliklerinin yanısıra koaksiyel kabloların bir dereceleri ve yangın kodları vardır. Bu kodlar:

• Polivinil klorid (PVC)
• Plenum

Duvar içinde vb. Ortamlarda plenum kaplı koaksiyel kablo kullanılır. Bunun dışında genel olarak daha esnek olak PVC kaplı koaksiyel kablo kullanılır.

Twisted-Pair Kablolar

LAN'larda ve sınırlı veri iletiminde kullanılan bir diğer kablolama türü de twisted-pair kablolardır. Twisted-Pair (Dolanmış-çift) kablo iki telden oluşan bir kablodur. Twisted-pair kablolar iki türdür:

• UTP (Unshielded Twisted-Pair)
• STP (Shielded Twisted-Pair)

10BaseT network'lerde ve diğer LAN ortamlarında yaygın olarak UTP kablolar kullanılır. Maksimum UTP kablo uzunluğu 100 m dir. UTP kablo iki izoleli bakır kablodan oluşur. UTP kablolar ayrıca telefon sistemlerinde de kullanılır.
UTP kabloların beş standardı vardır:

Katagori	Açıklama
Katagori 1	Ses iletiminde kullanılır
Katagori 2	4 Mbps veri iletiminde kullanılır
Katagori 3	10 Mbps veri iletiminde kullanılır
Katagori 4	16 Mbps veri iletiminde kullanılır
Katagori 5	100 Mbps veri iletiminde kullanılır

Katagori 2-5 kablolarda 4 çift kablo kullanılır.
UTP kablolarda özel bir koruma olmadığı için en önemk sorun "crosstalk" olarak bilinen karışmadır. Diğer kablolardan veri ya da ses ile karışan veriler doğru olarak iletilemezler. BU nedenle korumalı kablolar olan STP'ler kullanılır.
STP kablolar hada korumalı olarak hazırlanmış kablolardır. Verilerin dış ortamlardan etkilenmemesini sağlarlar.

Twisted-Pair Kabloları İçin Bileşenler

Twisted-pair kabloların network adaptörlerine bağlanması için RJ-45 adı verilen özel konnektör ve jaklar kullanılır. Bu özel jakların yanı sıra duvara monte edilen özel tablolar kullanılarak da kabloların bağlantıları sağlanır.

Fiber-Optik Kablolar

Fiber-optik kablolar verileri ışık olarak ileten yüksek teknoloji iletim ortamlarıdır. Fiber-optik kablolar hızlı ve yüksek kapasiteli veri iletimi için uygundur. Özellikler 100 Mbps hızında veri iletimi için kullanılır. Verilerin güvenliği açısından daha iyidir. Çünkü ışık olarak temsil edilen veriler başka bir ortama alınamazlar.

Hangi Kablo Türü Seçilecek?

Çok sayıda kablolama tipi var. Ancak bunların arasında seçim yapmak için şu kriterler göz önünde bulundurulmalıdır:

• Network trafiği ne kadar ağırdır?
• Network'ün güvenlik gereksinimi ne kadar?
• Uzaklıklar ne kadar olacak?
• Çevre koşulları (ortam) nasıl?
• Kablo seçenekleri nelerdir?
• Kabloların fiyatlarının değerlendirilmesi

Belirtildiği kablolama seçenekleri değişik kriterlere göre değişmektedir. Kablo kararı verilirken belli konular göz önünde bulundurulmalıdır:
Koruma (shielding): Koruma kablonun geçeceği ortama göre gereksinim duyulan bir özelliktir. Ancak maliyetleri artırır.
Hız: Network'lede veri iletimi Mbps (Megabits per second) hızında olur. Standart bir bakır kablo ile 10 Mbps hızında iletim yapılır. Günümüzdeki standaart 100 Mbps dir.
Zayıflama: Zayıflama sinyallerin uzak istasyona ulaşırken zayıflamasıdır. Bu nedenle belli uzaklıklar için belli kablo tipleri kullanılmalıdır.
Tablo: Kabloların Karşılaştırılması

Özellik	Thinnet koaksiyel (10Base2)	Thicknet koaksiyel(10Base5)	Twisted-pair(10BaseT)	Fiber-optik
Maliyet	Twisted-pair'den çok	Thinnet'den çok	En ucuz	En pahalı
Kablo uzunluğu	185 m	500 m	100 m	2000 m
Hız	10 Mbps	10 Mbps	10 Mbps4-100 Mbps	100 Mbpsya da daha fazla
Esneklik	Esnek	Daha az esnek	Çok esnek	Değil
Kuruluş	Kolay	Kolay	Daha kolay	Zor
Etkilenme (karışmalara karşı)	Güçlü	Güçlü	Zayıf	Çok Güçlü
Kullanım	Orta büyüklük	Küçük	Küçük	Herhangi bir boyut

Bölüm 4: Network'ün İşleyişi

Amacı

• Network iletişiminin nasıl sağlandığını açıklamak.
• OSI modelini açıklamak.
• OSI katmanların açıklama ve katmanlaın hangi network işlemlerini yaptıklarını açıklamak.
• IEEE 802 Projesi Modelini açıklamak.
• Sürücülerin rollerini açıklamak.
• Sürücülerin yüklenmesi ve kaldırılması işlemlerini yapmak.
• Paket kavramını anlamak
• Paketlerin işlevlerini ve bileşenlerini açıklamak.
• Paketlerin nasıl gönderildiğini ve alındığını açıklamak
• Protokollerin fonksiyonlarını açıklamak.
• Protokollerin kullanılmasını açıklamak.
• Erişim yöntemlerini tanımlamak.
• CSMA/CD ve diğer yaygın kullanılan erişim yöntemlerini açıklamak.

Network İletişimi

Network verilerin bir bilgisayardan diğerine aktarılması tekniğidir. Ancak bu işlem oldukça karmaşıktır ve belli iletişim kurallarını gerektirir. Bir verinin bir bilgisayardan diğerine aktarılması için şu işlemler gerekir:

• Verilerin tanımlanması.
• Verilerin yönetilebilir birimlere bölünmesi.
• Verinin yerinin tanımlanması.
• Verinin alıcısının tanımlanması.
• Zamanlama ve hata-kontrolü bilgisinin düzenlenmesi.
• Verinin network üzerinden gönderilmesi.

Network işletim sistemleri, network adaptörleri ve diğer birimler bu işlemleri yerine getirerek network'ü sağlarlar. Bu işlemler network protokolleri ile gerçekleştirilir. Protokollerin çalışması ve diğer network işlemleri belli kurallar temelinde gerçekleştirilmelidir. Bu işlem için iki standart vardır:

• OSI
• Project 802

OSI Modeli

1978 yılında International Standard Organization (ISO) farklı aygıtların birbiriyle bağlantı kurmalarını sağlayacak network mimarilerini açıklamak için bir dizi standart çıkarmıştır. Standartlar 1984 yılında yeniden düzenlenerek OSI (Open System Interconnect) olarak referans modeli olarak yayınlanmıştır. Model yaygın olarak kabul görmüş ve network işlemi için kılavuz olmuştur. Model network donanımı ve yazılımının düzey düzey nasıl iletişim kuracaklarını açıklar.
OSI modelinde network iletişimi yedi aşamaya (katmana) bölünür. Her katmanda farklı işlemler yapılır. Farklı aygıtlar ve protokoller kullanılır.
Tablo: OSI Katmanları

7. Application (uygulama)

6. Presentation (sunu)

5. Session (oturum)

4. Transport (iletme)

3. Network (network)

2. Data Link (veri bağlantı)

1. Physical (fiziksel)

Herbir OSI katmanın iyi tanımlanmış bir fonksiyonu vardır ve katman bir altı ve üstüyle de iyi bir iletişim içindedir. İlk katmanlar verilerin fiziksel medya üzerinden iletimi ile ilgilidir. Üst katmanlar ise uygulamaların iletişim servisleri ile ilgilidir.
Katmanlar Arasındaki İlişki
Herbir katmanın görevi bir üst (yüksek) katmana servis sağlamaktır. İki bilgisayar arasındaki iletişimde katmanlar sırasıyla iletişim kurarkar; eş düzeydeki katmanlar aslında doğrudan iletişim kurmazlar ancak aralarında sanal bir iletişim oluşur.
Şekil: İki Bilgisayar Arasında; Katmanlar gerçek (dikey) ve sanal (yatay) arasındaki ilişki


Veri bir katmandan diğerine iletilmeden önce paketlere bölünür.Paket bir aygıttan diğerine veri aktarmada kullanılan bir birim veridir. Her katmanda pakete ek bilgiler (formatlama ya da adresleme) eklenir.
Verinin iletimi üst katmandan alt katmana doğru olur. Verinin kablo ile iletimi fiziksel katman tarafından gerçekleştirilir. Diğer bilgisayarda ise önce fiziksel katman ile karşılanan veri üst katmanlara doğru hareket eder.

Network'ler Veriyi Nasıl İletirler

Network üzerinde verinin bir yerden bir yerel iletilmesinde veriler belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Network İletişiminde Paketlerin Kullanımı
Büyük miktardaki verileri (dosyaları) bir bütün olarak newtork üzerinde transfer etmek mümkün değildir. Bu nedenle verileri belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.
Verilerin küçük parçalara bölünerek network üzerinden iletimi için diğer nedenler ise; iletimin kesintisiz uzun sürmesidir. Bunun dışında veriler küçük parçalara bölünerek hatasız iletilmesi sağlanır.
Şekil: Paketler

Paketlerin Yapısı
Paketler verinin yanısıra kontol alanları da içerirler. Bunlar iletişim ve hata ile ile kontrollerdir. Bir paketin içeriğinde şunlar yer alır:

• Gönderen bilgisayarı tanımlayan kaynak adresi.
• Gönderilecek veri.
• Gideceği adres.
• Veri iletimi için komutlar.
• Alıcı bilgisayarın paketi alması ve açması için kullanacağı bilgiler.
• Verinin ulaştığını kontrol eden hata kontrolü bilgisi.

Bir pakette belli kısımlardan oluşur. Bu kısımlar şunlardır:

• Header (ön bilgi)
• Data (veri)
• Trailer (izleyen)

Header bilgisi verinin iletildiğini belirten bir sinyaldir. Kaynak verinin adresini, gideceği yerin adresi ve zamanlama bilgisi bu alanda yer alır.
Veri kısmında gidecek gerçek veri bulunur. Verinin boyutu network tipine göre değişir. Büyüklük 512 bayt ile 4 K arasında değişir. İzleyen kısmında ise verinin hata kontrolü yapılır. Bu işleme CRC (cyclical redundancy check) denir.
Şekil: Paketin Bileşenleri


Paketlerin Yaratılması
Paket yaratma işlemi OSI modelinin Application katmanında başlar. Ardından diğer katmanlardan ilgili alanlar veriye eklenir. Transport katmanında veri paketlere bölünür. Paketlerin büyüklüğü iki bilgisayar arasında kullanılan protokole bağlıdır.
Peketlerin yönlendirilmesiyle ilgili olarak iki yöntem kullanılır:
Packet forwarding; bilgisayarlar paketi header alanındaki bilgilere göre bir diğer uygun network bileşenine ulaştırır.
Packet filtering yönteminde ise sadece belli paketlerin seçilerek ulaştırılması sağlanır.

Protokoller

Protokoller iletişimin kurallarıdır. Bir network'teki iletişimi kuralları da network protokolleri tarafından düzenlenir. Çok sayıda protokol vardır. Ancak herbirinin değişik amaçları vardır. Diğer bir deyişle protokollerin üstünlükleri ve zayıflıkları vardır.
Protokollerin çoğu OSI katmanlarında çalışırlar. OSI katmanı protokolün fonksiyonunu da belirler. Örneğin bir protokol fiziksel katmanda çalışıyorsa onun görevi verinin kablo ile iki network adaptörü arasında iletimidir.
Protokollerin çoğu birlikte çalışabilirler. Buna protokol stack (küme) denir. Böylece bir protokol kümesinde farklı protokoller bulunabilir. Her OSI katmanında iletişimin farklı bir alt işlemi yerine getirilir.
Protokollerin işlevini anlamak için gönderen ve alan bilgisayarı ayrı ayrı ele almka gerekir.
Gönderen Bilgisayar:
Protokoller paketleri oluşturur ve onları taşırlar. Paketlere adres bilgisi ekleyerek onu hedef bilgisayara ulaştırırlar. Ayrıca gönderilecek veriyi network üzerinden taşırlar.
Alan Bilgisayar:
Alan bilgisayarda ise bir protokol gelen mesajları alır. Network adaptörü aracılığıyla verileri bilgisayara ulaştırır. Paketlerin açılmasını sağlar ve verinin uygulamaya kullanılabilir biçimde ulaşmasını sağlar.

Standart Protokol Kümeleri (Stacks)

Network dünyasında belli protokol kümeleri standart hale gelmiştir. Bunlar:
ISO/OSI protokol kümesi:

• IBM System Network Architecture (SNA)
• Digital DECnet
• Novell Netware
• Apple AppleTalk
• TCP/IP

Protokol Tipleri

Protokollerin görevi iki bilgisayar arasındaki iletişim kurallarını düzenlemek ve verilerin gönderilmesini sağlamakır. OSI modeli içinde, protokoller üçe ayrılır:

• Application
• Transport
• Network

Application protokolleri OSI Application katmanında çalışır. Bu protokol uygulamadan-uygulamaya verilerin iletimini sağlar. Bu alanda yaygın olarak kullanılan protokoller şunlardır:
Uygulama Protokolleri

• APPC (Advanced Program-to-Program Communication).
• FTAM (File Transfer and Management).
• X.400 (e-mail için CCITT protokolü).
• X.500 (dosya ve dizin servisi için CCITT protokolü)
• SMTP (Simple Mail Transfer Protocol) Internet'de kullanılan bir e-mail protokolü.
• FTP (File Transfer Protocol): Internet'de kullanılan bir protokol.
• SNMP (Simple Network Management Protocol) Network'ü izlemek için bir protokol.
• Telnet: Internet'de erişim ve işlem için bir protokol.
• Microsoft SMB (Server Message Block): İstemci arabirimi.
• NCP (Novell Core Protocol): İstemci arabirimi.
• AppleTalk ve Apple Share: Apple'in network protokolü kümesi.
• AFB (AppleTalk Filing Protocol): Uzak dosya erişimi için Apple'ın bir protokolü.
• DAP (Data Access Protocol): DECnet erişim protokolü.

İletim Protokolleri:
Transport (İletim) protokolleri ise bilgisayarlar arasındaki iletişim oturumunu başlatır ve güvenilir bir şekilde verilerin gönderilmesine zemin hazırlar. Yaygın kullanılan iletim protokolleri şunlardır:
Transpot (iletim) protokolleri:

• TCP/IP
• SPX (IPX/SPX)
• NWlink (Novell'in IPX/SPX protokolünün Microsoft tarafından geliştirilmişi)
• NetBEUI
• ATP

Network Protokolleri:
Network protokolleri ise bağlantı servislerini oluşturur. Bu protokoller adresleme ve yönlendirme (routing) bilgilerini işlerler. Bu protokoller ayrıca Ethernet ve Token Ring olmak üzere network ortamlarında iletişimin kurallarını da tanımlarlar. Yaygın olarak kullanılan network protokolleri şunlardır:

• IP (Internet Protocol)
• IPX (Internetwork Packet Exchange)
• NWLink
• NetBEUI
• DDP (Datagram Delivery Protocol)

Dikkat!!:Bu doküman faruk çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Dokümanlar "beta" olarak hazırlanmıştır. Farukcubukcu.com, farukcubukcu@hotmail.com.