Hafta 2: Ethernet
Amaçlar:
- Ethernet Teknolojisini tanıtmak.
- Star ve star bus topolojisini tanıtmak.
- Router ve Bridge gibi networkleri bir birine bağlayan aygıtları tanıtmak. .
I. Ethernet Teknolojisi
1960’lı yıllarda Hawaii Üniversitesinde 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 ürünü geliştirilmiştir.Ethernet orijinal olarak 1 Mbps hızındadır ve erişim yöntemi olarak da CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) tekniğini kullanır. İki bilgisayar network üzerinde sinyal göndermeye çalıştığı anda collision oluşur. Collision’u ilk farkeden bilgisayarın gönderimi durdurulur. Rastgele bir süre sonra (genellikle birkaç milisaniye) bütün bilgisayarlar tekrar veri yollamak için network’e çıkarlar. Network’ü dinledikten sonra eğer “temizse” iletişime geçerler.
A. Ethernet’in Temelleri
Ethernet teknolojisinin temel özellikleri şunlardır:
Özellik
|
Değeri
|
Yerleşim biçimi
|
Bus (Doğrusal 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
|
B. 10 Mbps IEEE Standardı
Ethernet teknolojisinin dört ayrı tipi vardır:
- 10Base2
- 10Base5
- 10BaseT
- 10BaseFL
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.
NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.
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.
10BaseFL
10BaseFL standardı 10 Mbps hızında ve baseband bir network’ün fiber-optik kablo üzerine gerçekleştirilmedir. Bu network tipinde segment uzunluğu 2000 metredir.
C. 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)
- 100 Mbps veri iletimi.
- Katagori 3,4,5 twisted-pair kablo ve fiber-optik kablo.
- Ethernet ve Token Ring mimarilerini destekler.
- 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)
II. Star Topology
Çok yaygın olarak kullanılan bu yerleşim biçiminde her bilgisayar merkezi bir hub ya da concentrator birimine ayrı bir kablo ile bağlıdır. Bus yerleşim biçiminde kablo üzerindeki bir sorunun bütün kullanıcıları etkilemesinden dolayı Star yerleşim daha fazla kullanılmaktadır.Star yerleşim biçimi günümzüde Ethernet ve Token Ring network’lerinde yaygın olarak kullanılır.
NOT: Bu dokümanlar Faruk Çubukçu tarafından hazırlanmıştır. Ticari amaçlı olarak kullanılmaz. Daha fazla bilgi için www.farukcubukcu.com adresine bakınız.
Star yerleşim biçiminde bilgisayarlar merkezi biçimde konuşlandırılan bir hub’a bağlı olarak çalışırlar. Bilgisayarlar tarafından üretilen sinyaller önce hub’a ulaşırlar ardından diğer bilgisayarlara ulaştırılırlar.
Star 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: Star Yerleşim Biçimi
Fiziksel Star-Wired Ring yerleşim biçimide ise birden çok hub kullanılır. Hub’a bağlı bilgisayarlar Star yerleşim biçimini oluştururlar.
Bu yerleşim biçimin şu üstünlükleri vardır:
- Tek bir kablo sorununun bütün network’ü etkilememesi.
- Daha iyi bir network yönetimi.
- Network’e PC eklemek ve çıkarmak kolay.
Bu yerleşim biçiminin zayıf yönleri ise şunlardır:
- Bütün birimlerin bağlı olduğu hub’ın bir sorunu bütün network’ü etkiler.
- Bütün birimler için tek bir kablo hattının çekilmesi maliyeti
A. UTP
UTP (Unshielded Twisted-Pair), 10BaseT network’lerde ve diğer LAN ortamlarında yaygın olarak kullanılan kablodur. 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
|
0 Mbps veri iletiminde kullanılır
|
Katagori 4
|
16 Mbps veri iletiminde kullanılır
|
Katagori 5
|
100 Mbps veri iletiminde kullanılır
|
UTP kablolarda özel bir koruma olmadığı için en önemli 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.
B. Segmentleri Bağlamak
İki segmenti bağlamak için birden çok hub yeterli olmadığında birden çok hub kullanılır. Ancak iki hub aygıtını birbirine bağlamak için standart kablo kullanılmaz. Bu durumda crossover kablo kullanılır. Crossover kablo gönderen ve alan kablo çiftlerini ters çevirir.
III. Trafiğin Yönetimi
Network üzerindeki bilgisayar ve aygıt sayıcı çoğaldıkça, Ethernet networkündeki performans düşer.
A. Bridge’ler
Bridge’ler data-link katmanında çalışırlar. Fazla karmaşık aygıtlar olmayan bridge’ler gelen frame’leri alır ve yönlendirirler. Bridge’ler fiziksel bağlantının yanı sıra network trafiğini kontrol eden aygıtlardır. Bir segment’teki trafiği o segment içinde yerel yaparak sinyallerin daha uzun zamanda yerine gitmesini engellerler.Şekil: Bridge aygıtı
Bridge’ler local ve remote olabilirler. Local bridge’ler birçok LAN segmenti arasında doğrudan bağlantıyı sağlarlar. Remote (uzak) bridge’ler ise LAN segment’leri arasında telefon hatları aracılığıyla iletişimi sağlar.
Bridge’ler aynı fiziksel-katman ve aynı MAC bilgisini kullanırlar. Farklı protokolleri kullanarak veri iletemezler.
Şekil: Bridge kullanılarak alt network yaratma
B. Bridge – Özet
- Trafiği filtreler ya da yöneltirler.
- Broadcast paketlerini yöneltirler.
- Layer 2, data-link katmanında çalışırlar.
- Aynı türdeki iki networkü birleştirirler.
- Makinelerin MAC adreslerini öğrenirler.ç
- Route için kullanılmazlar.
C. Router’lar
Routing verilerin network’ler arasında taşınması işlemidir. Bu işlem brigde’ler tarafından da yapılır. Aralarındaki fark ise bridging işlemi OSI 2. katmanında (data-link) gerçekleşirken, routing işlemi OSI 3. katmanında (network) gerçekleşir.Router’ler network’leri birbirine bağlayan aygıtlardır. Router ile bağlanacak network’ler aynı üst düzey protokolü kullanıyor olmalıdırlar. TCP/IP, IPX gibi.
Router’ler network’leri bir network numarası ile numaralandırırlar. Network numarası mantıksal bir network’e verilen bir numaradır.
Router aygıtları OSI network ve transport katmanında çalışırlar. Router’lar görevi network’ler arasındaki iletişimi yönlendirmektir. Router’lar internetworking’de şu görevleri üstlenirler:
- Adresleme
- Bağlantı protokolleri
- Paket yönetimi
- Hata kontrolü
- Yönlendirme
Bir router’in görevleri şunlardır:
- Bir veri paketini okumak.
- Paketin protokollerini çıkarmak.
- Gideceğin network adresini yerleştirmek.
- Routing bilgisini eklemek.
- Paketi alıcısına en uygun yolla göndermek
D. Router – Özet
- MAC adres temelli değildir. IP adreslerini kullanırlar.
- Network trafiğini filtreler ve yönlendirirler.
- İki nokta arasındaki en kısa yolu bulurlar.
- Üçüncü katmanda (Layer 3) çalışırlar.
IV.Sorular
1. Which topology 100 BaseTX use ?Yanıt: 100 Base TX use a star bus topology
2. What do bridges use to make their decisions?
Yanıt: Bridge make their decisions based on MAC addresses.
3. What is the maximum distance between a 10BaseT and its hub ?
Yanıt: 100 meters.
4. What type of connector that UTP cable use?
Yanıt: RJ-45 Connector
5. What is the maximum segment length in 10Base5 network?
Yanıt: 500 meters.
Yorum Gönder