LAN-Network

[sanalkampusbot]

LAN Karakteristikleri ve İletişim MetodlarıLAN, bilgisayarlar, printerler ve ağ bağlantı araçlarının birleşmesinden oluşur. LAN Karakteristikleri:

• Coğrafi olarak limitli operasyon alanı vardır.
• Yüksek transfer hızı vardır.
• Yerel servislere devamlı olarak ulaşabilme olanağı vardır.
• Genellikle WAN (Wide Area Network)'dan daha ucuzdur.
• Kablolama birincil iletişim ortamını oluşturur.

LAN dizayn ederken iki durum göz önünde tutulur.

• Uzaklık
• Maliyet

Uzaklık

LAN uzaklığa göre sınırlandırılmıştır. Bunun sebebi transfer edilecek bilgiye ve kablolama tekniğine bağlıdır. Birçok kablolama tekniğinde bilgi sinyalleri belli mesafeye kadar bilgiyi iletir. Bu bilgi, bilgi sinyalleri sönene kadar gider. Bilgi sinyallerini ilk gönderildiği gibi tutabilmek için tekrarlayıcı (repeater) denilen cihazlar kullanılır. Bilgi sinyallerinin sönmesinden dolayı LAN kurulurken uzaklık göz önünde tutulur.
Maliyet

LAN dizaynında bazı noktalarda, maliyet uzaklıktan daha önde tutulur. Kesin ulaşması gereken bilgiler için uzaklık tanımlamasının olmaması gerekir. Durum öyle olunca maliyet artmakta, ama iletişim olmaktadır.
LAN İletişim Metodları

3 ana kategori vardır.

• Unicast İletişim
• Multicast İletişim
• Broadcast İletişim

Unicast İletişim

Tek bir data paketinin, tek bir kaynaktan tek bir hedef adrese gönderilmesiyle yapılan iletişime Unicast İletişim denir.
Multicast İletişim

Tek bir data paketi, ağda kopyalanarak birkaç özel hedef adrese gönderilmişse, bu şekilde olan iletişime Multicast İletişim denir.
Broadcast İletişim

Tek bir data paketi, kopyalanarak ağda bulunan bütün bilgisayarlara gönderiliyorsa, bu tür iletişime Broadcast İletişim denir.

[sanalkampusbot]

LAN Topolojileri İki ana LAN topolojisi vardır.

• Fiziksel Topoloji
• Mantıksal Topoloji

1 - Fiziksel Topolojiler

• Bus Topoloji (Bus Topology)
• Yıldız Topoloji (Star Topology)
• Halka Topoloji (Ring Topology)
• Genişletilmiş Yıldız Topoloji (Extended Star Topology)
• Hiyerarşik Topoloji (Hierarchical Topology)
• Karmaşık Topoloji (Mesh Topoloji)

Bus Topoloji


Tek bir omurga segmente bütün bilgisayarların bağlandığı topolojidir. Bilgisayarlar arasındaki bağlantının tek bir yerindeki kesiklik bütün ağı etkiler. Koaksiyel (coaxial) kablo kullanılır. Ağ performansı en düşük olan topolojidir. Çok miktarda çarpışma (collosion) meydana gelir. Sadece tek bir bilgisayar bilgi gönderebilir.
Yıldız Topoloji


Bütün bilgisayarkaın tek bir merkeze bağlanarak oluşturulan topolojidir. Genelde merkezde hub veya anahtar (swicth) deilen cihazlar kullanılır. Bus topolojiye göre daha performanslı olan topolojidir. Merkezdeki hub veya anahtar'da oluşacak problem bütün ağı etkiler.
Halka Topoloji


Halka şeklindeki bağlantılarla yapılan topolojidir. Bilgisayarlar arasındaki bağlantılarda oluşacak aksaklık bütün bir ağı etkilemektedir. Performansı yüksektir ve ağda hiçbir çarpışma meydana gelmez.
Genişletilmiş Yıldız Topoloji


Yıldız topolojiye sahip küçük ağların yine aynı şekilde yıldız yapıda hub veya anahtarlar kullanılarak ağın genişletildiği topolojidir.
Hiyerarşik Topoloji


Küçük yıldız topolojideki ağların hiyerarşik bir şekilde birbirlerine bağlandıkları ve bütün ağın trafiğini kontrol etmek üzere bir bilgisayara bağlandıkları topolojidir.
Karmaşık Topoloji


Ağdaki bütün uçların birbirine bağlandıkları ve ağ üzerindeki hiçbir ucun arasında fiziksel bağlantının kopuk olmadığı topolojidir. Bu yapıdaki ağlarda her zaman iletişim vardır. İletişimin kopmasının büyük risk olduğu durumlarda kullanılır.
2 - Mantıksal Topolojiler

• Geniş Yayın Topoloji (Broadcast Topology)
• Jeton Gezici Topoloji (Token-Passing Topology)

Geniş Yayın Topoloji


Ağda bulunan her bilgisayar belli bir öncelik hakkı tanımaksızın, ağdaki bütün bilgisayarlara bilgi göndermek üzere ağ ortamına bilgi bırakabilirler. İlk gönderen ilk servisi alır (first come, first served) mantığıyla çalışır.
Jeton Gezici Topoloji


Ağa bir sunucu tarafından jeton bırakılır. Bu jeton ağ ortamına girişi yönetir. Dolayısıyla ağda çarpışmaların olması önlenir.

[sanalkampusbot]

LAN Cihazları

• NIC (Network Interface Card) kartı
• Dönüştürücü (Transceiver)
• Tekrarlayıcı (Repeater)
• Hub
• Köprü (Bridge)
• Anahtar (Switch)
• Yönlendirici (Router)

NIC Kartı (Network Interface Card)


Bilgisayarların ağ ortamına aktaracakları bilgileri hazırlayan cihazlardır. Genelde 1. katman cihazı olarak bilinmesine rağmen kart üzerindeki ROM'da tutulan MAC adreslerinden dolayı 2. katman cihazı olarak bilinmektedir. Bir başka adı ise ağ adaptörü (network adapter) dür.
Dönüştürücü (Transceiver)


Dönüştürücü bir çeşit sinyali başka bir çeşide çeviren bir cihazdır.
Tekrarlayıcı (Repeater)


Ağlarda kullanılan kabloların belli seviyede mesafe kısıtları bulunmaktadır. Bu mesafe sınırları zorlandığında gönderilen elektriksel sinyaller zayıflamaktadır. Bu sinyalleri güçlendirmek için tekrarlayıcılar kullanılmaktadır. Gönderilen bilgiyi değiştiremez veya filtreleyemezler. Sadece gönderilen bilginin daha uzağa en iyi şekilde gitmesini sağlarlar.
Hub


Çok portlu tekrarlayıcılar olarak bilinen hub, aslında işlev olarak tekrarlayıcıdan farkı yoktur. Hublar hedef yönlendirmesi yapamazlar. Gelen bilgiyi, bağlı bulunan portlarının hepsinden gönderir.
Köprü (Bridge)


Köprülerin ana işlevi, bağlandıkları segmentlerin trafiklerini kontrol etmek ve filtrelemektir. 2. katmanda çalışan köprüler iki ayrı LAN segmentini birleştirir. Köprüler 2. katmanda çalıştıkları için MAC adreslerine göre yönlendirme işlevi yapabilmektedirler.
Anahtar (Switch)


Anahtar, çok portlu köprü olarak bilinmektedir. Anahtarlar, aynen köprüler gibi MAC adres tablosu oluştururlar. Bağlandıkları ağ segmentindeki trafiği kontrol ederek birbirlerine olan trafik akışını MAC adresleriyle yönetirler.
Yönlendirici (Router)


Mantıksal adresleri kullanarak yönlendirme ve filtreleme yapan cihazlardır. Bazı yönlendiriciler otomatik olarak oluşan problemi anlayabilirler ve problemin oluştuğu yere "problem var" mesajı gönderirler. Bu tür yönlendiricilere "akıllı yönlendiriciler" denilmektedir.
1. katmanda tekrarlayıcı (repeater), hub ve dönüştürücü (transceiver) çalışmaktadır.
2. katmanda NIC, köprü (bridge) ve anahtar (switch) çalışmaktadır.
3. katmanda yönlendirici (router) ve bazı yönetilebilir anahtarlar çalışmaktadır.

[sanalkampusbot]

TCP ve UDP Portları TCP/IP bir protokoller topluluğudur, internetteki bilgisayarlar arasında veri iletişimini düzenler. TCP/IP 4 katmandan oluşur:

1- AĞ (Network Katmanı):

Veri iletişiminin yapılabilmesi için gerekli fiziksel donanım. Ethernet kartı, kablo, hub vs.


2- Internet:

TCP'den gelen isteklerin paketlere dönüştürüldüğü, yönendirildiği ve yollandığı katmandır. 4 alt birimden oluşur:

a- ICMP: Paketler halinde kontrol mesajları gönderilir ve karşılığında bu veri gitti gitmedi / döndü dönmedi bilgilerini döndürür. Bileceğiniz üzere "PING" komutunda da aynı protokol kullanılır.(Internel Command Protocol)
b- IGMP: Gönderilecek verinin nasıl gönderileceğine karar verir. (bütün makinalara, bir gruba, tek bir bilgisayara veri gönderilebilir)
c- ARP: IP adreslerini MAC adreslerine çevirir. (Bu konuyla ilgili eksikleriniz varsa lütfen TCG'nin eski sayılarına bakınız.)
d- IP: Oluşturulan veri paketlerinin yönlendirilmesi ve adreslemesi işini yapar.

3- İletim Katmanı:

Bilgisayarların iletişim sağlayabilmesi için kullanılan protokollerdir. 2 adettir:

a- TCP: Güvenli veri alışverişi sağlar. Gönderici bilgisayar veriyi gönderir, bir de kontrol mesajı gönderip verinin yerine ulaşıp ulaşmadığını anlar. Eğer veri yerine ulaşmamışsa yeniden gönderir. (Bir .exe dosyasının iletimini düşünün. 1 byte'ın dahi eksik gitmesi halinde program çalışmayacaktır. Bu gibi durumlarda TCP tercih edilir).
b- UDP: Hızlı ancak güvensiz bir iletişim protokolüdür. Gönderici bilgisayar veriyi gönderir anca kverinin ulaşıp ulaşmadığını kontrol etmez. Hızın önemli olduğu durumlarda tercih edilir. (Örneğin bir bilgisayar flood yapıyorsanız verinin doğru gidip gitmediğinden çok verinin çabuk gidip gitmediğini hesaplarsınız).

4- Uygulama Katmanı:

Bu katman verilerin iletimini yapan programlar topluluğundan oluşur.

a- NETBIOS: Sadece windows temelli bilgisayarlarda kullanılabilen programlardır. Örneğin NET USE e: \\195.176.122.6\C gibi. Windows isletim sistemli bir bilgisayardan bir diğerine bağlantı kurulur.
b- Sockets: TCP/IP'yi kullanarak çalışan veri iletişim programlarıdır. Örneğin TRACEROUTE.
Soket programı yazıyorsanız kullanacağınız 3 değer vardır:
a- Veri gönderilecek bilgisayarın IP adresi.
b- Nasıl iletileceği (TCP / UDP)
c- Gönderilecek port.
Veri göndereceğimiz/alacağımız bilgisayarın IP adresini bilmemiz yeterli değildir. Birbirinden bağımsız tüm verilerin düzenle iletilebilmesi için portları da kullanmak zorundayız. Örneğin aynı anda hem web'de dolaşıyor, hem program indiriyor, hem maillerinizi alıyor hem de bir arkadaşınıza program gönderiyor olabilirsiniz. İşte bütün bu işlemlerin aynı anda ve problemsiz işleyebilmesi için portları kullanmak zorundasınız. Portlar standart'tır. Daha önceden hangi işlemler için kullanılacakları belirlenmiştir.

[sanalkampusbot]

Bilgisayarın Temelleri ve NetworkBu yazıda network'ler için çok önemli cihazlar olan bilgisayarlar ve bilgisayar-network ilişkisi üzerinde duracağım.

Şekil-1 İdeal Bir Bilgisayarın Yapısı

Bir bilgisayarda yukarıda bahsi geçen bölümler arasında sürekli olarak veri akışı gerçekleşir. Şekil-1'e baktığımızda bilgisayarın içinde yer alan parçalar bir tür network oluşturmaktadır. Bu durumda bir network kelime anlamı olarak, birbirleri ile iletişim kurmak ve belli bir amaç için bir araya gelmiş parçalar topluluğudur. Bu tanımın ışığında bilgisayar network'leri için birbirleri ile iletişim kurmak için bir araya gelmiş, aralarında çift yönlü veri akışı gerçekleşen bilgisayarlar, yazıcılar ve diğer network cihazlarının oluşturduğu topluluktur diyebiliriz.
Bilgisayarda yer alan bölümlerden merkezi işlem ünitesi, bilgisayar içersinde tüm işlemlerin yapıldığı birimdir. Bu bölümde tek bir cihaz bulunur o da işlemcidir. Hafıza bölümü iki ayrı birim adı altında incelenmelidir. İlki bilgisayar sisteminin çalışmaya başlayabilmesi için gerekli olan bazı bilgilerin saklandığı bölüm olan ROM'dur. İkinci bölüm ise bilgisayarın çalışması esnasında geçici bilgilerin saklandığı RAM'dir. ROM içeriği sürekli sabittir silinmez. Ancak RAM bellekte yer alan bilgiler elektrik var olduğu sürece vardır, elektrik kesildiği anda silinir. Saklama birimleri işletim sistemi, programlar ve dosyaların saklandığı birimlerdir. Bunlar harddisk, disket, CDROM ve teyp üniteleridir. Son olarak arayüzler bilgisayarın dış dünya ile olan bağlantısını sağlayan birimlerdir. Bunlar klavye, fare, monitör ve network arayüz kartlarıdır.
Bu saydığımız birimlerden network alanında en çok bahsedilecek olanı "network arayüz kartlarıdır". Network arayüz kartları, bir bilgisayara network üzerinde yer alan diğer cihazlarla iletişim kurabilme yeteneği kazandırır. Bu iletişim çift yönlüdür. Hem bilgisayara dış dünyadan veri akışı sağlanır, hem de bilgisayardan dış dünyaya veri akışı sağlanır. Bu kartlar network ile seri bilgisayar ile paralel bağlıdırlar. Genel kullanımda bu kartlara "ethernet" kartı denilir ama bu yanlış bir tabirdir. Daha sonraki yazılarda anlatılacak olan topolojilere göre bu kartların ismi değişir. Yani kullanılan topoloji "ethernet" ise bu kartlar ethernet kartı olurken, kullanılan topoloji FDDI ise o zaman FDDI kartı olarak anılır. Daha genel bir isim olduğu için bundan sonraki bölümlerde hep "netwok arayüz kartı" ismini kullanacağız.

Şekil-2 Network Arayüz Kartı

Bir network arayüz kartı alınırken dikkat edilmesi gereken üç önemli nokta vardır. Bunlar:

• Network'ün türü(Ethernet, FDDI)
• Kullanılacak bağlantı materyalleri (media)(ikili bakır tel, fiber)
• Bilgisayar içersinde bulunan "bus" türüdür.(ISA, PCI)

Bilgisayar ve Sayı Sistemleri

Bilgisayar üzerinde işletim sistemlerini ve programları çalıştırabilmek için işletim sistemi ve program kodlarının ikili sayı sistemine çevrilmesi gereklidir. Çünkü bilgisayarların ana dili 1 ve 0'lardan oluşur. Bilgisayarların çalışma sistemi elektrik anahtarlarının açık yada kapalı olmasına göre düzenlenmiş olduğu için bilgisayarların yazılımları işletebilmesi için gerekli olan en uygun sistem ikili sayı sistemidir. Öyleyse kullanmış olduğumuz programlar ve diğer yazılımlar bize farklı görünümlerde görünebilirken, bilgisayar tarafından sadece ve sadece 1 ve 0'ların oluşturduğu birer dizi olarak algılanırlar.
Bilgisayarın kendisi içindeki veri akışları elektrik sinyallerinin var yada yok olması şeklinde ifade edildiği gibi network üzerindeki veri akışları da elektrik sinyallerinin var yada yok olması ile ifade edilir. Bunun yanında network konusuyla ilgilenen kişilerin network üzerinde gerçekleştirilen adresleme mekanizmalarını anlayabilmesi için ikilik ve onluk sayı sistemlerini öğrenmesinde fayda vardır.
Onluk Sayı Sistemi: Sayı sistemleri rakamları ifade edebilmek için semboller kullanır. Onluk sayı sistemi sıfır ve dokuz arasındaki on adet rakamı temel olarak kullanır. Bu doğrultuda onluk sayı sistemi, bu sistemdeki rakamları ifade etmek için 0,1,2,3,4,5,6,7,8 ve 9 sembollerini kullanır. Onluk sayı sistemi onun katları şeklinde sayıları gösterir.
Örneğin:
2134 = (2x103) + (1x102) + (3x101) + (4x100)
İkilik Sayı Sistemi: Tıpkı onluk sayı sisteminde olduğu gibi ikilik sayı sisteminde de rakamlar sembollerle gösterilmektedir. İkilik sayı sisteminde sadece iki rakam söz konusudur ve bu rakamlar 0 ve 1 sembolleri ile gösterilir. İkilik sayı sistemi sayıları ifade etmek için ikinin katlarını kullanır.
Örneğin:
10110 = (1 x 24 = 16) + (0 x 23 = 0) + (1 x 22 =4) + (1 x 21 = 2) + (0 x 20 = 0) = 22 (16 + 0 + 4 + 2 + 0)
Onluk Sayı Sistemindeki Sayıların İkilik Sayı Sistemine Dönüştürülmesi: Onluk sistemdeki bir sayının ikilik sisteme çevrilmesinin en kolay yolu oluk sistemdeki sayıyı her seferinde 2'ye bölmek suretiyle yapılır. Bölme işlemine bölümler üzerinde devam edilir ve kalanlar sondan başa doğru ikilik sistemdeki sayıyı göstermek üzere bir araya getirilir.
Örneğin:
192/2=96' kalan 0
96/2=48'kalan 0
48/2=24'kalan 0
24/2=12'kalan 0
12/2=6'kalan 0
6/2=3'kalan 0
3/2=1'kalan 1
1/2=0'kalan 1
ise 192 sayısının ikilik sistemdeki karşılığı 11000000'dır.
İkilik Sayı Sistemindeki Sayıların Onluk Sayı Sistemine Dönüştürülmesi: İkilik sayı sistemindeki sayıların onluk sayı sistemine çevrilebilmesi için ikilik sistemdeki sayının her bir basamağı soldan itibaren artan bir biçimde ikinin katı ile çarpılır ve elde edilen çarpımlar en son toplanarak onluk sistemdeki sayı elde edilir.
Örneğin:
01110000 sayısını onluk sayı sistemine çevirelim.
0x 20 = 0
0x 21 = 0
0x 22 = 0
0x 23 = 0
1x 24 = 16
1x 25 = 32
1x 26 = 64
0x 27 = 0
ise 01110000 sayısının onluk sistemdeki karşılığı
( 0+0+0+0+16+32+64+0)= 112 dir.
Bu yazıyı burada sonlandırırken bir dahaki yazıda veri network'leri ve network'lerde kullanılan kablo türleri ile network cihazlarından söz edilecektir.