... konulu sunumlar: "Bilgisayar Ağ Sistemleri. Sizce bilgisayar ağları neden var?"— Sunum transkripti:
1
Bilgisayar Ağ Sistemleri
2
Sizce bilgisayar ağları neden var?
3
Ağ Kurulumuna Neden Gerek Duyulmuştur? * Kaynakların Paylaşmak * Bilgiyi Paylaşmak * Yazılımda Standartlaşma
4
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…
5
İletişim Ortamları
6
Kablolu İletişim Ortamları En çok kullanılan kablo çeşitleri : Eş eksenli kablo (koaksiyel) Çift burgulu kablo Fiber optik kablo
7
Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo Televizyon kablosunun daha esnek ve ince olanıdır. Bakır tellerden ve üzerinde manyetik korumadan ibarettir.
10
Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo Konnektörü Bunu Sakın Yapmayın!! T bağlantısı yapılmadan önce
11
Tipik 10Base2 Ağı Uygulaması
12
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)
13
Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)
14
IEEE standartlarına göre; 10Base-T (10 Mbps), 100Base-T (100 Mbps) ve 1000Base-T (1000 Mbps) ağlarında bir kablo en fazla 100 m olabilir.
15
Çift Burgulu Kablo Konnektörü Bu tür kablolar RJ-45 konnektörü ile bilgisayar bağlanır.
16
Çift Burgulu Kablo Konnektörü
17
18
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.
19
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.
20
Fiberin İç Yapısı
21
Fiber Optik Kablolar 70 Km’ye kadar uzayabilen geniş alanlarda, elektriksel sinyallerden etkilenmeden yüksek kapasiteli iletişim ortamı sağlamada kullanılır.
22
Fiber Optik Kablolar Gelen elektriksel sinyalleri ışık sinyallerine çevirir. Işık fiber optik kabloda dengeli bir şekilde yol alır ve buna mod denir.
23
Fiber Optik Kablo Çeşitleri
24
Kablosuz Ağ Teknolojileri Mikrodalga ve RF Teknolojileri Mikrodalga Antenler Bluetooth Hücresel şebekeler Kızıl Ötesi Teknolojisi Infrared teknolojisi Lazer teknolojisi
25
Ağ Mimarileri ve Topolojileri
26
Bilgisayar Ağ Mimarisi İstemci-Sunucu / Sunucu Temelli (Client- Server, Server based) Türdeş (Peer-to-Peer) Mimari
27
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.
28
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.
29
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.
30
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
31
Coğrafi Açıdan Bilgisayar Ağları Bilgisayar ağları coğrafi yerleşimleri açısından üç temel gruba ayrılırlar Yerel alan ağları (Local Area Network) Geniş Alan Ağları (Wide Area Network) Şehirsel Alan Ağları (Metropolitan Area Network)
32
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
33
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.
34
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.
35
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.
36
Ağ Topolojileri
37
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)
38
Ağ topoloji türleri Doğrusal (Bus Topology) Halka (Ring Topology) Star-wired ring Yıldız (Star Topology) Star-wired bus Ağaç (Tree Topology) Karmaşık (Mesh Topology)
39
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.
40
41
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
42
Halka(Token Ring) Topoloji IBM tarafından geliştirilmiştir. Mantıksal olarak bir daire şeklinde tüm düğümlerin birbirine bağlanması.
43
Halka(Token Ring) Topoloji Token (Jeton) (3 byte’lık) bu düğümler arasında dolaşan bilgidir.
44
45
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.
46
Yıldız (Star) Topoloji Tüm düğümlerin ortak bir merkeze (örneğin, hub, switch) bağlanmasıdır.
47
Yıldız (Star) Topoloji
48
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.
49
Doğrusal -Halka -Yıldız
50
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.
51
Ağaç (Tree) Topoloji Hiyerarşik yapıdaki ağlar için kullanılır.
52
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.
53
54
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
55
Karmaşık (Mesh) Topoloji Hybrid mesh topoloji, karmaşık ağlarda (veritabanı sunucularının uzak mesafeler arası bağlantıları vb.) kullanılır.
56
Doğrusal (Bus) Halka (Ring) Yıldız (Star) Ağaç (Tree) Karmaşık (Mesh)
57
TopolojiKurulumDüzenleme Sorun çözme Veri aktarımında problem DoğrusalÇok kolayKısmen zorZorTek bir kablo, kabloda problem veri aktarımını etkiler HalkaKısmen Kolay Kısmen zorKolayHalkadaki bozukluk veri aktarımını etkiler YıldızKolay, ancak zaman alıcı Kolay Tek bir kablodaki bozukluk bir pc’yi etkiler AğaçZor KolayOldukça az KarmaşıkZor KolayOldukça az
58
Plan Ağ Standartları ve Protokolleri
59
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
60
OSI Katman Hizmetleri KatmanGörevi 7.) Uygulama Kullanıcının uygulamaları 6.) Sunum Aynı dilin konuşulması; veri formatlama, şifreleme 5.) Oturum Bağlantının kurulması ve yönetilmesi 4.) Taşıma Verinin bölümlere ayrılarak karşı tarafa gitmesinin kontrol edilmesi 3.) Ağ Veri bölümlerinin paketlere ayrılması, ağ adreslerinin fiziksel adreslere çevrimi 2.) Veri İletim Ağ paketlerinin çerçevelere ayrılması 1.) Fiziksel Fiziksel veri aktarımı
62
KatmanKullanılan Veri Adı 7.) UygulamaData (Veri) 6.) SunumData 5.) OturumData 4.) TaşımaSegment (Bölüm) 3.) AğPacket (Paket) 2.) Veri İletimFrame (Çerçeve) 1.) FizikselBits (Bit) OSI’de Verilerin Adı
63
DataA DataAP Bits 7 - Application 2 – Data link 3 – Network 6 – Presentation 5 – Session 4 – Transport 1 - Physical 7 - Application 2 – Data link 3 – Network 6 – Presentation 5 – Session 4 – Transport 1 - Physical ReceiverSender OSI – Veri akışı DataAPS DataAPST DataPSTN A DataPSTNDD P
64
OSI Katmanları Arasında Veri Aktarımı Terminal A Terminal B İşlem Gönderimi İşlem Alımı Veri Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri iletim Fiziksel Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri iletim Fiziksel VeriUB VeriUBSB VeriUBSBOB VeriUBSBOBTB VeriUBSBOBTBAB VeriUBSBOBTBABVKVB Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb…
65
Sarma ( encapsulation)
66
Eski Zamanlardan Bir Örnek
67
OSI’ye Haritalama: TCP/IP
68
OSI - TCP/IP Haritalaması Uygulama Sunum Oturum İletim Ağ Bağlantı Fiziksel TCP IP Herhangi bir veri bağlantı protokolü Herhangi bir fiziksel katman protokolü UDP Eposta FTP SNMP NFS Vs..
69
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
70
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
71
71 Yerel Alan Ağları
72
72 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 Media Access Address (MAC) diye adlandırılır.
73
73 LAN Donanımı Paketleri Filtrelemek İçin Adresleri Nasıl Kullanır? Ağ Arayüz Donanımı İşlemci ve Bellek Ağa bağlı bilgisayar LAN’daki frame’leri alır ve iletir Gidecek verileri üretir ve gelen verileri işler LAN bağlantısı
74
74 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.
75
75 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.
76
76 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.
77
77 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.
78
78 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.
79
79 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.
80
80 Ethernet Frame Biçimi
81
81 Ağ Bağlantı Aygıtları
82
82 OSI ve cihazlar OSI KatmanıCihaz UygulamaAğ geçidi (Gateway) SunumAğ geçidi (Gateway) OturumAğ geçidi (Gateway) TaşımaAğ geçidi (Gateway) AğYönlendirici (Router) Katman 3 Switch Veri İletimKöprü (Bridge) Katman 2 Switch FizikselNIC, Yineleyici (Repeater)Yineleyici (Repeater) HubHub, MAUMAU Kablo, Alıcı ve verici
83
83 YİNELEYİCİ (REPEATER) Kablonun kapasitesinden daha fazla mesafelere bağlantı kurulması gerektiğinde araya bir yükseltici konularak sinyalin güçlendirilmesini sağlayan cihazdır.
84
84 YİNELEYİCİ (REPEATER) OSI’nin 1. katmanında çalıştığı için verinin içeriğine bakmaz, sadece sinyalleri güçlendirir. Ağ trafiğini yönetmez.
85
85 Yineleyici Ağ kablosunun erişebileceği maksimum mesafeyi uzatırlar Ağdaki maksimum düğüm sayısını arttırır. Kablo arızalarının etkisini azaltabilir. Farklı kablo tipleri kullanan ağları birleştirebilir.
86
86 YİNELEYİCİ (REPEATER) Repeater kullanarak iki ethernet segmentinin birbirlerine bağlanması R Maksimum uzunluk Ethernet segmenti
87
87 Hub Yıldız ağ topolojisinde kullanılır. Gelen bilgileri hepsini tüm bilgisayarlara gönderir. Hublar birbirine bağlanarak ağ büyütülebilir.
88
88 Hub Hublar; Koaksiyel, çift burgulu veya fiber optik kablo ile birbirine bağlanabilir. Uplink portu Backbone (Omurga) portu
89
89 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
90
90 KÖPRÜ (BRIDGE)
91
91 Bridge Operation
92
92 İki farklı ağ ve köprü
93
93 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.
94
94 Hub ve Switch Hub Switch x
95
95 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.
96
96 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.
97
97 Switch veri akışı
98
98 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.
99
99 YÖNLENDİRİCİ (ROUTER) Routerin bir işlemcisi, epromu ve üzerinde bir işletim sistemi IOS (Internal Operating System) vardır.
100
100 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.
101
101 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.
102
TCP/IP
103
103 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.
104
104 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
105
105 Uygulama Sunum Oturum Taşıma Ağ Veri İletim Fiziksel Ağ Fiziksel Taşıma Uygulama IP WAN SLIP ve PPP TCPUDP TelnetFTPDNS OSITCP/IP ICMPARP LAN OSI ile TCP/IP Mukayesesi 1.Uygulama Katmanı (Application Layer) 2.Taşıma Katmanı (Transport Layer) 3.Ağ Katmanı (Network Layer/Internet Layer/Internetwork Layer) 4.Fiziksel Katman (Network Access Layer/Link and Physical Layer)
106
106 Uygulama Ethernet, X.25, Token-Ring, Dial-up, vs. IEEE / LAPB/ HDLC IP ICMP TCP UDP Ulaşım Yönlendirme Fiziksel DNS TELNET RLOGIN SMTP TFTP FTP TCP/IP Protokol Katmanları (Devam)
107
107 TCP/IP Veri Aktarımı Terminal A Terminal B İşlem Gönderimi İşlem Alımı Veri Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel Fiziksel veri aktarımı; Kablolar vb… Veri TCP B. Veri TCP B.IP B. TCP B.IP B.CRCMAC B. Uygulama Taşıma Ağ Fiziksel CRC: Hata kontrol kodu
108
108 IP (Internet Protocol) Yaygın olarak IPv4 adresler kullanılıyor. Toplam 32 bit ve noktalarla ayrılmış 4 adet 8 bitlik sayı. Örnek bir IP adresi: w.x.y.z IP adresleri dünyada 2 32 = 4 milyardır. Dinamik ip adresleri : Evden modem ile bağlanma Statik ip adresleri: IIS
109
109 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.
110
110 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 (network address) denilir. Bu adres bir ağa bağlı tüm bilgisayarların IP adreslerinde prefix (ön ek) olarak yazılacak olan adrestir.
111
111 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.
112
112 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.
113
113 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.
114
114 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.
115
115 IP adres sınıfları Bitler A Sınıfı 0 PrefixSuffix B Sınıfı 10 PrefixSuffix C Sınıfı 110 PrefixSuffix D Sınıfı 1110 Multicast Adresi E Sınıfı 1111 İleride Kullanılmak Üzere Ayrılmış
116
116 IPv4 Adresleme SınıfIP adres Ağ No Host No Ağ bit sayısı Host bit sayısı Ağdaki PC Sayısı A 1-126wx.y.z = 16,777,214 B w.xy.z =65534 C w.x.yz = 254
117
117 IPv4 Adresleme D sınıfı ve ağ 28 bit ile gösterilir. 240 ve üzeri E sınıfı
118
118 A Sınıfı (1-126) ağ host 8 24 bit ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz) IP adres: Ağ adresi: Alt Ağ maskesi: Broadcast adres:
119
119 B Sınıfı ( ) ağ host bit ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz) IP adres: Ağ adresi: Alt Ağ maskesi: Broadcast adres:
120
120 C Sınıfı ( ) ağ host 24 8 bit ağ 32-bit Host (Pc veya cihaz) IP adres: Ağ adresi: Alt Ağ maskesi: Broadcast adres:
121
121 Örnek Bir İnternet Uygulaması prefix prefix 10. prefix prefix router host
122
122 Özel IP Adresleri Bazı IP adresleri özel anlamlar taşırlar ve hostlara IP adresi olarak verilemezler. Bu IP adreslerinin tablosu bir sonraki slaytta verilmiştir
123
123 Özel IP Adresleri PrefixSuffixAdresin TürüNe Amaçla Kullanıldığı Bütün bitler 0 “Bu bilgisayar” Dinamik IP alan bilgisayarların açılışında DHCP ve bootsrap’te kullanılır. Ağ adresiBütün bitler 0Ağ adresiBir ağın adesini belirtir. Ağ adresiBütün bitler 1 Yönlendirilmiş Broadcast adresi İstenilen ağa broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. Bütün bitler 1 Sınırlandırılmış Broadcast adresi Yerel bir ağda broadcast mesaj gönderilmesini sağlar. 127Herhangi bir değer LoopbackTest amaçlı kullanım için.
124
124 Özel IP Adresleri 127 ile başlayan adresler : Bir makinenin kendisi ile konuşması (loopback) Localhost: İlk oktet 0 veya 255 olamaz.
125
125 Ağ ve Broadcast Numaraları C sınıfı adres için; Ağ numarası: Bu ağdaki tüm PC’lere mesaj göndermek isteyen bir cihaz şu adrese mesajı atacaktır; B sınıfı adres için; Ağ numarası: Bu ağdaki tüm PC’lere mesaj göndermek isteyen bir cihaz şu adrese mesajı atacaktır;
126
126 Ayrılmış IP Adresler Bazı IP adresleri bazı kullanımlar için ayrılmıştır. Yerel ağlar için ayrılmış adresler: bir ağı göstermektedir 255 broadcast adres; bir ağ içerisindeki tüm PC’ler