... konulu sunumlar: "Ethernet Teknolojisi Tarihi IEEE 802.3x Çalışma Şekli Hız Standartları"— Sunum transkripti:
1 Ethernet Teknolojisi Tarihi IEEE 802.3x Çalışma Şekli Hız Standartları CihazlarKablolar
2 Ethernet Ethernetin tarihi Ethernet Xerox firmasının Palo Alto araştırma merkezinde 1970'li yıllardaDr. Robert M. Metcalfe tarafından geliştirildi.1972 yılının sonlarında, Metcalfe ve Xerox'ta çalışan iş arkadaşları Xerox Alto'larıbirbirine bağlamak için deneysel olarak Ethernet'i geliştirdiler.Böylece Alto bilgisayarlar diğer sunucular ve lazer yazılıcılar birbiriylehaberleşebiliyordu. İlk Ethernetin çalışma hızı Alto'larla uyumlu olması için Alto'nunçalışma hızı ile aynı tutulmuş ve sonuçta ağ 2.94 Mega Bit/Saniye hızında çalışmıştır.İlk ethernet tek parça bir koaksiyel kablo kullanıyordu.Bu diyagramDr. Robert M. Metcalfe tarafından1976 yılının haziran ayındaNational Computer Conferance'daethernetin doğuşu sırasında çizildi.Ethernetin doğuşundan beri bu diyagramdakitemellere dayanan kullanım süregeldi.
3 Ethernet veya IEEE 802.3xEthernet, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)'in 802 kodlukomisyonu tarafından geliştirilmeye devam ettirildi.IEEE 1985 yılında "IEEE Carrier Sense Multiple Access with CollisionDetection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications"şeklinde bir isimle yeni ethernet standardını yayınladı. İzleyen dönemde IEEEstandardı International Organization for Standardization (ISO) tarafındanyürütülmeye devam etti.ISO günümüzde bilgisayar ağları ile ilgili tüm standarları yürüten kuruluştur.1985 yılından itibaren üretilen tüm ürünler IEEE standardına göre üretilmektedir.Ethernet tek bir ağ teknolojisi olmaktan çok, aynı bus topolojisini, frame yapısını venetwork access(ağ erişimi) metodunu kullanan ağ teknolojileri ailesini tanımlar.
4 Ethernetin çalışma şekli Verinin aktarımı: Paketler(Frames)MAC adresiMAC adreslerinin kullanımıCRC hata denetimiKabloyu kim kullanacak (CSMA/CD)Collision durumları
5 Verinin aktarımı: Paketler(Frames) Tüm bilgisayar ağları ağ üzerinden aktarılacak veriyisabit boyutta küçük paketler halinde iletirler.Bu yöntemin iki önemli faydası vardır.Birincisi büyük bir dosya transferi yapan bir bilgisayar ağın tamamını uzunbir süre meşgul durumda tutmamış olurPaketli yapının ikinci faydası ise şudur: 50 MB'lık dosyanın bir biti bile aktarımesnasında bozulursa,bu tüm dosyanın en baştan tekrar gönderilmesi anlamına gelir.Oysa veri paketlerebölünüp yollandığında, sadece bozuk giden paketin tekrar yollanması kafidir.Ethernet veri paketinin yapısı sabittir. Her paket şu dört bilgiyi içerir:-Alıcının MAC adresi-Gönderenin MAC adresi-Gönderilecek veri'nin kendisi-CRC kodu
6 MAC adresiEthernet ağında sistemler birbirinden sahip oldukları MAC adresi ile ayırdedilirler. Her node veya basitçe her ethernet kartı dünyada eşi olmayan bir adrese sahiptir. Bu adres 48 bitlik bir sayıdır.Örnek12 0D 4A 51 9B 03
7 MAC adreslerinin kullanımı MAC adresleri sayesinde sistemler ağ üzerinden kendilerine ulaşan veri paketinin kendilerine gelip gelmediğini anlarlar.Her makine paketin ilk bölümü olan alıcı MAC adresini okur ve kendi MAC adresiyle kontrol eder. Eğer gelen paket kendine aitse işler, değilse göz ardı eder.
8 CRC hata denetimiCRC(Cyclic Redundancy Check) veri paketlerinin iletilirken bozulmaları durumunda, bu bozulmanın yani veri paketinin karşıya yolda değişmiş olarak ulaştığının tespitine yarar.Gönderen taraf, veri paketine konacak veriyi matematiksel bir işlemden geçirir.İşlemin sonucu CRC kodudur.
9 Kabloyu kim kullanacak (CSMA/CD) Carrier Sense, Multiple Access, Collision Detection’a göre, ethernet kartı veri gönderimine başlamadan önce kablonun kullanımda olup olmadığını kontrol eder.Kabloda aktarım olup olmadığını tespit Carrier Sense'dir.Kablo boşta olduğunda her Ethernet arayüne sahip cihaz eşit hakka sahiptir ve veri aktarımına başlayabilir. Buna Multiple Access denir.Bazı durumlarda iki sistem kablonun boş olduğunu tespit ederek aynı anda veri aktarımına başlayabilir. Bu durumda iki tarafın yolladığı veri çakışır(Collision).
10 Collision durumlarıEğer birden fazla ethernet kartı aynı anda veri iletimine geçerlerse çakışma oluşur.Sistemler kendi yolladıklarıyla kablodan geleni karşılaştırarak bunu hemen tespit ederler. Bunun akabinde her iki taraf da özel bir algoritma ile belirlenen rastgele bir süre boyunca beklerler.Çakışmalar saniyenin milyonda biri gibi sürelerde giderilir. Yani çakışmanın ardından birkaç mikro saniye bekleyen sistem veriyi yollamaya tekrar başlar.
11 Ethernette hız standartları 10Base510Base210BaseT10BaseFL100BaseT 4100BaseTX100BaseFX1000BaseT1000BaseCX1000BaseSX1000BaseLX
12 10Base5 - 10 Ağın hızını belirtir, yani 10 Mega Bit/Saniye - Base Ağ Baseband* olarak çalışmaktadır- 5 Kablonun maksimum uzunluğunu belirtir(500 metre).* Kablo üzerinden aynı anda tek bir sinyal göndermekdir.
13 10Base5 Özetle -10 Mbs hızında -Baseband -RG-8 kablo kullanır (Koaksiyel)-Segment en fazla 500m olabilir-Bir segmente 100'den fazla cihaz bağlı olamaz-Her bir cihaz 2.5m veya 2.5m'ninkatları olan aralıklarla bağlanmalıdır
14 10Base210Mbs hızındaSegment yani bilgisayarları dolaşan kablo en fazla 185m olabilirAynı segmente 30'dan fazla makina bağlanamazHer bir makina arasında en az 0.5m mesafe bırakılmalıdır
15 10Base2 Genel TabloT konnektörüTopraklamaSonlandırıcı
16 10Base2T bağlantısı yapılmadan önceBunu Sakın Yapmayın!!
17 10BaseT10BaseT star-bus topoloji kullanan ethernet kablolama sistemini tanımlar.10 makisumun hızı yani 10Mbit çalıştığınıT harfi kullanılan kabloyu belirtir(Twisted Pair)* Node-Node arasındaki kablo uzunluğu 100m'yi geçmez.
18 10BaseFL 10BaseT'den bir kaç yıl sonra fiber optik versiyonu da duyurulmuştur. Işık sinyalleri daha uzak mesafelere daha kolay iletilebilir10BaseFL 2.7Km mesafeye kadar uygulanabilir.Fiber optik kablo elektromanyetik alanlardan hiç etkilenmez. Bu nedenle elektromanyetik kirliliğin yüksek olduğu yerlerde kullanılabilir.Fiber kablodan bilgi çalmak çok zor olduğu için güvenliğin önemli olduğu yerlerde kullanılabilir.10Mbit hızındaBaseband
19 Fast Ethernet (Hızlı Ethernet) Fast Ethernet 100Mbit çalışan değişik ethernet standartlarının genel adıdır.100BaseT4100BaseTX100BaseFX
20 100BaseT4 100Mbit/Saniye Hub ile Pc arasında 100m maksimum mesafe Cat3 ve üstü UTP kablo ile 8 tel'i de kullanıyor (Cat5 yok)Star-busDiğer tüm özellikleri 10BaseT ile aynıSık kullanılmamaktadır
21 100BaseTx 100Mbit/Saniye Hub ile Pc arasında 100m maksimum mesafe Cat5 ve üstü UTP kablo ile 4 telStar-busDiğer tüm özellikleri 10BaseT ile aynı
22 100BaseFX 100Mbit hızında Baseband Hub ile node arası 400m'ye kadar çıkabilir.Star-BusKablo Fiber Optik
23 Gigabit Ethernet IEEE 1998 yılında gigabit etherneti yani 1000Mbit/saniye veri aktarımı yapabilen etherneti duyurmuştur. Gigabit ethernet kendisine uygun switch'lerle çalışır. Değişik gigabit ethernet türleri vardır.1000BaseT1000BaseCX1000BaseSX1000BaseLX
24 1000BaseT 1000BaseT Cat5 kablo üzerinden 8 telide kullanır. CAT5 desteklenmesine rağmen CAT5e ve CAT6 tavsiye edilmektedir.10BaseT gibi kablo uzunluğu 100m ile sınırlıdır.RJ-45 kullanan 1000BaseT görünüş olarak önceki versiyonlarla aynıdır.IEEE 802.3ab standardı altında tanımlıdır.
25 1000BaseCX1000BaseCX twinaxial(koaksiyelin içinde iki damar olanı) kablo denilen değişik tipte bir kablo kullanır.150 ohm değerinde bu kablonun maksimum uzunluğu yalnızca 25 metre ile sınırlıdır.IEEE 802.3z standardı altında tanımlanan bu ethernet tipidirGigabit ethernet pazarında henüz kendine yer bulamamıştır.
26 1000BaseSX1000BaseSX multimode fiber optik kablo ile 500m varan mesafelerde gigabit hızını sunar.1000BaseSX 850nm(nanometre) dalga boyunda LED'ler ile ışığı fiber kablo üzerinde iletir.802.3z standardı altında belirlenmiştir.
27 1000BaseLXSingle Mode laser kullanarak fiber optik üzerinden 5Km gibi mesafelere kadar gigabit hızını sunar.Geleceğin gigabit backbone çözümü olarak görülmektedir.1000BaseSX ile aynı dış görünüşe sahiptir.Standart da IEEE 802.3z altında tanımlıdır.
29 Repeater Repeater'ların 4 ana faydası vardır. Ağ kablosunun erişebileceği maksimum mesafeyi uzatırlar.2. Ağdaki maksimum node sayısını arttırır.3. Repeater'lar kablo arızalarının etkisini azaltabilir.4. Repeater'lar farklı kablo tipleri kullanan ağları birleştirebilir.
30 Bridge(Köprü)Bridge'ler iki veya daha fazla ağ arasındaki trafiği, veri paketlerindeki MAC adresine bakarak aktarır veya durdurur.
31 HUBHub'ın yaptığı basitçe, bir portundan gelen sinyalin kopyalarını oluşturup, diğer tüm portlara yollamaktır.Hub'lar aynı repeater gibi OSI Modelinin 1. katmanında yani fiziksel katmanda çalışırlar.
33 Switch(Anahtar)Yukarda birbirine bağlı dört hub görülüyor.Sorun yok.
34 Bu probleme çözüm olarak UTP kablo kullanan Ethernetin yapısı gereği bazen iki makina aynı anda kabloyu kullanmaya kalkışabilir ve çakışma(collision) dediğimiz durum ortaya çıkar.Bu probleme çözüm olarak UTP kablo kullanan10BaseT ve 100BaseT ağlarında ise switch adı verilencihazlar kullanılır.
35 Switch bir çok portu olan ve her portuna bir bilgisayar/hub bağlanan bridge'ler olarak tanımlanabilir.Switch OSI 2. katmanda yani veri bağlantı katmanında çalışır.Bir portuna bağlı bilgisayar veya bilgisayarları(switch'e hub'da bağlanabilirMAC adreslerini okuyarak tanır.
36 Switch'ler aynı anda birden fazla portu arasında böyle bağımsız veri aktarımı yapabilir.
37 Router (Yönlendirici) Networkler arası haberleşmenin yapılabilmesi için ara bağlantıyı sağlayacak cihazlara router denir.Routerin bir işlemcisi, epromu ve üzerinde bir işletim sistemi IOS (Internal Operating System) vardır.Routerlar IP paketlerinin yönlendirilmesinden sorumludur ve bu yüzden üzerlerinde routing tabloları tanımlanmıştır.
38 Router Ağ trafiğini filtre eder Verinin içeriğini inceler Hub veya Switchten daha yavaş çalışırFarklı protokolleri birbirine bağlar
40 Koaksiyel Kablo (Coaxial) Günümüzde karşılaşabileceğiniz tek koaksiyel ağ kablosu RG-58'dir.Diğer isimleri Thinnet ve Cheapernet'dir.UTP yaygınlaşıncaya kadar yerel ağlarda geniş uygulama alanı bulmuştur.
41 UTP UTP yani unshielded twisted pair(kaplamasız dolanmış çift) kablo tipidir. UTP kablolamada RJ-45/(Registered Jack) kodlu konnektör/jak kullanılır.
42 Kategoriler Kategori Desteklediği maksimum veri aktarım miktarı Telefon hatları-veri aktarımında kullanılmazKategori 24 Mbit/SaniyeKategori 316 Mbit/SaniyeKategori 420 Mbit/SaniyeKategori 5/5e100 Mbit/SaniyeKategori 61000 Mbit/Saniye
43 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 azseviyelere indirildi ki, fiber veri aktarımı için bakır'a göreçok daha avantajlı bir konuma geldi.Fiber'in en önemli özelliği elektomanyetik alanlardanhiç etkilenmemesidir.