Network Mimarisi (Bölüm 1)

Network Mimarisi (Bölüm 1) 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.

Döküman Arama

Başlık :

Kapat