A Sistemleri A Cihazlar 1 A Sistemleri 18

Ağ Sistemleri- Ağ Cihazları 1

Ağ Sistemleri • • 18. yüzyıl mekanik sistemlerin 19. yüzyıl buhar makinelerinin 20. yüzyıl teknolojisi ise bilgi teknolojilerinin çağıdır. 21. yüzyıl paylaşım çağı • Gelişen teknoloji bilgisayarların birbirleriyle haberleşerek sahip oldukları kaynakları paylaşmaları ve kullanıcıları arasında mesaj iletimini sağlamak gereği 2

Bilgisayar ağı? • Genel anlamda: • bilgisayar sistemlerinin birbirine bağlanarak bilginin iletildiği ve paylaşıldığı yapılara bilgisayar ağları denilmektedir. • Bilgisayar ağı birden çok bilgisayar sisteminin herhangi bir yolla birbirlerine elektriksel olarak bağlanması ve bir protokol altında iletişimde bulunmasını sağlayan bir yapıdır. • İki bilgisayar eğer bilgi alışverişinde bulunabiliyorsa bu iki bilgisayar birbirine bağlıdır denir. • Bu bağlantı sadece bakır teller aracılığı ile olmaz; fiber optik kablolar, mikrodalgalar ve iletişim uyduları da kullanılabilir 3

Bilgisayar ağları • • Veri Paylaşımı Haberleşme Bilgisayar Kaynaklarının Paylaşımı Yüksek Güvenilirlik Ortak Çalışma Grupları Merkezi Yönetim Organizasyon Yapısının Geliştirilmesi 4

• Örneğin farklı şehirlerde şubeleri bulunan bir şirket ağ sayesinde ; • bütün programların, donanımların ve verilerin ağdaki herkes tarafından paylaşılması sağlanır. • Aynı zamanda yüksek güvenilirlik sağlanır. • Bilgi ve iş paylaşımı ile ortak çalışma • şirket çalışanları arasında güçlü iletişim ortamları yaratabilir • Böylelikle şirket en verimli hale getirilebilir 5

Bilgisayar Ağlarının Tarihçesi • 1969 yılında, ABD savunma sanayinde kullanma amaçlı ARPANET ağı geliştirildi. • 1980 tarihine kadar birçok ağ yapısı ortaya çıktı • Farklı kıtalarda • Farklı ülkelerde • Kütüphaneler - Üniversiteler- Şirketler • 1983'de ARPANET, askeri ve sivil iki ağa ayrıldı • Sivil ağların bütününü ifade etmek için Internet terimi • Günümüzde ki ağ sistemleri için de geçerli olan standart ve protokoller geliştirildi. 6

Veri İletişimi- Sayısal İletişim • Sayısal iletişim • ikili tabanda ( binary, 0 veya 1’ler biçiminde) sistemde kodlanmış bilgi veya verinin sistemler arasında aktarılması konularını kapsar. • Bitler elektrik sinyalinin polarizasyon seviyeleri ile gösterilirler. • • Yüksek-seviye sinyali 1’i ve alçakseviye sinyali 0’ı gösterir Bit sıraları harf ve karakterleri belirtir. • Veri; haberleşme yolu üzerinden (telefon hattı vb. ) elektrik sinyalleri ve bit katarları iletilir. • Verinin bu sayısal iletişimi sırasında birçok standart ve protokol tanımlanmıştır. 7

• Verinin iletimi • İkili sistemde kodlanan veri, terminaller ve çıkışlarda on tabanına çevrilerek gösterilir. • Daha sonra alıcı cihazda tekrar ikili sisteme dönüşür 8

Veri iletimi karakteristikleri • Veri iletimi elektriğin iletimi ile ilgili bir konudur. • Veri haberleşme kanalı üzerinden elektrik işaretinin değişimleri iletilir. • Bu değişimler 1 ve 0’ları gösterir. • • Elektrik işaretinin yayımı kablo yolu üzerinde elektrik akımı Kablosuz uygulamalarda ise, havada elektromanyetik dalga Fiber Obtik kablolarda ise ışık ile gerçekleştirilir Haberleşme kanalındaki birçok işaret salınım yapan dalga şekilleri içerir. 9

• Bps; • saniye başına bit (bit/sn) demektir • İletim hızını belirtmek üzere kullanılır. • Bu terim haberleşme yolu veya parçası üzerinden saniyede iletilen bit sayısını verir. • Örneğin • 2400 bit/sn’lik bir hatta , 8 -bit’lik kodlar kullanıyorsa, saniyede iletilen bir sayı/karakter/ harfi karakter sayısı 300 (2400 / 8) olur. • Haberleşme hızı genelde bit/sn oranı ile verilir. 10

• Verinin elektrik akımı iletiminde; • Genlik veya gerilim • kablo üzerine düşen elektrik yükü miktarı il • İşaret gücü, • işaretin bir kablolu haberleşme devresinde gidebileceği veya yayılabileceği mesafe • Baud • hat üzerindeki işaretin değişme oranını • Frekans (Hertz- Hz) • belli bir zaman aralığında yaptığı tam salınım sayısı • 1 Hz birimi, 1 saniyede 1 salınım demektir. 11

• Band genişliği • Bir haberleşme hattının taşıyabildiği frekans aralığıdır • Band genişliği veri haberleşmesi için çok önemli bir etkendir. • Haberleşme hattının kapasitesini (bit/sn), hattın band genişliği belirler. • Daha büyük band genişliği kullanılarak daha iyi bir veri iletim oranı sağlana bilir. • Periyot (T) • Bir çevrim (salınım) için gereken süredir (Periyot (T)=1/F ) • İki yenileme arasınraki süre • Örneğin, 2400 Hz’deki bir işaret, • 1 sn / 2400 = 0. 000416 sn. lk bir çevrim periyoduna sahiptir • Dalga boyu (S) • İşaretin yayılma hızı 12

• İletim kapasitesi, hız ve gecikme • Bir haberleşme sisteminin iletim sığası (kapasitesi) bit/sn olarak gösterilir. • Band genişliği, işaret gücü ve iletken üzerindeki gürültü, iletim sığasınırlayan etkenlerdir. • Örneğin telefon ağı ses taşımak için üretilmiştir ve düşük band genişlikli işaretlerle çalışır. • İşaret gücü hat sığasını arttırır ancak aşırı güç, sistemdeki parçalara zarar verebilir ve ekonomik olmayabilir • Hattaki gürültü problemi hattın doğasında olan ortadan kaldırılamayan bir problemdir. 13

• Protokol: • Bilgisayarların haberleşebilmeleri için ilettikleri veriyi ve karşılıklı olarak anlayabilmesi gerekir. • İki veya daha fazla bilgisayarın birlikte çalışabilmesi için aynı protokolü kullanmaları zorunludur. • Veri formatlarını ve iletimin zamanlamasını düzenleyen bu kuralların bütününe protokol denir. • Protokoller verinin nasıl iletileceği konusunda ağdaki birimler arasındaki anlaşmayı temsil eder. • Örneğin: TCP/IP protokolü değişik mimarilere ve işletim sistemlerine sahip bilgisayarlar arasında veri transferine izin verir. 14

• Paralel İletim • Bu tip iletimde n bitlik verideki her bit ayrı bir yoldan iletilir. • İletim sırasında göndericinin alıcıya verideki bitleri yola çıkardığını belirten veri hazır (data ready) mesajı yollaması • aynı şekilde alıcının da göndericiye veri alabileceğine dair istek (demand) mesajı göndermesi gerekmektedir. • Paralel iletim genellikle birbirine yakın cihazlar arasındaki (1 -2 metre) iletimlerde kullanılır. • Örneğin bilgisayar ile yazıcı arasındaki iletimde paralel iletim sıkça kullanılır. 15

• • Seri İletim Seri iletimde bilgi sadece bir veri yoluyla aktarılır. N bitlik veri sıra ile aktarılır. Bilgisayar ağlarında iletim seri iletimle gerçekleşir. 16

Ağ Çeşitleri - LAN • Yerel alan ağları (LAN - Local Area Network); • bir yerleşke veya bir kurum içerisinde oluşturulan dışa kapalı ağlardır. • Bilgisayarlar arası uzaklık birkaç kilometreden fazla değildir. • Örnek olarak evlerde veya işyerlerinde oluşturulan ağlar yerel alan ağlarına girer. • Genellikle • internet paylaşımının gerçekleştirilmesi, • çok kullanıcılı basit programların kullanılması • çok kullanıcılı oyunların oynandığı ağlardır. 17

• Yerel ağlar küçük boyutludur. • Genelde iş yerlerindeki • bilgisayarların kendi aralarında haberleşmesi ve bazı veri parçalarının ortaklaşa kullanılması için kurulur. • Örneğin; • bütün müşterilere ait yerinin tek bir disk sistemi üzerinde tutulduğu bir sigorta şirketinde, ağa bağlı bütün bilgisayarlar (düğümler) aynı diske erişerek işlemlerini yaparlar. • Burada kaynak paylaşımı vardır. • Benzer şekilde, ağa bir yazıcı bağlanarak bütün bilgisayarlardan çıkış alınması sağlanabilir. • Böylelikle, disketlerle dosya taşınmasına gerek kalmadan işler kolayca yapılır. 18

Ağ Çeşitleri - MAN • Metropolitan ağlar (MAN – Metropolitan Area Network ) • Yerel alan ağlarından biraz daha büyük ağlardır. • Üniversitelerde, büyük iş yerlerinde oluşturulan ağlar bu kategoriye girer. • Çoğunlukla yerel ağların ağlar arası iletişimi için araç sağlar 19

Ağ Çeşitleri - WAN • Geniş alan ağları (Wide Area Network, WAN, ) • birbirinden uzak sistemleri (bilgisayar yada bir bilgisayar ağı) birbirine bağlayan ağ sistemidir. • WAN'lar, bir mekanda bulunan kullanıcı ve bilgisayarların başka bir mekanda bulunan kullanıcı ve bilgisayarlarla iletişim kurabilmesi için LAN'ları veya başka tip ağları birbirine bağlamakta kullanılır 20

• Dünyada birçok WAN kullanımdadır; • bunlardan en çok bilinenlerden biri Internet , • diğeri de EARN‟dür. • EARN (Europe Academic Research Network) • Avrupa ülkelerinde bulunan bilimsel ve araştırma kurumlarının bağlanabileceği bir geniş alan ağıdır. • Geniş alan ağlarında, bilgisayar sistemlerinin (düğümlerin) birbirine bağlanması genelde telefon şirketinin (kurumunun) sağladığı bir ortamdan yapılır. 21

AĞ CİHAZLARI -HUB • En basit ağ elemanıdır. • Ağ elemanlarını birbirine bağlayan çok portlu bir bağdaştırıcıdır. • Hub kendisine gelen bilgiyi gitmesi gerektiği yere değil, portlarına bağlı bütün bilgisayarlara yollar. • Bilgisayar gelen bilgiyi analiz ederek kendisine gelmişse kabul eder • Her bir bağlantı 100 metreden daha uzun olamaz. 22

• Hublar birbirine bağlanarak ağın daha da genişlemesi sağlanabilir. • Hubların birbirine bağlanması için hubların çoğunluğunda bulunan üst bağlantı portu olan uplink portu kullanılır 23

• Pasif (passive) hub • Hub ın portlarına gelen sinyal bir artırma yapmadan doğrudan gönderir. • Aktif (active) hub • Yönlendirici benzeri çalışırlar, gelen sinyal güçlendirilerek gönderilir. • Bu hublar bazen multiport repeater olarak da adlandırılır. • Akıllı (intelligent) hub • Bu hublar köprü görevini de üstlenir ve ağ trafiğini yönetir. • Bunlara çok portlu bridge demek de mümkündür. 24

AĞ CİHAZLARI -SWİTCH • Anahtar (switch) akıllı bir hub cihazıdır. • Hub‟ın yaptığı görevin aynısını yapar, ancak ağı yormaz. • Aynı anda birden fazla iletim yapma imkânı sağlar. • Böylece aynı anda bir bilgisayar yazıcıyı kullanırken diğer ikisi kendi aralarında dosya transferi yapabilir. • Ağ ortamına eklenen her bir istasyon ağın biraz daha ağırlaşmasına sebep olabilir. 25

• Anahtar, portlarına bağlanan bilgisayarları MAC adreslerine bakarak tanır. • Anahtarlama işlemini gerçekleştirmek için MAC adreslerini, yapısında • • bulunan tabloda tutar. Bu tabloda MAC adresinin hangi porta bağlı olduğu bilgisi bulunur. Kendisine ulaşan veri paketlerinin MAC adreslerini inceler Her porta dağıtmak yerine, sadece hedef MAC adresine sahip olan bilgisayarın bağlı olduğu porta bırakır. Böylelikle veri paketi sadece hedef bilgisayara ait portu ve kabloyu meşgul eder. Çakışmalar engellenmiş olur ve ağ performansı artar. • • Örneğin; birbirine bağlı 4 hub‟ın olduğu bir sistemde ağ trafiği çok yoğun ve performans çok düşük olacaktır. • Bu gibi durumlarda merkeze bir anahtar koyularak ağ trafiği düzenlenmelidir. 26

• Ethernet switch 27

• Fiber 28

AĞ CİHAZLARI -ROUTER • Temel olarak yönlendirme görevi yapar. • Routing, farklı AĞLARIN birbirleriyle haberleşmek için hangi yolu kullanması gerektiğinin hesaplanması ya da seçilmesi işlemidir. • LAN ve WAN arasında bağlantı kurmak amacıyla kullanılır. • Yönlendiricinin üzerinde LAN ve WAN bağlantıları için ayrı portlar bulunur. • Bu portlar ile iki ağ arasında bağlantı sağlanır. 29

• Yönlendirici sırasıyla • • • Bir veri paketini okur Paketin protokollerini çıkarır Gideceği network adresini yerleştirir Routing bilgisini ekler Paketi alıcısına en uygun yolla gönderir 30

AĞ CİHAZLARI -Access Point • Access Point (erişim noktası) • kablolu bir ethernet ağına kablosuz erişim sağlar. • Bilgisayarların ve aygıtların kablolu ağa kablosuz olarak bağlanmasını sağlar. • Erişim noktaları hücresel telefon kuleleri gibi davranır. • Havaalanında, restoranda veya otelde genellikle bir access point (erişim noktası) aracılığıyla bağlantı yayılır. 31

AĞ CİHAZLARI - Modem • Modemler • bilgisayardaki verileri yani dijital sinyali, analog sinyale çevirerek kablo üzerinden iletilmesini sağlayan cihazlardır. • Standart telefon hatları sadece ses transferi yapabilir. • Modem bilgisayardaki dijital bilgiyi analog bilgiye çevirir. • Karşı taraftaki modemde hattan aldığı analog bilgiyi dijitale yani bilgisayarın anlayacağı dile çevirir. • Bu işleme modülasyon ve demodülasyon denir. • Modem bu kelimelerinin birleştirilmesi ile oluşmuş bir kelimedir. 32

• Modem Türleri • Dial up modemler internet servis sağlayıcıların (ISS) belirledikleri telefon numaralarını çevirerek bağlantılarını sağlar. • Bu bağlantıya çevirmeli ağ da denir. • bağlantı hâlindeyken telefon hattını meşgul olması • Bağlantı sağlamaya çalışan karşılıklı iki modem, önce kendilerini tanıtmakla işe başlarlar. • Bu işleme el sıkışma (handshake) denir. • El sıkışma sırasında modemler farklı tiz sesler çıkartarak kullanıcıyı uyarır. • Dâhilî modemler • Haricî modemler 33

• ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line-Asimetrik Sayısal Abone Hattı) • standart telefon görüşmeleri ile aynı anda, yüksek hızda veri geçirilebilen telefon hattını ifade eder. • Asimetrik kelimesi ise veri alım (download) ve veri gönderim (upload) hızlarının birbirinden farklı olduğunu göstermektedir. • ADSL modemler, dijital kodlama tekniği ile telefon hatlarını %99 verimle kullanır. • Bağlantı sağlandığında splitter adlı cihaz sayesinde telefon hattını meşgul etmez. 34

• ADSL Nasıl Çalışır ? • Telefon hattının bir ucu telefon hizmetinin verilmekte olduğu Telekom santrallerinde bağlı bulunmaktadır. • ADSL hizmeti alabilmek için, hattın bağlı bulunduğu Telekom santralinde uygun cihazların kurulu bulunması (port) gerekmektedir. • Hattın telekom satralindeki ucu bu cihazlara bağlanır. • Bu cihazlar, hem hızlı veri iletişimi sağlar • Hem de bir filtre görevi görerek ses ile veriyi birbirinden ayırır • Telefon aramalarında santral üzerinden standart telefon hatlarına ulaşırken, • Veri iletimi ise İnternet Servis Sağlayıcıların internet bulutlarına taşınır. 35

• Kablosuz modemler: wireless yayın yapan modemleri 36