ETHERNET TEKNOLOJLER ETHERNET NEDR Etherneti anlayabilmemiz iin ilk

ETHERNET TEKNOLOJİLERİ

ETHERNET NEDİR? • Etherneti anlayabilmemiz için ilk olarak Yerel Ağ Alanı (Local Area Network, kısaca LAN) terimini açıklamamız gerekmektedir. LAN iki veya daha fazla bilgisayarın, aynı şekilde periferik cihazların (yazıcı, fax makinesi vb. ) sınırlı coğrafi bir alanda birbirlerine bağlayan bir ağdır. • İki veya daha fala bilgisayar arasında ağ oluşturmaya yarayan yöntem ethernettir. Bu bilgisayarların birbirine bağlanabilmelerini sağlayan kartın ismi ise Ethernet kartıdır. Kısaca bilgisayarlar arasında ağ oluşturup bilgi ve veri paylaşımı yapma yönteminin adı ethernettir. LAN’IN KULLANIM AMACI Aynı ağda bulunan bilgisayarlar arasındaki hızlı veri alışverişini ve periferik cihazları ortak kullanmayı sağlamaktır. Günümüze kadar birçok LAN-Teknolojisi üretilmiştir bunlardan bazıları Ethernet, Token Ring ve FDDI dir. Diğer LAN-Teknolojilerine kıyasla Ethernet’ in daha ön plana çıkmasının sebebi daha ucuz ve yapısının daha basit ve anlaşılır olmasıdır.

ETHERNET TARİHÇESİ • Ethernet Xerox firmasının Palo Alto araştırma merkezinde 1970'li yıllarda Dr. Robert M. Metcalfe tarafından geliştirildi. Metcalfe "geleceğin ofisi" projesi üzerinde çalışıyordu ve elinin altında dünyanın ilk workstation bilgisayarlarından biri olan Xerox Alto bilgisayarlar bulunuyordu. • 1972 yılının sonlarında, Metcalfe ve Xerox'ta çalışan iş arkadaşları Xerox Alto'ları birbirine bağlamak için deneysel olarak Ethernet'i geliştirdiler. Böylece Alto bilgisayarlar diğer sunucular ve lazer yazıcılar birbiriyle haberleşebiliyordu. İlk Ethernetin çalışma hızı Alto'larla uyumlu olması için Alto'nun çalışma hızı ile aynı tutulmuş ve sonuçta ağ 2. 94 Mega Bit/Saniye hızında çalışmıştır. İlk ethernet tek parça bir koaksiyel kablo kullanıyordu. • Bu diyagram. . . Dr. Robert M. Metcalfe tarafından 1976 yılının haziran ayında National Computer Conferance'da ethernetin doğuşu sırasında çizildi. • Ethernetin doğuşundan beri bu diyagramdaki temellere dayanan kullanım süregeldi.

Ethernet veya IEEE 802. 3 x • DIX standardından sonra Ethernet, Institute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)'in 802 kodlu komisyonu tarafından geliştirilmeye devam etti. IEEE 1985 yılında "IEEE 802. 3 Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection (CSMA/CD) Access Method and Physical Layer Specifications" şeklinde bir isimle yeni ethernet standardını yayınladı. İzleyen dönemde IEEE standardı International Organization for Standardization (ISO) tarafından yürütülmeye devam etti. ISO günümüzde bilgisayar ağları ile ilgili tüm standarları yürüten kuruluştur. • 1985 yılından itibaren üretilen tüm ürünler IEEE 802. 3 standardına göre üretilmektedir. Aslında bu ürünleri "IEEE 802. 3 CSMA/CD" standardını kullanan ürünler olarak tanımlamak daha doğrudur. Ama dünya çapında hala genel olarak "Ethernet" kelimesi tüm bu ürünler ve dahil oldukları teknolojiyi tanımlamak için kullanılmaktadır. • Ethernet tek bir ağ teknolojisi olmaktan çok, aynı bus topolojisini, frame yapısını ve network access(ağ erişimi) metodunu kullanan ağ teknolojileri ailesini tanımlar.

ETHERNETİN ÇALIŞMA ŞEKLİ • VERİNİN AKTARIMI: PAKETLER(FRAMES) • MAC ADRESİNİN KULLANIMI • CRC HATA DENETİMİ • KABLOYU KİM KULLANACAK(CSMA/CD) • COLLISION DURUMLARI

VERİNİN AKTARIMI: PAKETLER(FRAMES) • Tüm bilgisayar ağları ağ üzerinden aktarılacak veriyi sabit boyutta küçük paketler halinde iletirler. • Bu yöntemin iki önemli faydası vardır. • Birincisi büyük bir dosya transferi yapan bir bilgisayar ağın tamamını uzun bir süre meşgul durumda tutmamış olur. • Paketli yapının ikinci faydası ise şudur: 50 MB'lık dosyanın bir biti bile aktarım esnasında bozulursa, bu tüm dosyanın en baştan tekrar gönderilmesi anlamına gelir. Oysa veri paketlere bölünüp 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

MAC ADRESİ • MAC adresi, ağa bağlı bir cihazın kendi üzerinde bulunan, üreticiler tarafından atanan tanıtıcıdır. Eşsizdir. • MAC adresleri, çoğu zaman üç farklı biçimde yazılırlar. Bu biçimler, aşağıdaki gibi görünür: • 68: 7 F: 74: 12: 34: 56 • 68 -7 F-74 -12 -34 -56 • 687. F 74. 123. 456 • Adresin ilk altı hanesi üreticiyi temsil eder; son altı hanesi ise kart için eşsiz bir tanıtıcı numarasıdır. MAC adresi, cihazın hangi ağa bağlı olduğuyla ilgili bir bilgi içermez.

Peki bilgisayarımızda MAC adresini nasıl bulabiliriz? Bunun birkaç yolu var, ancak en kolaylarından birini gösterelim. • Windows 8’de Başlangıç Ekranı’ndayken, Windows 7’de ise Başlat’taki arama çubuğuna “cmd” yazarak komut penceresini açıyoruz. Buraya da “ipconfig /all” yazdığımız anda karşımıza pek çok bilgi dökülüyor. Üstlerde “Fiziksel Adres (ing. Physical Adress)” yazan kısmın karşısında gördüğünüz harf ve rakamlar bütünü sizin MAC adresiniz (şöyle bir şey olmalı: 00 -x 0 -xx-xx-00). • MAC Adresi, her ağ kartı için ayrı olan ve kartın içine üretilirken kodlanmış bir numaradır. Üretim esnasında yazıldığı için BIA, “Burned-in-Address” (İzi Kalan Adres) olarak da isimlendirilir. MAC adresi olarak tanımlanan numaralar ağ içerisinde bir istemciyi diğerinden ayırmak için kullanılırlar. Örneğin: herhangi bir MAC adresi 00: 0 B: DB: 82: 58: C 3 olabilir. Her karakter 4 bite karşılık gelir ve böylece 248=281, 474, 976, 710, 656 farklı MAC adresi yaratılmasına imkan tanınır. “Binary” (İkilik) sistemde sayıların okunması zor olduğundan, sayılar “hexadecimal” (onaltılık) sistemde ifade edilmiştir. • Listede Physical Address (Fiziksel Adres) bölümünde görülen adres bilgisayarın MAC adresidir. Not: Physical Address (Fiziksel Adres) alanında 44 ile başlayan bir adres görünüyorsa, bu adres modemi tanımlamaktadır. Ethernet kartlarına ait MAC adresleri 44 ile başlamaz.

• Başlat (Start) -> Aramayı Başlat (Start Search)kutusuna cmd yazılır ve Başlat menüsünde beliren cmd simgesi tıklanır. Açılan komut istemi penceresine ipconfig /all veya ipconfig -all yazılır ve Enter tuşuna basılır. Bu komut bilgisayardaki ağ adaptörlerinin (wireless, yerel ağ bağlantısı vb. ) listelenmesini sağlayacaktır. Listede ilgili ethernet bağdaştırıcısının altında Fiziksel Adres (Physical Address) etiketli on iki haneli karakter dizisi o bağdaştırıcının MAC adresidir.

• Mac adresini öğrenmek için izlenilebilecek ikinci yol ise "getmac" komutunu çalışmaktır. Komut istemi penceresine getmac komutu yazılır ve Enter tuşuna basılır. Listede Fiziksel Adres (Physical Address) etiketli on iki haneli karakter dizileri bilgisayara bağlı bulunan ağ bağdaştırıcılarının Mac adresleridir.

• Diğer bir yol ise Başlat (Start) -> Tüm Programlar (All Programs) -> Donatılar (Accessories) -> Sistem Araçları (System Tools) -> Sistem Bilgisi (System Information) yolunu izlemektir. Açılan pencerede Bileşenler (Components) -> Ağ (Network) -> Bağdaştırıcı (Adapter) seçeneği seçilerek istenilen ağ bağdaştırıcısının MAC adresi öğrenilir.

MAC ADRESİNİN KULLANIMI • MAC adresleri sayesinde sistemler ağ üzerinden kendilerine ulaşan veri paketinin kendilerine gelip gelmediğini anlarlar. • Ethernet ağında, bir bilgisayar bir veri paketi yolladığında, bu paket ağdaki tüm sistemlere ulaşır. Her makina paketin ilk bölümü olan alıcı MAC adresini okur ve kendi MAC adresiyle kontrol eder. Eğer gelen paket kendine aitse işler, değilse göz ardı eder.

CRC HATA DENETİMİ • CRC Hata Kontrolü: Yerel ağda bir bilgisayar diğer bilgisayara veri yollamak istediğinde bu veri çerçeve(frame) denilen veri paketleri haline dönüştürür. Bilgisayar bu veride bazı hesaplamalar yaparak bir kod üretir ve bu kodu verinin sonuna ekler. Bu koda CRC kodu denir. Veri diğer bilgisayara ulaştığında veri hesaplamalar yaparak veri paketini açar ve CRC kodunu hesaplar. Hesaplanan CRC kodu ile gelen paketin CRC kodu aynı ise veri doğru iletilmiş demektir. • Bağlantı Portu: Verilerin kabloya veya kablodaki veriyi ethernet kartına aktarılmasını sağlar. Ethernet kartlarında R-45 ve BNC konektörlerine uygun iki farklı port çıkışı vardır.

KABLOYU KİM KULLANACAK(CSMA/CD) • Carrier Sense, Multiple Access, Collision Detection’a göre, Ethernet kartı veri gönderimine başlamadan önce kablonun kullanımında olup olmadığını kontrol eder. • Kabloda aktarım olup olmadığını tespit Carrier Sense’dir. • Kablo boşta olduğunda her Ethernet arayüzüne 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 tarafin yolladığı veri çakışır. (Collision)

COLLISION DURUMLARI • Eğer 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.

ETHERNET KARTI • Bilgisayar ağlarında bilgisayarla ağ arasında iletişim kurmasını sağlayan bir iç donanım birimidir. Asıl görevi bilgisayarın ağ içerisinde dahil olan bütün sistemlerle iletişim haline (veri transferi v. s) geçmesini sağlamaktır. Diğer adları network kartı, ağ arabirim kartıdır. Bu kartın çıkışına bağlanabilen kablo sayesinde paylaşıma açık olan diğer bilgisayarlara bilgileri aktarabilir. Anakarttın genişleme yuvalarına takılır. Ethernet kartı sayesinde bilgisayarlar arası veri paylaşımı olur. Kullanımı masaüstü ve diz üstü bilgisayarlarda farklıdır. Hıza ve teknolojiye göre farklılığı olan Ethernet kartları vardır. • Ethernet kartlarının bilgisayara takılmadan önce bazı özelliklerinin ayarlanması gerekir. Birden fazla kablo tipini tiplerden birine ayarlanmalıdır. Teknolojinin gelişmesiyle birlikte kablosuz ağlar üretilmiştir masaüstü bigisayar kullanımı azaldığı için kabolusuz ağlar tercih edilmektedir. Bu kart verileri paketlere böler ve bahsettiğimiz çıkış kablolar sayesinde veriler iletilir. • Küçük paketlere bölüp yollaması ağın tamamını uzun bir süre meşgul durumda tutmamasını sağlar. Konnektör yapılarına ve veri iletim hızlarına göre çeşitlendirilirler. Ayrıca ağlar arası paylaşım yaparken veri kaybı olmaması için hata kontrolü yapar. Her ethernet kartının kendine özgü ve eşsiz (tek) olan 48 bit genişliğinde bir adresi vardır. Bu adrese MAC adresi denir.

• RJ-45 Konektörlü ethernet kart BNC Konektörlü ethernet kartları

ETHERNET ÇERÇEVE FORMATI • · Öntakı: Alıcı ile verici saatinin senkronize olmasını sağlar. · Alıcı adresi: Çerçeveyi alacak bilgisayarın MAC adresini içerir. · Gönderici adresi: Çerçeveyi gönderen bilgisayarın MAC adresini içerir. · Paket uzunluğu (Tür): Alınan çerçevelerin hangi üst katman protokolüne veya fonksiyonuna gönderileceğini belirler · Veri: Aktarılacak veridir. 10 Mbps’lık ağlarda 46 ile 1500 byte arasında olmalıdır. · Çerçeve hata sınama (CRC): Bir tür hata sınama algoritmasıdır. Öntakı dışında çerçevenin tüm bitleri için yapılır. Verinin karşıya doğru ulaşıp ulaşmadığını denetler.

ETHERNET ÇALIŞMA ESASI Ethernet kartı veriyi hatta bırakmadan önce, hattı denetler. Eğer hat başkası tarafından kullanılıyorsa gönderen ve alıcının Mac adreslerini içeren veriyi hatta bırakır. ETHERNET KARTI ÇEŞİTLERİ • Konektör yapılarına göre Ethernet kartları a) BNC Konektörlü ethernet kartları: Koaksiyel kablo kullanan ethernet kartlarıdır. Koaksiyel kablonun ucuna BNC konektörü takılır. 10 Mbps veri iletimini sağlar. b) RJ-45 Konektörlü ethernet kartları: Çift bükümlü kablo kullana ethernet kartlarıdır. Çift bükümlü kablonun ucuna RJ-45 konnektörü takılır. 10, 1000 Mbps hızlarında veri iletimini sağlarlar. • Veri İletim Hızlarına Göre Ethernet Kartları Günümüzde RJ-45 konnektörlü ethernet kartları üretilmektedirler. Bu kartlar 10 Mbps, 10/ 100 Mbps , 1000 Mbps veri aktarım hızlarına sahiptir.

Ethernet Kartının Çalışması: • Ethernet kartı iletilecek verileri paketlere böler ve kart çıkışına bağlı ağ kablosuna gönderir. • Bir yerel ağ (lan) sisteminde iletilen veri paketlerinde, alıcının MAC adresi, göndericinin MAC adresi, iletilen veri ve CRC kodu bulunur. CRC kodu gönderilen verinin bozulup bozulmadığını kontrol eden koddur. Paket gönderilmeden önce kablo kontrol edilir ve kablo boş ise veri gönderilir. • Paketlenen veri karşı bilgisayara gönderilir, alıcı bilgisayarın ethernet kartı tarafından alınıp çözülür ve CRC koduna bakılır. CRC kodu aynı ise veri kabul edilir. Paketten veri alınır ve bilgisayar tarafından işlenir. CRC aynı değilse verinin bozulmuş olduğu anlaşılır ve veri kabul edilmez.

VERİ GÖNDERME VE ÇAKIŞMASI • Bir bilgisayar veriyi göndermeden önce hattın boş olduğundan emin olmak zorundadır. Şayet hat boş değil ise veri gönderme isteğini geri çekerek çakışmayı engelleyecektir. Şayet hat boş ise bilgisayar veri gönderme işlemine başlayacaktır. Veriyi hatta gönderdiği sırada bilgisayar hattı dinlemeye devam eder ve herhangi bir çakışma olup olmadığını tespit eder. Şayet herhangi bir çakışma olmaz ise veri gönderme işlemi başarılı olacaktır. Fakat veri gönderme esnasında hatta bir çakışma meydana gelirse veri alışverişi hemen kesilecek ve JAM-Sinyali olarak adlandırılan yüksek voltajlı bir sinyal hatta verilecektir. Bu sinyal yüksek voltajından dolayı hatta kalan tüm sinyalleri parçalayarak hattı tamamen boşaltacaktır.

ETHERNET TEKNOLOJİLERİ • 10 Mbps (Mega bit per second) hızında çalışan Ethernet standardıdır. iki kablo tipi ile uyumlu çalışmaktadır. Bunlardan ilki eş merkezli (koaksiyel) kablodur. • 50 Ω değerinde hat direncine sahip olan bu kablonun uçlarına BNC konnektör takılır. • Kablolar T konnektör ile ağda birbirine bağlanır. Ethernet teknolojisinin geliştiği ilk yıllarda yoğun bir şekilde kullanılmasına rağmen günümüzde fazla bir kullanım alanı bulunmamaktadır. • 10 Mbps Ethernet için kullanılan ikinci kablo türü, ikili eşler hâlinde birbirine dolanmış dört telden oluşan, kategori 3 olarak (CAT 3) isimlendirilen UTP kablodur. Aşağıdaki resimde kablo çiftlerinin yapısı gösterilmiştir.

100 Mbps Ethernet • (100 Base) 100 Mbps Ethernet, Hızlı Ethernet (Fast Ethernet) olarak adlandırılır. Hızlı Ethernet ağlarda en zayıf halka kuralı geçerlidir. Bu kural, Hızlı Ethernet sisteminin çalışabilmesi için sistemde kullanılan tüm bileşenlerin (ağ kartı, kablo gibi) 100 Mbit hızı desteklemek zorunluluğudur. • Hızlı Ethernet bağlantı için Kategori 5 (CAT 5) olarak adlandırılan, 8 adet ikişerli çiftler hâlinde birbirine dolanmış ve renklendirilmiş, tek damarlı bakır telden yapılmış kabloyu kullanır.

1000 Mbps Ethernet (Gigabit) (1000 Base) • “Hızlı Ethernet”in artan veri iletimi nedeniyle bant genişliğinin yetersiz olmasından dolayı ihtiyacı karşılamak amacıyla geliştirilmiştir. 1000 Mbps Gigabit Ethernet olarak da isimlendirilir. Hızlı Ethernet ile bant genişliği dışında aynı özelliklere sahiptir. Gigabit Ethernet bakır kablo olarak CAT 5’e olarak isimlendirilen UTP veya STP kabloyu kullanır.

10 Gigabit Ethernet (10 GBase) Ethernet standardı genellikle yerel ağlarda kullanılan bir standarttır. Tasarımı ve gelişimi yerel ağ ortamı düşünülerek geliştirilmiştir. 10 Gbit Ethernet standardı Ethernet teknolojisinin yerel ağın sınırları dışına çıkarak sadece geniş alan ağlarında da kullanılmasını olanaklı kılmıştır. 10 Gbit Ethernet fiber optik kablolarla çalışır. Single Mod çalışan bir fiber optik kablo üzerinde 40 kilometrelik bir mesafede iletim imkânına sahiptir. Ethernetin diğer türleri ile aynı çerçeve yapısına sahiptir. Sadece tam zamanlı iletim (Full Dublex) ile bağlantı gerçekleştirir. CSMA/CD kullanımına gerek duymaz. 10 Gbit Ethernet için kullanılan standartlar aşağıda sıralanmıştır. • 10 GBASE-SR: 26 -82 metre uzunluğunda fiber optik kablo ile multi mod çalıĢır. • 10 GBASE-LX: 240 -300 metre uzunluğunda fiber optik kablo ile multi mod, 10 kilometre uzunluğunda fiber optik kabl ile single mod çalışır. • 10 GBASE-LR: 10 -40 kilometre uzunluğunda fiber optik kablo ile single mod çalışır.

KAYNAKÇA • https: //slideplayer. biz. tr/slide/5596275/ • http: //web. hitit. edu. tr/dosyalar/duyurular/skevserkavuncu@hititedutr 181 020180 I 7 T 9 D 0 F. pdf • https: //www. chip. com. tr/haber/ip-mac-adresi-nedir-ne-iseyarar_81333. html • http: //kablosuz. sdu. edu. tr/tr/mac-adresi-nasil-ogrenilir/mac-adresi-nasilogrenilir-2751 s. html • https: //www. tech-worm. com/ethernet-karti-nedir-ne-ise-yarar/ • http: //www. turkcenet. org/temel-aclgileri-mainmenu-5/temel-bilgilermainmenu-9/13 -ethernet-e-gili-temel-bilgiler. html • https: //immibbilisim. com/moduller/5 -%20 Ethernet. pdf