temel network cihazları

TEMEL NETWORK CİHAZLARI
LAN (Local Area Network); yüksek hızlı, düşük hatalı ve küçük coğrafi alan kaplayan
(bir uçtan diğer uca beş bin metreye kadar) ağlardır. Yani LAN; bir binadaki ya da küçük bir
bölgedeki ağ bağlantısıdır diyebiliriz.
Network bölümlerine doğrudan bağlanan cihazlara host denir. Hosta örnek olarak
bilgisayar, yazıcı, tarayıcı verilebilir. Host cihazları hiçbir OSI katmanının parçası değildir.
Bu cihazlar ağa NIC (Network Interface Card) yardımıyla fiziksel olarak bağlanırlar. Hostlar
içerisinde bulunan yazılım sayesinde, OSI katmanlarının hepsinde çalışabilmektedirler.
REPEATER (TEKRARLAYICI)
Bilindiği gibi çok fazla sayıda kablo çeşidi vardır. Bunların birbirlerine göre
avantajları da vardır dezavantajları da. Ağda en çok kullanılan kablolardan UDP CAT5
kablonun bir dezavantajı kablo boyudur. Bir network içerisindeki maksimum UDP uzunluğu
100m olmalıdır. Eğer bu kablonun uzunluğunu artırmak istiyorsak ağa bir cihaz
yerleştirmemiz gerekir. Bu cihazın adı da tekrarlatıcıdır (repeater).
Tekrarlayıcılar telefon, telgraf, mikrodalga ve optik haberleşmesinde ve daha bir çok
yerde kullanılmaktadır. Hepsinin de temel amacı aynıdır; sinyali bit seviyesinde yeniden ve
daha güçlü olarak üretmek ve yeniden zamanlamaktır. Aksi takdirde sinyal zayıflar veya yok
olur.
Tekrarlayıcılar OSI modeli fiziksel katman (katman/layer 1) cihazları olarak bilinirler.
Çünkü sadece bit seviyesinde işlem yaparlar ve diğer hiçbir bilgiye bakmazlar.
REPEATER
Şekil 1 : Repeater ve ağa bağlanması.
HUB
Hub, hareket merkezi anlamına gelmekle beraber tam bir Türkçe karşılığı
bulunmamaktadır. Bu nedenle konuda da hub olarak anılacaktır.
Hubun amacı sinyalleri yeniden oluşturmak ve yeniden zamanlamaktır. Bu olay bit
seviyesinde gerçekleştirilir. Dikkat edilecek olunursa bu tanımlama repeater ile hemen hemen
aynıdır. Bundan dolayı hublar aynı zamanda çok portlu repeater olarak da bilinir. Fark cihaza
bağlanan kablo sayısıdır. Hubu kullanmadaki iki amaç ağda merkezi bir nokta oluşturmak ve
network güvenilirliğini artırmaktır.
Hublar da katman 1 cihazları olarak anılırlar çünkü tekrarlayıcılar gibi sadece bit
düzeyinde işlem yaparlar.
Token ring sistemlerinde hubların yaptığı görevi MAU ( Media Access Unit ) yapar.
Yapısı huba benzer. MAU da katman 1 cihazıdır.
Resim 1 : Bir HUB görünüşü.
Ağda bulunan hublar için iki tür sınıflandırma vardır: Bu sınıflandırmalar aşağıdaki
gibidir:
Aktif veya Pasif:
Çoğu modern hublar aktiftir yani sinyalleri kuvvetlendirmek için güçlerini bağlı
oldukları güç kaynaklarından alırlar. Bazı hublar ise pasiftirler çünkü sadece sinyali çoklu
kullanıcı ortamı için böler. Pasif hublar sinyali kuvvetlendirmediklerinden kablo uzunluğunu
artırmak için kullanılmazlar.
1
Zeki veya Ahmak:
Zeki
hublar
konsol
portlara
sahiptir
yani
trafik
akışını
yönetmek
için
programlanmışlardır. Ahmak hublar ise gelen sinyali alıp ve kuvvetlendirerek portlara
dağıtırlar. Hiçbir kontrol görevi üstlenmezler.
Şekil 2 : Hub kullanarak kurulan küçük bir ağ.
HUB işlevlerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
☺ Katman 1 ve katman 2 cihazlarının en basiti ve en ucuzudur.
☺ Collision alanlarını fark etmez hatta artırır.
☺ En az güvenli cihazdır.
BRIDGE ( KÖPRÜ )
Köprüler iki LAN bölümünü birbirine bağlamak için kullanılan katman 2 cihazlarıdır.
Köprülerin özelliklerini aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
☺ OSI modeli katman 2 cihazıdır.
☺ Çeşitli fiziksel katman protokolleri kullanır.
☺ LAN trafiğini filtreler.
2
☺ Yerel trafiği yerel olarak tutar.
☺ LAN trafiğinin diğer kısımlarına da iletimi mümkün kılar.
☺ MAC adreslerine bağlı collision alanlarını ayırır.
Resim 2 : Bir BRIDGE görünümü.
Burada akla hemen bir soru gelebilir. Köprüler hangi trafiğin yerel olup da hangi
trafiğin yerel olmadığını nereden bilebilmektedir? Şimdi bunun cevabını verelim:
Her network cihazı NIC içerisinde yalnızca kendilerine ait olan bir MAC adresine
sahiptir. Köprü bu MAC adresine bakarak hangi cihazın yerel trafiğe bağlı olduğunu
anlayabilmektedir.
Routing ve Switching işlemlerinin anlaşılabilmesi için köprülerin çok iyi anlaşılması
gerekmektedir. Genellikler köprüler iki portu olan cihazları çağrıştırır. Ama üç veya daha
fazla porta sahip köprüler de mevcuttur.
SWITCH ( ANAHTAR )
Anahtarlar da köprüler gibi OSI modeli 2. katman cihazlarıdır. Aslında anahtarlar çok
porta sahip köprülerdir. Aynı hubun çok portlu tekrarlayıcı olarak anılması gibi. Hub ve
anahtar arasındaki fark anahtarlar MAC adresine bağlı olarak kararlar verebilmektedir.
Anahtarlar aldığı kararlar sayesinde bir ağı daha verimli hale getirebilmektedir. Bu işlemi
şöyle yapar: Data, yalnızca haberleşmenin sağlanacağı bilgisayarın bağlı olduğu porta
anahtarlanır. Hub ise datayı bütün portlara iletir böylece trafiği meşgul etmiş olur.
3
HUB
HUB
SWITCH
HUB
HUB
Şekil 3 : Switch ve Hub ile gerçekleşen küçük bir ağ.
Anahtarın yaptığı temel işlemleri aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
☺ Çok portlu köprülerdir.
☺ Paketleri, MAC adreslerine göre yönlendirir.
☺ MAC adreslerine bağlı Collision alanlarını ayırır.
☺ OSI katmanı 2’de çalışır.
☺ Kaynak adresini inceleyerek bir istasyonun yerini araştırır.
☺ Bazı anahtarlar sınırlı oranda katman 3 yönlendirme ( routing ) özelliğine
sahiptir.
☺ VLAN ( Virtual Local Area Network ) olarak adlandırılan yapıları kullanmak için
biçimlendirilebilir.
☺ Ağları birbirinden yalıtılmış kanallara böler. Bir kanaldan gönderilen paket eğer
bir özelliği yoksa diğer kanallara karışmaz ve böylece trafiği bozmaz.
☺ Her bir kanal kendi kapasitesine sahiptir ve başka kanallarla paylaşma ihtiyacız
duyulmaz.
☺ İçindeki bufferler sayesinde collision ihtimalini azaltır.
Anahtarlar ne kadar trafiği düzenleseler de çok yoğun trafiklerde başarısızdır. Çünkü
yoğun trafikte bir müddet sonra içerisindeki bufferler dolar ve artık collision olayını
saptayamaz.
4
Şekil 4 : Hub ve Switch’de veri aktarımım hızı dağılımı.
Resim 3 : Bir SWITCH görünümü.
İki çeşit anahtarlama metodu vardır:
a) Cut Through Mode :
☺ Önce paketin ilk 14 byte’ını okur ve öyle iletir.
☺ Diğer metoda oranla daha hızlıdır.
☺ Bozuk paketleri algılayamaz.
☺ Bozuk paketleri ağa iletebilir.
☺ Küçük çalışma grupları için en iyi seçenektir.
b) Store and Forward Mode :
☺ İletime geçmeden önce bütün paketi okur.
☺ Cut Through moduna göre daha yavaştır.
☺ Daha doğrudur, hatalı paketler algılanabilir.
☺ LAN için daha elverişlidir çünkü bozuk paketleri ağa iletmez.
5
☺ Farklı hızlardaki bölümlere data transferini kolaylaştırır.
Hub ve Switch arasındaki fark aşağıdaki şekilden kolayca anlaşılacaktır.
Şekil 5 : Hub ve Switch’in trafik kontrolleri.
ROUTER
Router, OSI network katmanı ile çalışacağımız ilk cihazdır. Katman 3 paketlerini
yönlendirme yeteneğinden dolayı router olarak adlandırılır.Routerler, farklı katman 2
cihazlarını birbirlerine bağlayabilmektedir ( ethernet, token ring ve FDDI gibi ). Routerler, IP
protokollerinde yol alan internetin bel kemiğini oluşturur. Bir routerin amacı, gelen paketleri
incelemektir. Paketlerin, ağdan geçmesi için en iyi yolu belirler ve switchten porta tam doğru
şekilde gitmelerini sağlar. Routerler, büyük ağlarda, trafiği düzenleyen en önemli aygıtlardır.
Dünyanın başka bir yerindeki herhangi bir bilgisayarın, bazı tipteki bilgisayarlar ile
haberleşmesine imkan sağlar. Bir routerin, iki temel amacı; yol seçme ve paketlerin en iyi
yolunu belirlemektir.
Router özelliklerini temel olarak aşağıdaki gibi sıralayabiliriz:
☺ OSI modeli network katmanı ( katman 3 ) cihazlarıdır.
☺ Arayüz modülleri kullanarak farklı iki katman 2 teknolojilerini ( ethernet, FDDI,
token ring v.s. ) birbirine bağlayabilir.
6
☺ Routerler bütün ağları veya ağ bölümlerini birbirine bağlayabilir ( MAN/WAN ).
☺ Datanın gideceği rotayı belirlemek için gelen paketleri incelerler, en iyi yolu
tayin eder.
☺ Yalnızca network adresi bilinen paketler iletilir, böylece trafik azalır.
STATİK ROUTER
DİNAMİK ROUTER
Rotalar manuel olarak biçimlendirilir.
Rotalar otomatik olarak biçimlendirilir.
Daima aynı rotayı kullanır.
En iyi rotayı seçebilir.
Daha güvenlidir.
Güvenlik artırımı için manuel biçimlendirilir.
Tablo 1: Dinamik ve Statik Router
Şekil 6 : Çeşitli network cihazlarının OSI modelindeki yerleri.
7
Kaynaklar
☺ http://www.cisco.com/univercd/cc/td/doc/cisintwk/ito_doc/introwan.pdf
☺ http://carmen.cselt.it/papers/IBC-pres/download/IBC99-pres.pdf
☺ http://magazine.fujitsu.com/us/vol37-1/paper05.pdf
☺ The Hong Hong Polythecnic University Web Sayfası
8