BLG2109 BİLGİSAYAR DONANIMI DERS 7 Öğr. Grv. Aybike ŞİMŞEK
LAN Tanım LAN " Yerel Alan Ağı" - "Local Area Network" Birden fazla bilgisayarın oluşturmuş olduğu (lokal) en küçük bilgisayar ağlarına LAN adı verilir. Sınırlı coğrafik alanda bilgisayarları ve araçları birbirine bağlayan bir bilgisayar ağıdır. Günümüzdeki en hızlı ağ yapısıdır. Ev, okul, laboratuvar, iş binaları vs. Genelde sunucu üzerindeki depolama aygıtları ve uygulamalar bilgisayar kullanıcılarına paylaşıma açılır. İki veya üç kullanıcıya hizmet verebileceği gibi (ev ağı), binlerce kullanıcıya da hizmet verebilir. 2
LAN Tanım Kablosuz LAN 3 2.4 GHz bandı gibi lisanssız bir frekans ile hava ortamı üzerinden veri transfer eden yerel alan ağıdır. Kablosuz bir LAN ağı LOS (line of sight) iletim için line up cihazlara ihtiyaç duymazlar. Kablosuz erişim noktaları (baz istasyonları) bir Eternet hub a veya sunucuya bağlanırlar ve birkaç yüz metreden binlerce metre uzaklıktaki bir alana kadar radyo frekansı ile veri transferi yaparlar. Bu radyo frekansı duvarlara ve metal olmayan bariyerlere nüfuz edebilir. Roaming kullanıcılar bir erişim noktasından diğerine hücresel telefon sisteminde olduğu gibi devredilebilir (hand off). Laptoplar mevcut PCMCIA slotuna takılan bir kablosuz ağ kartı kullanabileceği gibi PC kartlarında da kablosuz ağ kartı bulundurabilir. Bağımsız masaüstü bilgisayarlar ve sunucular ISA, PCI slotlarına takılan plug-in kartlar kullanırlar.
LAN Karakteristikler LAN Topoloji LAN veya diğer iletişim sistemlerinin şekli veya ağdaki cihazların geometrik dizilimi. Protokoller Veriyi göndermek için gerekli olan kurallar ve şifreleme tanımlamaları. Değiş tokuş edilen verinin anlamını ve formatını belirler. Protokoller aynı zamanda ağın noktadan noktaya mı (peer-to-peer) yoksa istemci/sunucu mimaride mi olduğunu da belirler. Ortam Cihazlar bükümlü tel çifti (twisted-pair), koaksiyel veya fiber optik kablo ile bağlanabilirler. Bazı ağlar kablolar yerine radyo dalgaları ile oluşturulabilirler. 4
LAN Topoloji Tipleri Bus Topoloji Bütün cihazlar bus veya omurga adı verilen merkezi bir kablo üzerinden ağa bağlanırlar. Göreceli olarak ucuzdurlar ve küçük ağları kurmak kolaydır. Fakat ağdaki bir cihazın bozulması bütün ağı etkiler. 5
LAN Topoloji Tipleri Yıldız Topoloji Bütün cihazlar merkezi bir hub üzerinden ağa bağlanırlar. Yıldız topolojilerin kurulması ve yönetilmesi nispeten kolaydır, fakat bütün veri merkezi bir hub üzerinden geçmek zorunda olduğundan dar boğazlar oluşabilir. Günümüzde merkezde hub yerine switch lerin kullanılmasıyla bu problem büyük oranda aşılmıştır. 6
LAN Topoloji Tipleri Halka Topoloji Bütün cihazlar kendisinden önceki ve sonraki cihaza kapalı bir döngü şeklinde bağlıdır. Halka topolojiler nispeten daha pahalıdırlar ve kurulumları zordur. Fakat yüksek bantgenişliği sunarlar ve uzak mesafelere yayılabilirler. 7
Ağ Donanımı Hub Kendisine gelen veriyi kendisine bağlı bütün cihazlara gönderir. Bütün bilgisayarlar/cihazlar gelen bütün paketleri alır, acaba bana mı? Genelde hub lar yıldız topoloji ağlarda kullanılırlar, fakat ağı bozmadan bilgisayar eklemek ve çıkarmak kolay olduğundan başka konfigürasyonlarda da kullanılabilir. OSI modelinin 1. katmanında çalışır. OSI Modeli Katmanları 7 Uygulama 6 Sunum 5 Oturum 4 İletim 3 Ağ 2 Veri Bağı 1 Fiziksel 8
Ağ Donanımı Switch (Anahtar) Büyük ağları küçük segmentlere böler, böylelikle aynı ağ kaynaklarını ve bantgenişliğini kullanan kullanıcı sayısını azaltır. Hangi iki cihazın birbiriyle konuşmak istediğini anlayıp onlara anahtarlanmış bir bağlantı verir. Veri çakışmalarını azaltmaya ve ağ tıkanıklığını önlemeye yardımcı olur. Ağ performansını artırır. Ölçeklenebilirlik artırılır. Ev kullanıcıları sadece kullanırlar. gelen hattı paylaşmak için OSI modelinin 2. katmanında çalışır. OSI Modeli Katmanları 7 Uygulama 6 Sunum 5 Oturum 4 İletim 3 Ağ 2 Veri Bağı 1 Fiziksel 9
Ağ Donanımı Bridge (Köprü) İki LAN ı birbirine bağlar ve ikisi arasında veri paketlerini iletir veya filtreler. Birbirine bağlı LAN lar üzerindeki herhangi iki iş istasyonunun birbiriyle veri paylaşabileceği şekilde ağı genişletir. Yönlendiriciler gibi üst seviye protokollere karşı görünmezdir. cihazlara ve Veriyi MAC adresine göre diğer LAN a iletir, IP adresine göre değil. OSI modelinin 2. katmanında çalışır. OSI Modeli Katmanları 7 Uygulama 6 Sunum 5 Oturum 4 İletim 3 Ağ 2 Veri Bağı 1 Fiziksel 10
Ağ Donanımı Repeater (Tekrarlayıcı) OSI Modeli Katmanları İki kablo segmenti arasında veya kablosuz erişim noktaları arasında sinyali tekrarlar. Farklı ağ mimarisine bağlanamaz. Sinyali basitçe yükseltemez, paketleri yeniden üretir ve saat frekanslarını da yeniden oluşturur. OSI modelinin 1. katmanında çalışır. 7 Uygulama 6 Sunum 5 Oturum 4 İletim 3 Ağ 2 Veri Bağı 1 Fiziksel 11
Ağ Donanımı Router (Yönlendirici) OSI Modeli Katmanları LAN ları birbirine bağlar. Paketleri hedeflerine verimli bir şekilde iletmek için standart prokoller kullanırlar. Farklı tipteki ağları birbirine bağlayabildiğinden köprülerden daha gelişmiştir (örn, yıldız ve halka ağları) Veriyi IP adresine göre iletir, MAC adresine göre değil. IP yi çok kullanıcıya paylaştırır (NAT). OSI modelinin 3. katmanında çalışır. 7 Uygulama 6 Sunum 5 Oturum 4 İletim 3 Ağ 2 Veri Bağı 1 Fiziksel 12
Ağ Donanımı Ek Ağ Donanım Cihazları Ağ Arayüz Kartları - Network Interface Cards (NICs) Veriyi paketler içine koyar ve paketleri ağ üzerinden gönderir. Kablolu veya kablosuz olabilir. Ağ Geçidi - Gateway TCP/IP ve IPX/SPX ağları gibi farklı protokollerde çalışan ağları birbirine bağlar. Yönlendiriciler ve ağ geçitleri genelde aynı cihaz olarak tanımlanır. Proxy sunucu İç ağ bilgisayarlarını internetten izole eder. Kullanıcı önce proxy sunucuya gider. Proxy sunucu internete erişir ve istenilen web sayfasını veya dökümanı alır. Daha sonra kullanıcı proxy sunucudan verinin bir kopyasını alır. Source: http://www.camas.wednet.edu/chs/tech/computer_tech/info/routers_hubs_bridges.htm 13
Yaygın Ağ Ortamı Elektriksel (bakır) Koaksiyel Kablo İzolasyon ve dış ortamdan korunmak için iç ve dış plastik katmanla çevrelenen merkezde tek bir bakır iletkendir. Bükümlü Çift Kablo Belirli bir düzende bükülmüş dört adet tel çiftinden oluşur. Korumalı ve korumasız versiyonları vardır. Bükümlü Çift Kablo Korumasız Üstte (Unshielded Twisted Pair, UTP) Korumalı Altta (Shielded Twisted Pair, STP) 14
Ağ Kablosu Renk Sıralaması 15
Yaygın Ağ Ortamı Fiber Optik - Merkezde cam bir çekirdek ve bunu çevreleyen plastik katmanlardan oluşan kablo tipidir. Veriyi iletmek için elektrik yerine ışık kullanır. 16
Yaygın Ağ Ortamı Atmosfer/Kablosuz > Mikrodalgadan daha yüksek fakat görünebilir spektrumdan daha alçak bir frekans aralığındaki elektromanyetik dalgaları kullanır. İletim ortamı aşağıdaki kriterlere göre belirlenir: Kablolama konfigürasyonları Mesafe ve lokasyon sınırlamaları Hız Güvenilirlik, dayanıklılık Güvenlik Bütçe 17
Bakır Bükümlü Çift Telefon hattı üzerinden çevirmeli DSL (Digital Subscriber Line, Sayısal Abone Hattı) Yüksek hız (256 Kbps 55 Mbps), Full-duplex. Asimetrik Sayısal Abone Hattı (ADSL) ve Yüksek-bitoranı Sayısal Abone Hattı (HDSL) CAT5 Electronic Industries Association and Telecommunications Industry Association (EIA/TIA) tarafından tanımlanan eternet kablo standardıdır. 100 Mbps hızına kadar çıkabilir. Konnektör RJ-45 UTP kablo için kullanılan standart konnektördür. 18
Eternet Tanımlamaları 10BaseT UTP kablo için eternet tanımlaması (kategori 3, 4, or 5), sinyalleri 10 Mbps (megabits per second) hızında iletir, mesafe limiti 100 metredir. 10BaseF Fiber optik kablo için eternet tanımlamasıdır, sinyalleri 10 Mbps hızıdna iletir, mesafe limiti 2000 metredir. 100BaseT UTP kablo için eternet tanımlamasıdır, sinyalleri 100 Mbps hızında iletir, mesafe limiti 100 metredir. 1000BaseTX UTP kablo için eternet tanımlamasıdır, veriyi 1 Gbps (gigabits per second) hızında iletir, mesafe limiti 220 metredir. 19
Baseband ve Broadband Ağlar Baseband network, kablo üzerinde komünikasyon sağlamak amacıyla, sadece bir tek band kullanılmasına izin veren haberleşme standardıdır. Yani, aynı anda sadece bir tek cihaz bilgi gönderebilir. Baseband transmisyon tekniğini kullanan Ethernet gibi standartlarda, cihazlar bilgi transferi yaparken hattın sağladığı tüm bant genişliğini (ethernet için 10Mbit ya da l00mbit) kullanırlar. Bu durum telefon sistemine benzer. Herkes konuşmak için sırasını beklemek zorundadır ve konuşmaya başladığında tüm hat ona ayrılmış olur. Başka biri de aynı telefondan konuşmak istediğinde, konuşmanın bitmesini beklemek zorundadır. Broadband networkler Baseband networklerin tam tersidir. Burada fiziksel kablo, broadband tekniği ile, sanal olarak birçok kanala bölünmüştür. Her kanalın, frekans bölme modülasyonu adı verilen bir teknik aracılığıyla belirlenen, kendine ait taşıyıcı bir frekansı vardır. Bu farklı frekanslar, network kablosunun üzerinde aynı anda konuşulabilecek şekilde, çoğaltılırlar. Belli bir frekanstan bilgi transferi yapan bir cihaz, başka bir frekanstan yayın yapan cihazın bilgilerini dinleyemez. Örnek vermek gerekirse, kablolu televizyon, broadband yayın uygulamaktadır. Aynı anda pek çok kanal programı tek kablo üzerinden yayın yapar ve seyretmek istenilen bir tane kanal seçilerek seyredilir. Örnek olarak DSL, Digital Subscriber Line (Sayısal Abone Hattı), teknolojisi verilebilir. DSL; alış kanalı (downstream), gönderiş kanalı (upstream) ve ses iletimi için POTS, Plain Old Telephone Service (Düz Eski Telefon Servisi), hizmetleri aynı hat 20 üzerinden farklı frekans bantlarından iletim sağlar.
Kablosuz Ortam Kablosuz LAN or WLAN Taşıyıcı sinyal olarak radyo dalgalarını kullanan kablosuz yerel alan ağıdır. Wi-Fi ("Wireless Fidelity ) IEEE 802.11 ı temel alan bir dizi WLAN standardıdır. Wi-Max(Worldwide Interoperability for Microwave Access) İdeal şartlarda 50 km lik kapsama alanı içerisinde 75 Mb/s hızlarda ses, veri ve görüntüyü hizmet kalitesi ve güvenlik gerekliliklerinde taşıyıp dağıtabilmektedir. Uydu/Mikrodalga Uzak mesafeler ve uzaktan bağlanılan lokasyonlar için kullanılan yüksek hızlı ortamdır. 21
Örnek LAN Uygulaması Ev Konfigürasyonu 22
Örnek LAN Uygulaması İş Konfigürasyonu 23
Örnek LAN Uygulaması İş Konfigürasyonu 24