b*lg*sayar a*larına g*r
advertisement
1- BİLGİSAYAR AĞLARINA GİRİŞ Dersin Amacı Bilgisayar ağlarıyla ilgili temel kavramları tanıtmak ve yeni ağ teknolojilerinin çalışma ilkelerini göstermektir. Ders İçeriği Bilgisayar Ağlarına giriş ve terminoloji Bilgisayar ağlarında topoloji Yerel alan ağı, geniş alan ağı, metropolitan alan ağı, Internet Bağlantı türleri: LAN - LAN, LAN-MAN, bilgisayar-Internet Ağ Donanımı IP Adresleme Sinyaller ve modülasyon Seri ve paralel haberleşme İletişim yöntemleri: kablolu ve kablosuz Kablo kategorileri; bükümlü, koaksiyel ve fiber optik kablolar Ağ protokolleri, OSI protokol katmanları(OSI-Open Systems Interconnections) Web teknolojileri Ağ Yönetimi, Server işletim sistemleri Bilgisayar Ağı Aralarında elektriksel bağlantı olan bağımsız bilgisayarlar topluluğuna bilgisayar ağı denir. Bağlantı; bakır teller, fiber optik kablolar, radyo link sistemleri, haberleşme uyduları ve kısa mesafeler için kızılötesi iletişim sistemleri ya da radyo dalgaları yardımı ile sağlanır. Bilgisayar Ağlarının Kullanım Amaçları Kaynak Paylaşımı (Yazıcı, Program, …) Yüksek Güvenilirlik Para Tasarrufu Ölçeklenebilirlik Haberleşme Ortamı Elektronik Ticaret Uzaktaki Bilgiye Erişim Kullanıcılar Arasında Haberleşme Etkileşimli Eğlence Ağ Sistemlerinde Genel Tanımlar Birlikte Çalışabilme: Aynı veya farklı üreticilerin iki veya daha fazla bilgisayarı arasında veri aktarılabilmesi ve ortak süreçlerin yürütülebilmesi, karşılıklı çalışabilmenin sağlanabilmesi birlikte çalışabilme olarak adlandırılır. Protokol: Karşılıklı çalışan bilgisayarlarda verici ve alıcı arasında kullanılacak işaretler, veri formatları ve temel aktarım birimlerinin değerlendirilme yöntemlerinin zamanını düzenleyen kurallar dizisine protokol denir. Ağ Sistemlerinde Genel Tanımlar İntranet: TCP/IP’ ye dayalı ağ. İnternetten farklı olarak bu ağ sadece bir kuruma aittir. Sadece o kurumun çalışanları bu ağa bağlanabilir. İnternete çıkmak için firewall kullanılarak saldırılara karşı korunur. Ağ Sistemlerinde Genel Tanımlar Extranet: İntranetten farklı olarak kurumların kendi aralarında veya belirli müşterileri ile bilgi alışverişinde ticari ilişkide bulundukları ve üçüncü taraflara kapalı olan uygulamalardır. Enterprise: İçinde birden fazla network işletim sistemi bulunduran ağlara enterprise denir. Ağ Sistemlerinde Genel Tanımlar Düğüm: İletişim sistemi üzerinde karşılıklı çalışma için gerekli protokolun tamamını veya bir kısmını içeren sistem olarak adlandırılır. Bilgisayarlar, ağ cihazları birer düğümdür. Uç Sistem: İletişim sistemi üzerinde, sınıfına veya işlevine göre en uçta bulunan bilgisayar ve ağ cihazları uç sistem olarak adlandırılır. Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması Kişisel Alan Ağı (PAN-Personal Area Network) Yerel Alan Ağları (LAN-Local Area Network) Kentsel Alan Ağları (MAN-Metropolitan Area Network) Geniş Alan Ağları (WAN-Wide Area Network) Sanal Özel Ağı (VPN-Virtual Private Network) Kontrolör Alan Ağları (CAN-Controller Area Network) Depolama Alan Ağı (SAN-Storage Area Network) Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması PAN: Kişisel Alan Ağı (Personal Area Network) Son yıllarda kullanılmaya başlanan bir ağdır. Ortalama 10 m, ideal koşullarda 100 m çıkabilir. Mobil cihazların oluşturduğu ağdır. Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması LAN: Bir oda, bina ya da boyutları birkaç kilometreyi geçmeyen bir kampüs içine kurulan özel bilgisayar ağlarıdır. Okul, Büro, Laboratuvar, küçük işyerleri gibi küçük coğrafi alanlarda kurulan ağdır. Hız Gigabit’e kadar ulaşabilir. Çift burgulu, koaksiyel, fiber optik kablo kullanılabilir. Topoloji olarak Ortak Yol, Halka, Yıldız, Örgü olabilir. Ağırlıklı olarak Yıldız topoloji ve çift burgulu kablo kullanılır. Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması MAN: LAN’ların şehir çapındaki büyük türleridir. LAN’ lar ile benzer teknolojileri kullanır. LAN’dan daha büyük bir alanı kapsar Kampüs ağı olarak ta bilinir. Üniversite kampüsleri ve büyük işyerlerinde kullanılır. Ülke geneline yayılmış işletmelerin oluşturdukları ağ da MAN’dır. Fiber Optik kablo ile yüksek kapasiteli Omurga (backbone) Intranet LAN’ları bağlamak için kullanılır Modem cihazları yaygın kullanılır Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması WAN: Bir çok LAN’ın ve ana bilgisayarın haberleşme altağı üzerinden bağlanması ile oluşan ve ülke ya da kıta çapında bağlantı sağlayan ağlardır. Çok Uzak Mesafelerde kurulan ağ Ülke genelini kapsayan ya da ülkeler arası kurulan ağ Fiber optik kablo ve Uydu bağlatısı Omurgalar arası Router kullanılır Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması VPN: Virtual Private Network – Sanal Özel Ağı) Düşük maliyetli WAN oluşturma Kuruluş içindeki ağlara internet üzerinden şifreli ve güvenli erişmek için ağın bir parçasıymış gibi çalıştırılır. Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması CAN: Kontrolör Alan Ağları (Controller Area Network) Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması SAN (Storage Area Network – Depolama Alan Ağı) Bilgisayar agları cografi yerleşimleri açısından üc temel gruba ayrılırlar Gazi Üniversitesi LAN&WAN Topolojisi Gölbaşı Mesl. Eğ. 194.27.18.94 Beypazarı MYO 194.27.9.66 Sürekli Eğ. 194.27.9.86 Kastamonu Eğ. 194.27.18.78 Kastamonu FEF 194.27.9.10 Kastamonu SYO 194.27.9.18 Kastamonu Beden 194.27.9.14 Kastamonu Orman 194.27.9.22 Çorum MYO 194.27.18.86 Çorum Muh. 194.27.18.74 Çorum İlahiyat 194.27.9.74 Çorum SYO 194.27.9.78 Çorum FEF 194.27.9.70 Sungurlu MYO 194.27.9.82 Kırşehir Eğ. 194.27.18.82 Kırşehir FEF 194.27.18.90 Kırşehir SYO 194.27.9.30 Kırşehir MYO 194.27.9.26 Kırşehir Beden 194.27.9.90 Mucur MYO 194.27.9.58 Nevşehir MYO 194.27.9.62 Kaman MYO 194.27.9.34 ULAKNET Faküteler ve Yüksekokullar 155M ATM : 256K-2M F/R : Rektörlük 193.140.0.250 CISCO 7507 10.30.192.1/18 Gölbaşı Hast. 194.27.15.73 128K LL PRI-30 10.99.1.2 PRI-30 194.27.15.106 194.27.15.252 CallManager 4507 4507 3550 194.27.18.1 194.27.15.250 10.10.1.1 CISCO 4507 Net:10.10.0.0 Net:10.99.0.0 SUNUCULAR Tıp Fak. Mesl. Eğ. End.San.Tic. 10.30.64.254 194.27.15.26 Öğrenci İşleri İletişim Net:10.30.64.0 Mühendislik 1.1.1.2 10.30.128.254 10.11.255.254 Net:10.11.0.0 Gazi Eğitim K-L-D Blok FEF CISCO 3550 10.20.255.254 Dişçilik 10.2.128.254 Net:10.2.128.0 Hukuk 194.27.15.70 10.5.255.253 10.5.255.254 10.5.255.252 194.27.15.18 194.27.15.10 194.27.15.42 Eczacılık Teknik Eğ. Net:10.6.0.0 100 M UTP 1 Gig.UTP 1 Gig.F/O SM 1 Gig.F/O MM Net:10.5.0.0 Net:10.11.0.0 Net:10.2.64.0 Net 194.27.6.0 /25 194.27.15.2 194.27.15.82 CISCO 2950 Net:10.30.0.0 194.27.15.50 CISCO 3550 10.6.255.254 Tömer 194.27.15.34 10.30.0.1 Net:10.30.128.0 194.27.15.29 CISCO 2950 CISCO 3550 Net:10.2.64.0 194.27.15.66 İktisat Net:10.3.0.0 /16 Net:10.12.0.0 /16 AĞ TOPOLOJILERI Topoloji nedir? Bir ağdaki bilgisayarların nasıl yerleşeceğini, nasıl bağlanacağını, veri iletiminin nasıl olacağını belirleyen genel yapıdır. Fiziksel topoloji: Ağın fiziksel olarak nasıl görüneceğini belirler (Fiziksel katman) Mantıksal topoloji: Bir ağdaki veri akışının nasıl olacağını belirler (Veri iletim katmanı) Fiziksel Ağ Topoloji Türleri Doğrusal (Bus Topology) Halka (Ring Topology) Yıldız (Star Topology) Ağaç (Tree Topology) Örgü yada Karmaşık (Mesh Topology) Doğrusal (Bus) Topoloji Bir kablo yol olarak düşünülürse, bu yol üzerindeki her bir durak ağda bir düğümü (node-terminali/cihazı) temsil etmektedir. Bu tek kabloya; bölüm (segment), omurga (backbone), trunk denilebilir. Doğrusal Topoloji - (Avantaj ve Dezavantajları) Avantajları: Ağa bir bilgisayarı bağlamak oldukça kolaydır Daha az uzunlukta kablo gerektirir. Dezavantajları Omurga kabloda bir bozulma veya kesilme olursa tüm ağ bağlantısı kesilir. Kablonun sonunda sonlandırıcı (Terminator) olmalıdır. Ağda sorun olduğunda sorunun nerden kaynaklandığını bulmak zaman alıcı olabilir. Tek başına tüm bir binanın ağ çözümü için genellikle kullanılmamaktadır. Çarpışma Halka(Token Ring) Topoloji IBM tarafından geliştirilmiştir. Mantıksal olarak bir daire şeklinde tüm düğümlerin birbirine bağlanması. Halka(Token Ring) Topoloji Token (Jeton) (3 byte’lık) bu düğümler arasında dolaşan bilgidir. Halka Topoloji Halka içeresindeki bir bilgisayar bozulursa tüm ağ bağlantısı kesilir. Çarpışma olasılığı düşüktür. Şu anda halka topolojilerde UTP, STP kablo kullanılmaktadır. İlk halka topolojiler; 4 Mbps (CAT3 UTP), daha sonra 16 Mbps(CAT4 ve üstü veya STP Tip 4) çalışmaktadır. topolojiye uygun ethernet kartları; 4 veya 16 Mbps’da çalışır. Halka Halka Topoloji Star-Wired Ring Star-wired ring’de denilebilir. Yerleşim fiziksel olarak yıldız olarak görünür ancak mantıksal olarak jetonlar dairesel olarak ağda ilerler. Yıldız topolojisindeki Hub yerine burada MAU (Multistation Access Unit) veya MSAU (Multistation Access Unit) kullanılır. Bu MAU’da veriler dairesel olarak gider. Hub kendisine gelen bütün sinyalleri tüm düğümlere iletirken MAU gelen sinyali bir halka şeklinde sadece bir yönde iletir. Böylece ağdaki tüm düğümler jetonu alır. Halka Topoloji Star-Wired Ring Halka Topoloji Star-Wired Ring Klasik Halka topolojisi Halka Topoloji Star-Wired Ring Star-Wired Ring topoloji MAU İki MAU bağlanması için MAU’daki RI (Ring In) ve RO (Ring Out portları kullanılır. Yıldız (Star) Topoloji Tüm düğümlerin ortak bir merkeze (örneğin, hub, switch) bağlanmasıdır. Yıldız (Star) Topoloji Star-wired bus ~ Yıldız Topoloji Yıldız Topoloji (Avantaj ve Dezavantajları) Avantajları: Ağı kurmak kolaydır Bir bilgisayara bağlı kablo bozulduğunda ağın çalışması etkilenmez. Ağdaki sorunları tespit etmek kolaydır. Dezavantajları Hub kullanıldığında ağ trafiği artar. Doğrusala göre daha fazla uzunlukta kablo gerektirir. Hub veya Switch bozulduğunda tüm ağ çalışmaz hale gelir. Hub ve Switch gibi cihazlar nedeniyle doğrusala göre kurulumu daha pahalıdır. Doğrusal -Halka -Yıldız Ağaç (Tree) Topoloji Genellikle yıldız topolojisindeki ağları birbirine bağlamak için kullanılır. Böylece ağlar büyütülebilir. Bir ağacın dalları farklı topolojilerdeki ağları temsil eder, ağacın gövdesi ile de bunlar birbirine bağlanabilir. Ağaç (Tree) Topoloji Hiyerarşik yapıdaki ağlar için kullanılır. Ağaç Topoloji - (Avantaj ve Dezavantajları) Avantajları: Her bir bölüme (segment) ulaşmak kolaydır Bir çok çalışma grubu bir araya getirilebilir. Dezavantajları Her bir bölümün uzunluğu kullanılan kablo ile sınırlıdır. Omurga kablosu bozulduğunda bölümlerdeki ağ trafiği etkilenir. Kurulumu ve düzenlenmesi daha zordur. Örgü ya da Karmaşık (Mesh) Topoloji Gerçek Mesh topolojide tüm düğümler ağ içerisinde birbirine bağlıdır. Daha çok WAN’da kullanılır. LAN’da kullanıldığında tüm düğümlerin birbirine mutlaka bağlı olması gerekmez. Gerçek Mesh topoloji Karmaşık (Mesh) Topoloji Hybrid mesh topoloji, karmaşık ağlarda (veritabanı sunucularının uzak mesafeler arası bağlantıları vb.) kullanılır. Doğrusal (Bus) Yıldız (Star) Halka (Ring) Ağaç (Tree) Karmaşık (Mesh) SORUN ÇÖZME VERİ AKTARIMINDA PROBLEM Kısmen zor Zor Tek bir kablo, kabloda problem veri aktarımını etkiler Kısmen Kolay Kısmen zor Kolay Halkadaki bozukluk veri aktarımını etkiler Yıldız Kolay, ancak zaman alıcı Kolay Kolay Tek bir kablodaki bozukluk bir pc’yi etkiler Ağaç Zor Zor Kolay Oldukça az Karmaşık Zor Zor Kolay Oldukça az TOPOLOJİ KURULUM DÜZENLEME Doğrusal Çok kolay Halka Mantıksal Topoloji Nedir? Ağ üzerindeki cihazların haberleşme şekilleri ve kullandıkları iletişim protokolleri mantıksal topoloji ile açıklanır. Mantıksal ağ topolojileri yayın topolojisi ve jetonlu geçiş topolojisi olmak üzere 2 sınıfa ayrılır. Broadcast – Yayın Topolojisi Bu topolojide gönderici cihaz veriyi ağa bırakır, veri alıcıya ulaşıncaya kadar tüm ağı dolaşır. Ağa bağlı cihazların öncelik hakkı yoktur ve ağdaki tüm cihazlara veri iletimi gerçekleştirilir. Token Passing – Jetonlu Geçiş Topolojisi Halka topolojisinde olduğu gibi tüm ağı dolaşan bir jeton (token) veri iletimini gerçekleştirir. Jeton ağ üzerinde dolaşırken sırayla tüm cihazlarla iletişime geçer ve gönderilecek ya da alınacak veri olup olmadığını kontrol eder.
