BİLGİSAYAR AĞLARI TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Bilgisayar Ağı Birbirlerine bağlı ve birbirleri arasında metin, ses, sabit ve hareketli görüntü aktarımı yapabilen bilgisayarların oluşturduğu yapıdır. Ağlar sadece bilgisayarlardan oluşmaz, yazıcı, tarayıcı, yedekleme üniteleri gibi donanımlar da ağda bulunabilir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Bilgisayar Kaynağı Herhangi bir bilgisayara bağlı olan ve kullanıcıların kullandıkları kapasiteyi tanımlamak için kullanılır. Bilgisayarın bilgi işlemedeki hızı, disk kapasitesi, bağlı olan yazıcı ve tarayıcının her biri bir bilgisayar kaynağıdır. Ağ Kaynak Sağlayıcısı Herhangi bir kaynağı (yazıcı, tarayıcı, disk alanı, vb.) kendi üzerinden ağ kullanıcılarının kullanımına açan cihaza denir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Bir bilgisayar ağı, dört temel öğeden oluşur: 1.İletim ortamı, 2. İletim yöntemi, 3. Bilgisayarın iletim ortamına ulaşımını sağlayan arayüz donanımı, 4. Ağdaki diğer iş istasyonlarıyla veya cihazlarla bağlantı kuracak olan yazılım, ağ işletim sistemi. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR İletim Ortamı Bilgisayar ağları oluşturulurken iletim ortamı olarak, metal kablolar, fiber optik kablolar veya hava kullanılabilir. İletim Yöntemi Ortam üzerinden bir bilgisayardan diğerine nasıl mesaj gönderdiğimizdir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Arayüz Donanımı Bilgisayardan bir diğerine gönderilmek istenen mesajların, iletim ortamına uygun bir şekle getirilmesi gereklidir. Bu dönüşüm işlemi Arayüz Donanımı ile gerçekleştirilir. Ortam olarak metal kablolar seçilirse, bilgisayarlar metal kablolarla birbirlerine bağlanır ve elektrik sinyalleri iletim yöntemi olarak kullanılır. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Fiberoptik kablolar, içinden ışık geçen camsı malzemeden üretilen kablolardır, dolayısıyla fiber optik kablo üzerinden iletim için gönderilecek mesajların ışık sinyalleri haline getirilmesi gereklidir. Hava ortamında da, kızılötesi ışınlar veya radyo dalgaları kullanılabilir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Ağ İşletim Sistemi Bir iletim ortamı üzerinden bir bilgisayarın diğerine mesaj gönderebilmesi için, her iki bilgisayar üzerinde de çalışan bir yazılıma gereksinim duyulur. Bu yazılıma ağ işletim sistemi adı verilir. Kullanıcı, ağ işletim sisteminin sağladığı hizmetlerle, ağdaki diğer bilgisayarların kaynaklarına ulaşabilir ve yazıcı, tarayıcı gibi ağa bağlı cihazları kullanabilir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Dosya Sunucusu ( File Server) Birçok bilgisayar ağında geniş disk alanları, dosyalar, bilgiler, çeşitli hizmetler kullanıcıların ortak kullanımına açılır. Bu, dosya sunucusu denilen, büyük bir disk alanına ve özel yazılımlara sahip olan bir bilgisayarın ağa eklenmesiyle gerçekleştirilir. Diğer bilgisayarlardaki kullanıcılar, dosya sunucusundaki bu disk alanını kullanabilir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Yerel Alan Ağı Bir işyerinde, bilgisayar laboratuarında, binada veya kampusta bulunan bilgisayarların oluşturdukları ağa verilen isimdir. Yerel alan ağ, dar bir coğrafi bölgeye yayılmış olan ağdır. Geniş Alan Ağı Bir şehirdeki, bir ülkedeki veya bir kıtadaki bilgisayarların oluşturdukları geniş bir coğrafi alana yayılan ağa verilen isimdir ve birçok yerel ağın birleşiminden oluşur. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Yönlendirici Cihazlar Bir ağın diğerine fiziksel olarak bağlandığı noktadaki cihazlardır. Bunların görevi, mesajların bir ağdan diğerine geçişlerini sağlamaktır. Ağların geometrik bağlantı şekillerine Ağ Topolojisi adı verilir. Benzedikleri geometrik şekle göre, veri yolu, halka, yıldız, ağaç ve örgü topolojileri gibi isimler alırlar. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Bir bilgisayar ağındaki hız; Bir bilgisayarın bir saniyede ne kadar bilgi aktarabildiğidir. Ağ hızları genellikle, Megabit/saniye (Mbps) cinsinden ölçülür. Örneğin; 1000 Mbps (1 Gbps) hızda bir bilgisayar sistemi, uygun şartlarda 1 saniyede yaklaşık 2500 kitap sayfasının içeriğini diğerine gönderilebilir. TEMEL KAVRAMLAR VE TANIMLAR Omurga Bir geniş alan ağında, bütün haberleşmenin toplandığı bir merkezi anlatır. Birçok yerel ağdan gelen mesajlar bu omurga üzerinden geçerek diğer yerel ağlara ulaşır ya da diğer bir geniş alan ağına geçer. Birçok yerel ağın bağlantı noktası olduğu için, gönderilen mesaj sayısı oldukça fazladır ve yüksek bir hız gerektiğinden, omurga üzerinde yüksek hız sağlayan ağ cihazları kullanılır. BİLGİSAYAR AĞI ÖĞELERİ BİLGİSAYAR AĞI ÖĞELERİ Bir bilgisayar ağını oluşturan dört temel öğe; 1. Fiziksel iletim ortamı 2. İletim yöntemi 3. İletim ortamı ile bilgisayar arasındaki arayüz donanımı 4. Ağ işletim sistemi. BİLGİSAYAR AĞI ÖĞELERİ 1. Bir ağın kurulumunda en önemli kararlardan biri, kullanılacak fiziksel iletim ortamı konusunda yapılacak tercihtir. Fiziksel ortamın seçiminde; İletişim hızlarındaki fiziksel sınırlar, ağın yayıldığı coğrafi alanın büyüklüğü, maliyet, ağın kurulacağı mekanın özellikleri gibi unsurlar, etkin rol oynar. 2. Daha sonra, iletim ortamına göre iletim yöntemi belirlenir. Haberleşme için elektrik sinyalleri mi yoksa radyo dalgaları mı kullanılacak? BİLGİSAYAR AĞI ÖĞELERİ Işık mı yoksa kızılötesi ışınların kullanımı mı daha akılcı olur? Bütün bu soruların yanıtları iletim ortamlarının özelliklerinin bilinmesiyle verilebilir. 3.Bilgisayardan gönderilen mesajların, kodların ya da komutların diğer bir bilgisayara iletilmesi, bir çeşit dönüştürme işlemi sayesinde gerçekleştirilebilir. Dolayısıyla, mesajların iletim ortamına aktarılması arayüz donanımı sayesinde gerçekleştirilir. BİLGİSAYAR AĞI ÖĞELERİ Eğer iletim yöntemi olarak ışık kullanılacaksa, mesajın ışık sinyalleri haline çevrilmesi gereklidir. 4. Ağ işletim sistemi, bir programlar bütünü olarak, bir bilgisayarın diğerleriyle iletişimini sağlar. İletilen mesajların anlaşılmasını ve bunlara göre bazı işlemlerin yapılmasını sağlar. Bilgisayarda çalışan işletim sistemine bir ek niteliğindedir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Ağlarda kullanılan iletim ortamları, ya kablodur ya da havadır. Ortama göre iletim yöntemi; bakır kablolar için; elektrik sinyalleri, fiber optik kablolar için; çeşitli renklerde ışık demetleri, hava için; kızılötesi ışık, radyo dalgaları, lazer ışınları, mikrodalgalar. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Bakır Kablolar Bakır kablolar üzerinden yapılan iletişimde, kablonun bir ucundan elektriksel sinyal olarak mesaj gönderildiğinde, bu kabloya bağlı bütün bilgisayarlar, arayüz donanımları sayesinde bu mesajları alabilirler. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Bilgisayardan gönderilen mesaj, arayüz donanımı tarafından, elektriksel sinyallere dönüştürülür, diğer bir deyişle; kablo üzerindeki voltaj değişimleriyle ifade edilir. Bununla birlikte, bir noktadan yayılan sinyal, kablonun diğer ucuna ulaşırken zayıflar. Bu nedenle, genellikle bakır kablolarla kurulan ağlarda iletişim mesafesi en fazla 100 metredir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Kablonun çevresinde çalışan elektrikli cihazlar, kablo üzerinde gürültü adı verilen bozulmalar da yaratabilir. Örneğin, kablonun yakınlarında cep telefonuyla konuşulduğunda iletişimi bozan sinyaller ortaya çıkabilir. Bu durum, yüksek hızlı bir iletişimin, uzak bilgisayarlar arasında yapılmasını engeller. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Fiber Optik Kablolar Fiber optik kablolar, bir ucundan diğerine çok az kayıpla ışık iletebilen, insan saç telinden çok daha ince cam tellerdir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Camdan yapılmış olmaları ve saç telinden bile çok daha ince olabilmeleri nedeniyle kırılgandırlar. Genellikle demet haline getirilen birden çok cam tellerin çevresine, sert bir kılıf geçirilerek zarar görmesi engellenir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Deniz ve toprak altında kullanılan fiber kabloların çevresindeki özel koruma katmanları, ezilmeyi, kırılmayı ve ısınmayı engeller. Fiber optik kabloların en önemli özelliği, uzun mesafeler arasında çok yüksek hızda iletişime izin vermeleridir. Işık, çok az kayıpla karşı tarafa iletilir ve ışık sinyalleri karşı tarafta elektriksel sinyallere dönüştürülerek bilgisayarların anlayabileceği mesajlar oluşturulur. Dünyada bütün telefon ve iletişim şebekelerinde fiber optik kablolar kullanılmaktadır. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Prensip; Fiber optik kablonun içinden geçen ışık, sanki bir borudan geçermişçesine hemen hemen kayıpsız karşı tarafa aktarılmasıdır. Bu nedenle, mesajlar uzun mesafeler boyunca zayıflamadan karşı tarafa ulaşır. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Bakır kablolara göre daha pahalı olan fiber optik kablolar, genellikle aralarında uzun mesafeler olan yerleri birbirine bağlamak için ya da çok yüksek iletişim hızlarına gereksinim duyulduğunda kullanılmaktadır. Gelişen teknolojiyle birlikte, fiber optik kablodan geçirilebilen bilgi miktarı hızla artmaktadır. Örneğin, günümüzde kullanılan teknolojiyle, bir çift fiber tel üzerinden aynı anda on binlerce telefon görüşmesi yapılabilmektedir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Kablosuz iletişim Bir ağ kurulurken, kabloların geçtikleri yerler sorun yaratabilmektedir. Gerek estetik gerekse teknik nedenlerden ötürü kablonun geçmemesi gereken kesimler olabilir. Bu tür teknik sorunların olduğu ortamlarda, kablosuz iletişim teknolojileri, büyük kolaylıklar sunmaktadır. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Kablosuz iletişim konusunda iki teknoloji ön plana çıkar. Birincisi, İnsan gözünün algılayamayacağı kızılötesi ışık kullanarak iletişim sinyalleri gönderen teknolojidir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Genellikle uzun süreli iletişim yapmayan cihazların, bir noktadan diğerine bilgi aktarılması gerçekleştirilebilir. Örneğin bilgisayardan, kızılötesi algı sistemi olan yazıcıya basılmak üzere sayfa gönderilmesi işlemi gibi. Bu iletişim yönteminin en büyük sorunu, gönderenle alan arasına fiziksel bir engel girdiğinde, örneğin arada bir kişi durmuşsa, iletişimin sekteye uğramasıdır. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Bir diğer kablosuz iletişim teknolojisi, 2000’li yılların başında gündeme gelen ve hızlı bir gelişme gösteren radyo dalgaları kullanan teknolojidir. Bu uygulamada, her bilgisayara takılan radyo alıcı/verici arayüzler üzerinden bilgisayarlar birbirleriyle haberleşebilmektedir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ İletişim için, fiziksel konum önemli olmadığından, bilgisayarların yerleri değiştirilebilir. Radyo dalgalarıyla iletişimin yaratabileceği bir sorun, radyo dalgalarının iş ortamı dışına da çıkabilmesidir. Radyo dalgaları duvardan karşı tarafa geçebilir, hele önünde engel yoksa uzun mesafelerden algılanabilir. Diğer bir deyişle, ağ arayüz donanımları tarafından yayımlanan iletişim sinyalleri, ağa dahil olmayan bilgisayarlar tarafından algılanabilir. FİZİKSEL AĞ İLETİM ORTAMLARI VE YÖNTEMLERİ Her ne kadar yazılım ve donanım güvenlik sorunlarını engelleyecek şekilde geliştirilmiş olmasına rağmen, sinyallerin ilgisiz kişilerce de alınabileceği şüphesi her zaman bulunmaktadır. Diğer yandan, kablosuz iletişimin sağladığı kolaylıklara rağmen, sundukları iletişim hızları, bakır ve fiber optik kabloya göre şu an için oldukça düşüktür. AĞ ARAYÜZ DONANIMI AĞ ARAYÜZ DONANIMI Bir bilgisayardan diğerine gönderilen mesajları, iletim ortamına aktaran ve iletim ortamından gelen sinyalleri değerlendirerek ağ işletim sisteminin anlayabileceği komutlar haline getiren donanım öğeleri Ağ Arayüz Donanımı olarak adlandırılır. Bunlara Ağ Kartı (Network Kartı) adı da verilmektedir. Bir bilgisayarın ağa bağlanabilmesi için, bilgisayara ağ kartı takılmalı ve bu kart işletim sistemine tanıtılmalıdır. AĞ ARAYÜZ DONANIMI Her iletim ortamında ve yöntemiyle kullanılan değişik türden ağ kartları mevcuttur. Örneğin, bakır kablo ortamına erişim için kullanılan arayüz kartı aslında, gönderilecek mesajı elektriksel sinyallere çeviren bir cihazdır. Telefonlarda da benzer bir dönüşüm işlemi yapılmaktadır. Telefon ahizesinde bulunan mikrofon vasıtasıyla ses, elektriksel sinyallere çevrilmekte ve bunlar kablolar üzerinden telefon santraline iletilmektedir. AĞ ARAYÜZ DONANIMI Aranan kişinin telefonu, gelen bu elektriksel sinyalleri tekrar sese dönüştürmektedir. Fiber optik kablo iletim ortamında çalışan ağ kartları da, mesajlara göre ışık dizisi üreten cihazlardır. Gelen mesajı alırlar ve fiber optik kabloya bunu bir ışık dizisi olarak gönderirler, diğer taraftaki ağ kartı, gelen ışık sinyallerini tekrar mesaj haline dönüştürür. Radyo dalgalarıyla iletişimde ise, ağ kartı aslında anteni olan bir telsiz alıcı/verici sistemdir ve belirli bir frekansta yayın yapar. AĞ ARAYÜZ DONANIMI Bu iletim ortamına tahsis edilmiş, genel kullanıma açık frekans aralıkları mevcuttur. Bilgisayarlar, telefon şebekesi üzerinden de birbirleriyle haberleşebilirler. Böyle bir uygulamada iletim ortamı, genellikle bakır kablo ve yöntemi de elektriksel sinyallerdir. Bilgisayar ve telefon şebekesi arasına takılan ve bilgisayarın telefon ağına girişi sağlayan Modem takılı bilgisayar, bir telefon numarasını çevirebilir ve oradaki bir modemle bağlantı kurabilir. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Bilgisayarların, diğer bilgisayarlardaki kaynaklara ulaşmalarını sağlamak için, bilgisayarın işletim sisteminin özelliklerine yeni özellikler ekleyen bir yazılıma ihtiyaç duyulur. Bu tür yazılımlara Ağ İşletim Sistemi adı verilir. Ağ işletim sistemi, bilgisayarın ağ ile etkileşime girmesini ve ağ üzerinden diğer bilgisayarlarla mesaj alışverişinde bulunmasını sağlar. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ • Bazı ağlarda, İşletim sistemi gelen her mesajın, kendisine gelip gelmediğini denetlemez, zaman kaybetmeden mesajın içeriğini yorumlamaya geçer. • Ayrıca, Ağa bağlı bir bilgisayar kendisi için bir mesajın ne zaman geleceğini önceden bilemez. Bu nedenle işletim sisteminin ağla ilgili bölümü her zaman çalışmalı, kendisine gelen mesajları işletim sisteminin ilgili yerlerine ulaştırmalıdır. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Bazı ağ tiplerinde, fiziksel olarak ayrı yerlerde duran kaynaklar, sanki kullanılan sisteme doğrudan bağlı gibi görülebilir. Bu tür ağlarda, ağ sistem yazılımı, ağa bağlı bütün bilgisayarları tek bir bilgisayarmış gibi gösterir. Kaynaklara ulaşım, kullanıcı adı ve şifre girilerek yapılır. Bu tür özellikler, bilgisayarda çalışan işletim sistemine ek yazılımların eklenmesini gerektirir. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Ağ işletim sistemi, bir dizi sistem ve uygulama programını içerir. Kullanıcının komutlarına göre, gerekirse normal işletim sisteminin özelliklerini kullanır ve gerekirse ağ kaynak sağlayıcısına ulaşımı sağlar. Ağ işletim sistemi, aynı fiziksel ortamda bulunan bilgisayarların gruplandırılması için de kullanılabilir. Örneğin, bir çalışma ortamında aynı binada hatta aynı odada bulunan bilgisayarların bir kısmı MUHASEBE, diğerleri de SATIŞ ağı olarak tanımlanabilir. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Ağ işletim sistemleri, bilgisayarları birbirlerine bağlarken, çalıştıkları bilgisayar üzerinde dosya sunucusu ve yazıcı sunucusu gibi hizmetleri de verirler. Ağ kaynaklarını kullanabilmek için kullanıcılar, sistemde Oturum (Session) açarlar. Bir kullanıcı adı ve şifresini kullanarak ağa bağlı bir bilgisayar üzerinden, ağda bulunan kaynaklara belirli bir süre için ulaşabilir. Bu süreye Oturum adı verilir. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Kullanıcı, bilgisayarı kapatarak ya da yeni bir kullanıcının girişine olanak sağlayacak şekilde sistemden çıkarak oturumu kapatabilir. Oturumu açarken girilen kullanıcı adı ve şifre, kişiyi tanımlar ve hangi ağ kaynaklarına erişerek kullanabileceğini belirler. Kullanıcılar, Ağ Sistem Yöneticisi denilen teknik kişi tarafından verilen yetkiler dahilinde kaynaklara ulaşabilir. Kullanıcı, yetki verilmeyen ağ kaynaklarına erişemez ve böylelikle güvenlik sağlanır. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Yetkisiz kişilerin ağa girerek kaynakları kullanmalarını engellemek için ağ işletim sistemi yazılımının bir öğesi de Güvenlik Sistemi dir. i. Bilgisayar ilk olarak, ağ yöneticisi tarafından, ağ işletim sistemine tanıtılır. ii. Üzerindeki kaynaklar yine bu kişi tarafından paylaşıma açılır. iii. Kullanıcıları ve şifrelerini ilk olarak bu kişi, ağ işletim sisteminde tanımlar. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ iv. Hangi kullanıcıların hangi kaynaklara ulaşabileceği, hangilerine erişemeyeceği yine ağ yöneticisi tarafından belirtilir. Ağa bağlı bilgisayarlar, kaynaklar, kullanıcıların isimleri ve şifreleri gibi bilgiler genellikle tek bir bilgisayarda tutulur. Bu bilgisayara Ağ Alan Sunucusu adı verilir. Kullanıcılar, ağdaki herhangi bir bilgisayarda oturum açarken, o bilgisayardaki ağ işletim sistemi, kullanıcı isim ve şifrelerini ağ sunucusuna onaylatır. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Kullanıcının hangi yetkilere sahip olduğu, hangi kaynaklara erişim yetkilerinin olduğu yine aynı ağ alan sunucusuna sorulur. Ağdaki bütün bilgisayarlar, ağ alan sunucusu bilgisayara bağlı olarak çalışırlar. Bir bilgisayar ağının temel işlevi, kullanıcılara daha fazla kaynak sağlamaktır. Örneğin, daha geniş bir saklama alanına sahip olmak için birçok bilgisayara erişim gerekebilir. AĞ İŞLETİM SİSTEMİ Değişik bilgisayarlardaki kaynaklara erişim için kullanıcılara yetki vermek büyük bir dağınıklığa neden olabilir. Bu dağınıklık, Dosya Sunucusu adı verilen, büyük disk alanına ve özel yazılımlara sahip olan bir bilgisayarın ağa eklenmesiyle sona erdirilebilir. Genellikle hızlı ve kapasitesi yüksek bilgisayarlar olan dosya sunucularındaki disk alanı, ağdaki kullanıcılar tarafından paylaşılabilir. Gereksinime göre de, bir bilgisayar ağında birden fazla dosya sunucusu bulunabilir.