Ağ

DERS 1: BİLGİSAYAR AĞLARI

Amaçlar:

• Bilgisayar ağı (network) kavramını açıklamak.
• Bilgisayar ağı türlerini açıklamak.

I. AĞ KAVRAMI

İki yada daha çok bilgisayarın bir birine bağlanmasına bilgisayar ağı (network) denir. Ağ içindeki bilgisayarlar birbiriyle iletişim kurabilirler ve veri paylaşırlar.

LAN (Local Area Network)              :Belli sayıda bilgisayardan ve belli bir alan içinde oluşturulan küçük bilgisayarlara ağ denir. Örneğin 10 kullanıcı ve tamamı bir ofis içinde oluşturulan küçük bilgisayar ağlarına LAN denir. Ağların coğrafi alan ve kullanıcı sayısı tarafından büyük olması durumunda WAN (Wide Area Networks) kavramı ortaya çıkar.

Neden Bilgisayar Ağlarına Gereksinim Duyulur?

Bilgisayar ağlarına duyulan gereksinimi şu şekilde özetlemek olasıdır:

• Veri paylaşımı
• Elektronik-posta
• Çevre birimlerini paylaşmak
• Uygulamaları ortak kullanmak

A. NETWORK'ÜN YARARLARI  :Bilgisayarları bir ağ oluşturmak üzere birbirine bağlanması şu yararları sağlar:

-Bilgilerin paylaşımı.

-Merkezi yönetim ve desteği.

-Kurumsal çalışma, güvenlik,

Bir şirket ortamında bilgilerin bölümler, şubeler arasında paylaşımı o şirket için çok önemlidir. Bunun dışında elektronik posta göndermek, belgeleri birlikte oluşturmak gibi olanaklar kullanıcılara büyük faydalar sağlar. Bilgisayarlar arasında ağ kurulması ayrıca yönetim ve destek görevlerinin de kolayca yapılmasını sağlar. Ağ yöneticisi tek bir yerden ağ üzerindeki diğer bilgisayarları yönetebilir. Örneğin bir programı yüklemek ya da kullanıcının bir sorunu gidermek için kullanıcının bilgisayarına gitmeye gerek kalmadan ağ üzerinden (uzaktan) müdahale edilebilir.

II. AĞ TÜRLERİ:Ağ üzerinde bilgisayarların nasıl yapılandırıldığına ve bilgilere nasıl erişildiğine göre ağlar ikiye ayrılır:

-Peer-to-peer Network (eşler arası)

-Server-Based (client/server) Network

Eşler-arası (peer-to-peer) ağlarda genellikle sınırlı sayıda PC birbirine bağlıdır. Bu bilgisayarlar düzey olarak aynıdır. Yani içlerinden birisinin ana bilgisayar olarak kullanılması söz konusu değildir . Bir bağlantı aracılığıyla isteyen kullanıcılar birbirleriyle iletişim kurar ya da dosya alışverişi yapabilirler.

Server-based (client/server) ağlarda bir ana bilgisayar vardır. Buna ana makine (dedicated server) denir. Ana makine üzerinde ağ yönetimi yapılır. Ayrıca ağa girecek (login) ya da bağlanacak herkes bu ana makine üzerinde yer alan kullanıcı hesaplarına göre kontrol edilerek bağlantı gerçekleştirilir. Böylece kullanıcı ve dosya temelinde güvenlik sağlanmış olur. Bunun dışında kullanıcının girişinde kimlik bilgilerinin kontrolü (authentication) işlemi yapılmış olur.

A. KATMANLAR (LAYER)  :OSI modelinde iletişim problemi yedi katman ile çözülmüş. İki bilgisayar sisteminin birbiriyle iletişim kurabilmesi için önce uygulama programın sistemin 7. katmanıyla konuşur. Bu katman 6. katmanla ve böylece ilerler. Ardından iletişim network hattına oradan da diğer sistemin 1. katmanına geçer. Buradan diğer katmanlara yükselir. Katmanlı model işlemlerin farklı teknolojilerle yapılmasını sağlar. Örneğin farklı kablolama yöntemlerinin kullanılmasının ardından üst katmanlardaki işlemler aynen devam edebilir. Her bir katman bir önceki ya da bir sonraki işlemden haberdardır.

 

            Katman                                             Protokol

7          Application(Uygulama)                      Dosya sunucusu

6          Presentation(Sunu)                            

5          Session(Oturum)                                Taşıyıcılar, NETBIOS

4          Transport(Taşıma)                              TCP, SPP

3          Network                                             IP, Router

2          Data Link (Veri Bağlantı)                   Ethernet, Token Ring köprüleri

1          Physical(Fiziksel)                               Kablolama

B. KATMANLAR ARASINDAKİ İLİŞKİ

Herbir katmanın görevi bir üst (yüksek) katmana servis sağlamaktır. İki bilgisayar arasındaki iletişimde katmanlar sırasıyla iletişim kurarkar; eş düzeydeki katmanlar aslında doğrudan iletişim kurmazlar ancak aralarında sanal bir iletişim oluşur.

Veri bir katmandan diğerine iletilmeden önce paketlere bölünür.Paket bir aygıttan diğerine veri aktarmada kullanılan bir birim veridir. Her katmanda pakete ek bilgiler (formatlama ya da adresleme) eklenir.

C. PHYSİCAL (FİZİKSEL) KATMAN  :En alt katmandır. Verileri bit olarak iletir. Bu katmanda network kablosu ile iletişim kurulur. Fiziksel katman düzeyinde verilerin sayısal olarak (basebant) koaksiyel kablo, UTP ya da fiber-optik  üzerinden iletimi yapılır. Fiziksel iletimle ilgili olarak yaygın olarak IEEE 802.3, 802.4 ve 802.5 standartları kullanılır.Fiziksel katman verinin gönderilmesini ve alınmasını tanımlayan katmandır. Kablolamayı ve network kartına bağlanmayı sağlayan birimleri içerir. İletim ortamındaki sinyal iletimini kontrol eder.

Medya Özellikleri   :Fiziksel katman verinin iletildiği medya ile ilgilidir. Verilerin iletileceği çok fazla medya olduğu için ISO ve diğer firmalar tarafından çok sayıda kılavuz medya özelliklerini açıklamak için çalışmalar yapmaktadır. Özellikle hız, uzunluklar, güvenlik vb.  özellikler medya türlerini tanımlar.

D. DATA LİNK (VERİ HATTI) KATMANI  :Data Link katmanında; bir alt aşamada sağlanan elektronik medya üzerinde verilerin nasıl iletileceği ya da verilerin bu medyaya nasıl konulacağı belirlenir. Bu katmanda Ethernet ya da Token Ring olarak bilinen erişim yöntemleri çalışır. Bu erişim yöntemleri verileri kendi protokollerine uygun olarak işleyerek iletirler. Veri hattı katmanında veriler network katmanından fiziksel katmana gönderilirler. Bu aşamada veriler belli parçalara bölünür. Bu parçalara paket ya da frame denir.

E. VERİLERİN SARILARAK İLETİLMESİ  :Verilerin iletiminde temel olan veriler paket (frame olarak da adlandırılır) olarak yapılandığına göre paketlerin veri iletiminde önemli bir yer tutarlar. Paketler LAN üzerinde taşınan bir birim bilgidir. Paketler OSI modelinin farklı katmanlarına göre işlenirler. Bu işleme sarma (encapsulation) denir. Bu işlemle her OSI katmanında bir üst düzeyden alınan veri işlenir ve ardından kapsüllenerek bir sonraki düzeye gönderilir.

Ethernet network'ünde kapsüllenen veri paket olarak hareket eder.

Bir paketin genel olarak formatı: Network başlığı           Veri     Network izleyeni

F. NETWORK KATMANI:Network katmanının ana görevi yönlendirme (routing) dir. Yönlendirme işlemi paketlerin yerel network dışında diğer network'lere gönderilmesini sağlar. Network katmanında iki istasyon arasında en ekonomik yoldan verinin iletimi kontrol edilir. Bu katman sayesinde verinin router'lar aracılığıyla yönlendirilmesi sağlanır. Network aşamasında mesajlar adreslenir ayrıca mantıksal adresler fiziksel adreslere çevirilir. Bu aşamada network trafiği, routing gibi işlemler de yapılır.

G. TRANSPORT (TAŞIMA) KATMANI:Transport katmanının görevi network katmanında yapılmayan işlemleri tamamlamaktır. Transport katmanı network'ün servis kalitesini (QoS) artırır.

H. SESSİON (OTURUM) KATMANI  :Oturum katmanında iki nokta arasında iletişim bağlantısı kurulur, başlatılır ve sona erdirilir. Oturum Katmanı uygulamalar arasındaki oturumu temsil eder. Oturum katmanı sunum katmanına yollanacak veriler arasından diyalog kurar.

I. PRESENTATİON (SUNUŞ) KATMANI  :Sunu katmanında verinin çevrilmesi işlemi yapılır. Sunum Katmanı Uygulama katmanına verileri yollar. Bu katmanda verinin yapısı, biçimi ile ilgili düzenlemeler yapılır. Sunu katmanında verinin formatı belirlenir. Ayrıca verinin şifrelenmesi ve açılması da bu katmanda yapılır. Yine bu katmanda verinin sıkıştırılması işlemi yapılır.

J. APPLİCATİON (UYGULAMA) KATMANI :Bilgisayar uygulaması ile network arasında gerçek bir arabirim sağlar. Bu katman kullanıcıya en yakın olandır. Sadece bu katman diğer katmanlara servis sağlamaz. Uygulama katmanında ise uygulamaların network üzerinde çalışması sağlanır. Uygulama katmanı network servisini kullanacak olan programdır. Bu katman kullanıcının gereksinimlerin karşılar. Örneğin veritabanı uygulaması ya da e-mail uygulaması.