NETWORK TÜRLERİ
SELİM VARIŞLI
Bilgisayar ağları oluşturulurken pek çok farklı yöntem ve kriter göz önünde bulundurulmaktadır. Tüm bu detaylar, -
Kullanılan mimariye göre bilgisayar ağları Bağlı sistemler arasındaki mesafeye göre bilgisayar ağları Kullanılan topolojiye göre bilgisayar ağları Kullanılan iletişim protokollerine göre bilgisayar ağları
olmak üzere 4 grupta incelenebilir.
1. Kullanılan Mimariye Göre Bilgisayar Ağları Network mimarisi, networkün temel yönetim ve çalışma mantığını belirler. Bilgisayar ağları, kullanılan mimariye göre, o o
Server Based Network (sunucu tabanlı ağ) Peer-To-Peer Network (kullanıcı tabanlı ağ)
olmak üzere iki grupta incelenirler.
1.1 Server Based Network (Sunucu Tabanlı Ağ) Bu tip networklerde, ağın yöneticisi konumunda bir server (sunucu) bilgisayar bulunmaktadır. Network üzerindeki tüm kaynaklar servera bağlıdır ve serverın sorumluluğu altındadır. Bu network tipinde server haricindeki diğer sistemlere client (istemci) adı verilir. Client bilgisayar, ağa bağlanmak ve ağ tarafından sağlanan erişimleri kullanabilmek için önce servera bağlanmak zorundadırlar. Her client, serverda tanımlı olan erişim izinleri çerçevesinde ağ kaynaklarını kullanabilir. Serverlar, networkü kontrol altında tutabilmek için, mevcut işletim sistemleri dışında gelişmiş sistemler de kullanabilirler. Network server sistemleri için geliştirilmiş işletim sistemlerine, Unix, Novell ve Windows Server sürümleri gibi örnekler verilebilir. Bu ağ sistemi, büyük firmalarda ve çeşitli erişim seviyelerinin olduğu geniş kapsamlı networklerde kullanılmaktadır.
1.2 Peer-To-Peer Network (Kullanıcılar Arası Ağ) Bu network tipinde bir server söz konusu değildir ve tüm bağlı sistemler eşit konumdadır. Ağ üzerindeki yazıcı, tarayıcı, fax gibi kaynaklar, bağlı bulundukları bilgisayar tarafından kontrol edilirler ve kaynaklara erişim izinleri de ilgili bilgisayar tarafından verilir. Ağdaki diğer bilgisayarlar, ilgili bilgisayarın kaynaklarına, o bilgisayarın izin verdiği ölçüde erişebilirler. Bu ağ sistemi genelde az sayıda bilgisayarın bulunduğu ev ya da işyeri gibi ortamlarda kullanılmaktadır.
2. Bağlı Sistemler Arasındaki Mesafeye Göre Bilgisayar Ağları Esasında aradaki mesafeye göre networkler, LAN (Local Area Network) ve WAN (Wide Area Network) olarak iki ana grupta incelenebilir. Ancak detaylı bir sınıflandırma için dört grupta incelenmektedir. Bu dört grup içerisindeki herhangi bir grup ağ tipine bağlı bulunan bir bilgisayar, ilgili ağ kendisinden daha büyük bir networke bağlandığı takdirde, otomatik olarak o networkün de bir parçası kabul edilir. Bu gruplar büyükten küçüğe doğru,
o o o o
LAN (Local Area Network – Yerel Alan Ağı) Kampüs Ağ (Mahalli Alan Ağı) MAN (Metropolitan Area Network – Kentsel veya Bölgesel Alan Ağı) WAN (Wide Area Network – Geniş Alan Ağı)
şeklinde sıralanmaktadır.
2.1 LAN Local Area Network (Yerel Alan Ağı). Adından da anlaşılacağı üzere, küçük çaplı bilgisayar ağlarına LAN adı verilir. Aynı bina ya da katta bulunan bilgisayarlar arasında kurulacak networkler için kullanılır. LAN sistemini oluşturmak için bir ya da daha fazla hub kullanılır. Kablolama için 100BaseT (100 mbps) ya da 1000BaseT (1000 mbps) UTP kablosu kullanılan bu sistemde network içerisindeki bilgisayarlar birbirlerine fiziksel olarak yakındır. LAN, bugün kullanılan en hızlı network sistemleri arasındadır. LAN sistemi, yazıcı ve tarayıcı gibi çevre birimlerinin network üzerinde ortaklaşa kullanılabilmesine de olanak tanır. 2.2 Kampüs Ağ Birden fazla yerel alan ağının birbirine bağlanmasıyla oluşturulan, mahalli çapta network sistemlerine kampüs ağ adı verilir. Kampüs ağ ismi, farklı binalardaki yerel ağların birbirine bağlandığı üniversite kampüslerinden gelmektedir. Örneğin bir kampüste bulunan her bina içerisinde ayrı birer yerel alan ağı (LAN) bulunmaktadır. İşte bu ağların kampüs içerisinde birbiri ile iletişimini sağlamak amacıyla kurulan ağa Kampüs Ağ adı verilir. Aynı tanım, bir üretim ya da araştırma tesisi içerisindeki farklı binalar arasında kurulan network için de geçerlidir. 2.3 MAN Metropolitan Area Network (Kentsel Alan Ağı). Bir şehri, bölgeyi ya da bir ülkenin tamamını birbirine bağlayan network sistemleridir. Bu tip networklerde, bağlı sistemler arasındaki mesafe çok fazla olduğundan, iletişim için özel bir altyapı oluşturularak modem bağlantısı sağlanır. 2.4 WAN Wide Area Network (Geniş Alan Ağı). Uluslar arası düzeyde ve global iletişimde kullanılan network sistemidir. Bu tip networklerde iletişim için denizaltı kablolarından ya da uydulardan yararlanılır. İletişim için modem bağlantısı kullanılır. Bu network tipine verilebilecek en önemli örnek internettir. Diğer üç ağ tipindeki networklerden herhangi biri, WAN tipi bir ağa bağlandığında, diğer tipteki ağa bağlı olan bilgisayarlar WAN ağının da birer üyesi haline gelirler.
3. Kullanılan Topolojiye Göre Bilgisayar Ağları Network topolojisi, bir network üzerindeki bilgisayarların birbirlerine bağlanma şekillerini, diğer bir deyişle networkün nasıl bir kablolama düzeniyle oluşturulduğunu tanımlamak için kullanılan terimdir. Kurulacak olan networkün genişliği ve kurulacağı ortam, topolojinin belirlenmesinde etken olan önemli unsurlardır. Yaygın olarak kullanılmakta olan network topolojileri, o o o o o
Yıldız Topolojisi Çizgisel Topoloji Halka Topolojisi Ağaç Topolojisi Dağınık Topoloji
şeklinde sıralanmaktadır.
3.1 Yıldız Topolojisi (Star Topoloji) Bu topoloji, merkezi olarak yerleştirilen bir ana hub ya da switch ile bu hub ya da switche bağlı bilgisayarlardan oluşur. Buradaki mantık tüm bilgisayarların kendilerine ait birer kablo ile merkeze bağlanmasıdır. Bu sayede, network üzerindeki bilgisayarlardan herhangi birinin ağ iletişiminde problem yaşandığı takdirde, bu problem networkün geri kalanını etkilemeyecek ve iletişim sürdürülebilecektir. Ancak hubda ya da switchte yaşanacak bir problem tüm networkü etkilemektedir. Bu topolojide Ethernet Protokolü kullanılır. Ayrıca bu topolojide, networke bir bilgisayar daha eklenmesinin ya da networkten bir bilgisayarın çıkarılmasının iletişime doğrudan etkisi olmamakta ve bu işlem tek bir ağ kablosu değiştirilerek yapılabilmektedir. Yıldız topolojisi, günümüzde kullanılan en yaygın topolojiler arasındadır.
3.2 Çizgisel Topoloji (Bus Topolojisi) Basitçe tüm bilgisayarların tek bir ağ kablosuna bağlı oldukları ve bu kablo üzerinden iletişim kurdukları topolojidir. Ethernet protokolü kullanılır. Networkün başlangıç ve bitiş noktalarına, network sınırlarının belirlenmesi için uygun değerli birer direnç (sonlandırıcı) yerleştirilir. Bu network topolojisinin dezavantajı, ağ kablosu üzerinde meydana gelebilecek bir aksaklık neticesinde tüm network iletişiminin kesilebilmesi riskidir. Kullanımı en kolay ve maliyeti en düşük olan topoloji Bus Topolojisi’dir. Veri iletişimi için koaksiyel kablolar kullanılır.
3.3 Halka Topolojisi (Ring Topoloji) Halka topolojisi, bilgisayarların bir halka oluşturacak şekilde dizilmesiyle oluşturulan bir network topolojisidir. Token Ring protokolü ile çalışır (Token Ring ile ilgili detaylar için “kullanılan iletişim protokollerine göre networkler” kısmına bakınız). Mantık olarak çizgisel topolojiye benzer, ancak burada sonlandırıcılar yerine networkün iki ucunun birbirine bağlandığı düşünülebilir. Ağ kablosu üzerine meydana gelebilecek bir sorun, tüm networkü etkilemektedir.
3.4 Ağaç Topolojisi (Tree Topoloji) Networkün kablolamada dallanma ve hiyerarşi yöntemiyle bölünmesi mantığına dayalı topolojidir. Mantık olarak çizgisel topolojiye benzer.
3.5 Dağınık Topoloji Tüm bilgisayarların ayrı ayrı birbirlerine bağlandıkları, güvenliği ve maliyeti yüksek bir topolojidir. Bu topoloji ile oluşturulmuş bir networke yeni bir bilgisayar eklenmek istediğinde, bu bilgisayardan networkteki her bilgisayara ayrı ayrı kablolar çekilmesi gerekmektedir. Maliyeti ve genişleme zorluğu nedeniyle pek kullanılmamaktadır.
4. Kullanılan İletişim Protokollerine Göre Bilgisayar Ağları Network protokolleri, network üzerinde veri alışverişi yapılabilmesini sağlamak üzere belirlenen işlemler ve yönergeler topluluğudur. Yazılım Protokolleri ve Ağ Protokolleri olmak üzere iki ana grupta incelenirler.
Yazılım Protokolleri Bir network üzerinde bulunan iki bilgisayar arasındaki iletişimi sağlayan protokollerdir. Bu protokoller ağ protokollerinin üzerinde çalışırlar. Bilgisayarın bir ağ tarafından tanınması ve ağ ile veri alışverişi yapabilmesi için, yazılım protokolünün ilgili
bilgisayar üzerinde tanımlanmış olması gerekmektedir. Yazılım protokollerine örnek olarak TCP/IP ve NetBEUI verilebilir.
Ağ Protokolleri İki farklı network arasında iletişim kurabilen protokollerdir. Ağ protokolleri, yazılım protokollerini de kapsarlar. Not: Tüm bu protokollerin çalışma düzenleri, OSI (Open System Interconnection) adı verilen bir referans modeli baz alınarak geliştirilmiştir (detaylı bilgi için OSI Modeli başlığına bakınız). En çok kullanılan ağ iletişim protokolleri şunlardır: o o o
Ethernet Protokolü Token Ring Protokolü FDDI Protokolü
4.1 Ethernet Ağları (Ethernet Protokolü) Ethernet protokolü, LAN için geliştirilen ilk ve en önemli protokollerden biridir. Bu protokol, Ethernet’in ağ üzerindeki veri yollarını sürekli izlemesi ve hattın aktarıma uygunluğunu teyit ettikten sonra yollanması istenen verinin istenen adrese ulaştırılması mantığına dayanmaktadır. Bugün kullanılan en yaygın network protokolü Ethernet’tir. Devlet dairelerinde, özel sektörde ve internet cafelerde dahi Ethernet protokolü çerçevesinde kurulan ağlar yaygın olarak kullanılmaktadır. 4.2 Token Ring Ağları (Token Ring Protokolü) Bu protokol, üzerindeki veri aktarım trafiğinin yüksek olduğu networkler için geliştirilmiş olan, maliyeti daha yüksek ancak stabilitesi de aynı oranda yüksek olan bir ağ protokolüdür. Networklerde dosya alışverişi sırasında, veri, dosya yapısını korumak ve hızı arttırmak amacıyla belli standartlarda boyutlandırılmış küçük parçalar (paketler) halinde aktarılır. Token Ring ağ protokolünde, networkdeki ilk açılan bilgisayar, gözlemci olarak tanımlanır ve bir Token (istem kartı) oluşturur. Ağda veri alışverişi bu Token kullanılarak yapılmaya başlanır. Ağ üzerinde, başka bir bilgisayara veri göndermek isteyen her bilgisayar, bu Token’ın kendisine ulaşıp veriyi devralmasını bekler. Token bilgisayara ulaştığında, ilgili bilgisayar veriyi ve yollanacağı bilgisayarla ilgili network tanımını Token’a bildirip onu ağa geri gönderir. Burada mantık, verinin dosya yapısını ve stabilitesini korumak amacıyla, ağ üzerinde bir seferde yalnızca tek bir Token’ın bulunması ve söz konusu Token’ın da bir seferde yalnızca bir işlem yapmasıdır. Dolayısıyla Token bir aktarım işlemi yaparken, birbiriyle veri alışverişi yapmak isteyen diğer bilgisayarlar, Token’ın mevcut aktarımı tamamlamasını beklemek zorundadırlar. Buna bağlı olarak, aynı anda birden fazla aktarımın yapılabildiği Ethernet gibi protokollerin bulunduğu ağlara nispeten daha güvenli ve stabil bir veri alışverişi söz konusu olmaktadır. Token, aktarım işlemini bitirdiği zaman diğer istemlere cevap vermek üzere çalışmasına devam eder.
4.3 FDDI Protokolü Açılımı Fiber Distributed Data Interface şeklindedir. Çift yönlü ve çift halkalı bir Token-Passing network sistemidir. Bu sistemde her biri çift yönlü veri taşıyabilen iki halka vardır. Veri aktarımı fiber optik kablolar üzerinden gerçekleştirilmekte ve oldukça yüksek hızlarda veri transferi yapılabilmektedir. FDDI ağları iki ayrı bağlantı modunda kullanılabilmektedir. Networke bağlı bir sistem Single Attach Station ya da Dual Attach Station olarak çalışabilir. Single Attach Station modunda, bilgisayar network üzerindeki iki halkadan birine bağlıdır ve iletişimi bu halka üzerinden yürütür. Dual Attach Station modunda ise ilgili bilgisayar ağın her iki halkasına da bağlı bulunmaktadır. FDDI protokolü, yüksek hızlı LAN ağlarının kurulmasında kullanılır.
FDDI protokolünün, sistemler üzerindeki belirli uygulamalar için istenilen miktarda bant genişliği ayrılmasına imkan sağlayan FDDI-2 adlı bir versiyonu da bulunmaktadır.
OSI MODELİ OSI modeli, yazılım ve ağ protokollerinin network üzerinde çalışma prensiplerinin düzenlenmesi için kullanılan referans modeldir. Bilgisayar ağlarının ilk yıllarında, farklı şirketler, kendilerine özel teknolojiler kullanarak farklı network sistemleri geliştirmekteydiler. Bu sistemler, kendi içlerinde düzgün çalışmakla beraber, diğer network sistemleri ile uyumlu değillerdi. Zira geliştirme aşamasında her network için o network’e özel donanım ve yazılımlar tasarlanmaktaydı. Her network sisteminin kendine özel geliştirilmesi nedeniyle yazılım ve donanım firmaları tarafından bu network’ler için ürün geliştirilmesi de olanaksız hale gelmekteydi. Ayrıca, bir firmadan network satın alındığında, networke ait tüm kurulum bileşenleri de beraberinde geliyor ve oldukça yüksek bir maliyet ortaya çıkıyordu. Üstelik bir kez network alındığı zaman, ileride farklı bir firmadan hizmet talep etme imkanı olmuyor ve aynı firmaya bağlı kalınıyordu. İşte tüm bu dezavantajlar ve uyumsuzluklar nedeniyle, network sistemlerinin işleme prensiplerinin tek bir ortak model altında birleştirilmesi gerektiği anlaşılmıştır. International Organization of Standardization (ISO) adlı kuruluş tarafından 1984 yılında Open System Interconnection (OSI) modeli hazırlanmış ve ortaya konulmuştur. Günümüzde kullanılan internet protokollerinin tamamına yakını OSI modeline uygundur. OSI modeli mutlaka uyulması gereken bir standart değildir ve istenildiği takdirde OSI modeli referansı haricinde bağımsız network sistemleri tasarlanabilir. Ancak bu durumda, tasarlanan network sisteminin ve protokolün, OSI modelini referans alan mevcut network sistemleri ile iletişimi çok zor olacak ve yazılım/donanım firmaları tarafından bu network için ürünler geliştirilemeyecektir. OSI modeli, ağa bağlı bir bilgisayarda çalışan bir program üzerindeki verinin, ağdan geçerek başka bir bilgisayar üzerindeki bir programa nasıl ulaşacağını tanımlar. Model, bu işlemleri 7 katmanda inceler. OSI modeli üzerindeki her katman, ağ iletişimi için gerekli işlemleri tanımlar. Her bir katman üzerinde, ilgili işlemlerin yapılabilmesi için çeşitli aygıt ve protokoller çalışmaktadır. Layer 7 – Application
7. Katman – Uygulama
Layer 6 – Presentation
6. Katman – Sunum
Layer 5 – Session
5. Katman – Oturum
Layer 4 – Transport
4. Katman – Veri Aktarımı
Layer 3 – Network
3. Katman – Ağ
Layer 2 – Data Link
2. Katman – Veri Bağlantısı
Layer 1 – Physical
1. Katman – Fiziksel