Bilgisayar Aðlarý Dünyasý      Alt Menuye Tıklayınız.

Son 15 yýl içerisinde yerel bilgisayar aðlarý deneysel bir teknoloji olmaktan çýkýp dünya çapýnda firmalarýn anahtar bir iþ aracý haline gelmiþtir. Bir yerel bilgisayar aðý (LAN, Local Area Network), bir departman, çalýþma grubu gibi ayný fiziksel lokasyondaki bilgisayar veya diðer bilgi iþleme aygýtlarýný birbirlerine baðlayan yüksek hýzlý bir haberleþme sistemidir. Baðlantýyý yaygýnlaþtýrmak için ayrýca bu þekilde oluþturulan LAN’ ler, kendi aralarýnda da baðlanabilirler.

Bilgisayar Aðlarýnýn Kýsa Geçmiþi

LAN’ ler, yazýcý, CD-ROM gibi pahalý donanýmlar, uygulama programlarý ve daha önemlisi kullanýcýlarýn iþlerini yapmalarý için gerekli bilgi gibi hayati kaynaklarý elektornik olarak paylaþmalarýna olanak saðladýklarý için kýsa sürede popüler hale gelmiþlerdir. LAN’ lerin geliþtirilmesinden önce bilgisayarlar diðerlerinden izole edilmiþ ve kendi uygulamalarýna göre sýnýrlandýrýlmýþlardý. Bu kiþisel bilgisayarlarýn birbiri ile baðlanmasýyla, verimlilikleri büyük ölçüde artmýþtýr. Fakat LAN yapýsý itibarý ile yerel bir að olduðu için ancak bir bina veya bir kat içerisinde kurulabilir. Bilgisayar aðlarýnýn tam anlamýyla faydalanmak, coðrafi olarak nerde olursa olsun, fiziksel olarak nasýl ayrýlýrsa ayrýlsýn, birbirinden ayrý LAN’ lerin tüm çalýþanlarý ve bilgi-iþlem kaynaklarýný biraraya getirecek þekilde baðlanmasýyla gerçekleþir.

Yerel Aðlarýn Temelleri

Bugün yerel aðlar paylaþýmlý eriþim teknolojilerine dayanýrlar. Bu, yerel aða baðlý tüm cihazlarý, koaksiyel, twisted pair veya fiber optic gibi bir haberleþme ortamýný paylaþmalarý anlamýna gelir. Yandaki þekil bu konuyu görsel hale getirmektedir. Bilgisayarlar haberleþme ortamýný saðlayan bir kablo aracýlýðý ile birbirlerine baðlanmýþlardýr. Aða fiziksel baðlantý bilgisayara takýlan Að Arabirim Kartý (NIC, Network Interface Card) ile yapýlmaktadýr. Fiziksel baðlantýnýn gerçekleþmesinden sonra að üzerindeki istasyonlarýn bibirleri ile iletiþimini yönetmek að yazýlýmýna kalmýþtýr.

Network – Bilgisayar Aðý

Ýki veya daha fazla bilgisayar sisteminin baðlanmasýyla oluþan yapýdýr. Bilgisayar aðlarýnýn birçok çeþidi vardýr. Genel olarak,

Yerel Bilgisayar Aðlarý (LAN, Local Area Networks) : Birbirine yakýn, ayný bina gibi, bilgisayar sistemlerinin birbirleri ile baðlanmasýyla oluþturulur.

Geniþ Alan Bilgisayar Aðlarý (WAN, Wide Area Network) : Coðrafi olarak birbirinden ayrý yerlerdeki bilgisayar sistemlerinin veya yerel bilgisayar aðlarýnýn birbirleri ile baðlanmasýyla oluþturulur.

Genel olarak yukarýdaki gibi tipleri olan bilgisayar aðlarý ayrýca aþaðýdaki tanýmlara göre sýnýflandýrýlýrlar;

Topoloji         : Bilgasayar sistemlerinin geometrik düzenidir. Baþlýca topoloji tipleri olarak  bus, star ve ring sýralanabilir.

Protokol         : Að üzerindeki bilgisayar sistemlerinin birbirleri arasýndaki iletimin kurallarýný tanýmlar. Ethernet, LAN’ ler için günümüzde yaygýn olarak kullanýlan bir protokoldür.

Mimari            : Geniþ anlamda bilgisayarlarýn birbirleri ile iletimin hangi hiyerarþik yapýda yapýldýðýný tanýmlar; Uçtan-uca (Peer-to-peer) veya Sunucu-istemci (Client-server).

Að üzerindeki bilgisayarlar kimi zaman uç (Node) olarak anýlýr. Að üzerindeki paylaþýlan kaynaklarý bulunduran bilgisayar veya aygýtlar ise sunucu (Server) olarak anýlýr.

Ethernet/IEEE 802.3

Geçmiº

Ethernet Xerox’ un Palo Alto Research Center (PARC)’ da, 1976’ da geliþtirilmiþtir. Ethernet, 1980’ de ilk olarak yayýnlanan IEEE 802.3 standardýna teknolojik olarak temel saðlamýþtýr. Bundan kýsa bir süre sonra, Digital Equipment Corporation, Intel Corporation, ve Xerox Corporation beraberce IEEE 802.3 ile uyumlu bir Ethernet (Version 2.0) standardýný geliþtirdiler ve duyurdular. Ethernet ve IEEE 802.3, birlikte, þu anda yerel að protokolleri (LAN) pazarýnda en büyük pazar payýna sahiptir. Bugün Ethernet terimi genel olarak IEEE 802.3’ ün de dahil olduðu Ethernet standardlarýna uyan tüm carrier sense multiple access/collision detection (Taþýyýcý algýlama çoklu eriþim/çakýþma tespiti) (CSMA/CD) aðlarý için kullanýlýr.

Ýlk geliþtirildiðinde Ethernet, uzun mesafeli düþük hýzlý aðlar ve özel, yüksek hýzlý veri taþýyan ancak mesafe kýsýtlamasý olan bilgisayar odasý aðlarý arasýndaki boþluðu doldurmak için tasarlanmýþtý. Ethernet, yerel haberleþme ortamýnýn daðýnýk bazen yüksek oranda aðýr trafik taþýmasý gereken uygulamalar için uygundur.

Ethernet’ in yeni bir versiyonu olan ve 100BaseT veya Fast Ethernet olarak olarak anýlan yeni versiyonu 100 Mbps hýzýnda veri iletimini desteklemektedir. En son versiyonu olan Gigabit Ethernet ise saniyede 1 gigabit (1.000 Mbps) oranýnda veri iletimini olanaklý hale getirmiþtir.

IEEE 802 standartlarý

IEEE 802.1     : Að yönetimi ile ilgili standartlar

IEEE 802.2     : OSI referans modelindeki veri katmaný için genel standartdýr. IEEE bu katmaný Veri Denetimi Katmaný (Data Link Control, DLC) ve Ortam Eriºim Denitimi Katmaný (Media Access Control, MAC) olarak iki bölüme ayýrýr. MAC katmaný IEEE 802.3’ den IEEE 802.5’ e kadar tanýmlanmýþ standartlar doðrultusunda farklýlýklar gösterir.

IEEE 802.3     : Bus topolojisinde CSMA/CD’ yi kullanan aðlarda MAC katmanýný tanýmlar. Bu Ethernet standardýnýn temelidir.

IEEE 802.4     : Bus topolojisinde token-passing mekanizmasýný kullanan aðlarda MAC katmanýný tanýmlar.

IEEE 802.5     : Token-ring aðlarýnda MAC katmanýný tanýmlar.

IEEE 802.6     : Yerleþim Merkezi Aðlarý (Metropolitan Area Network, MAN) için belirlenmiþ standartdýr.

CSMA/CD

Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection’ ýn kýsatlmasýdýr. Ýki aygýt ayný anda bir veri kanalýný kullanmaya çalýþtýðýnda (Collision, çarpýþma olarak anýlýr), að aygýtlarýnýn nasýl cevap vereceðini belirleyen bir kurallar kümesidir. Standart Ethernet aðlarý CSMA/CD’ yi kullanýr. Bu standart, að aygýtlarýnýn bir çarpýþmayý algýlamalarýný saðlar. Bir çarpýþma sonrasý, aygýt, rastgele bir bekleme süresinden sonra mesajýný tekrar iletmeye çalýþýr.

Ethernet/IEEE 802.3 Karþýlaþtýrmasý

Ethernet ve IEEE 802.3 benzeri teknolojileri tanýmlar. Her ikisi de CSMA/CD LAN’ leridir. CSMA/CD LAN’ i üzerindeki istasyonlar aða her an ulaþabilirler. Veriyi göndermeden önce, CSMA/CD istasyonlarý aðýn kullanýlýp kullanýlmadýðýný dinlerler. Eðer að kullanýmda ise iletimi gerçekleþtirmek isteyen istasyon bekler. Eðer að kullanýmda deðilse söz konusu istasyon iletimi gerçekleþtirir. Eðer aðda trafik olmadýðýný algýlayan iki istasyon ayný anda iletim yapmaya çalýþýrsa bir çarpýþma (Collision) gerçekleþir. Bu durumda, her iki iletimde zarar görmüþtür ve istasyonlar daha sonra bu iletimlerini tekrar gerçekleþtirmek zorundadýrlar. Backoff algoritmalarý çarpýþan istasyonlarýn ne zaman iletime geçeceklerini belirler. CSMA/CD istasyonlarý çarpýþmalarý algýlayabilirler, böylelikle ne zaman tekrar veriyi iletmeleri gerektiðini bilirler.

Hem Ethernet ve hem de IEEE 802.3 LAN’ leri yayýn, broadcast tipi aðlardýr. Baþka bir deyiþle  hedefi nasýl belirlenirse belirlensin, tüm istasyonlar iletimdeki tüm veri pencerelerini (Frame) görürler. Her istasyon alýnan pencereleri inceleyerek hedefin kendileri olup olmadýðýný belirlemelidir. Eðer böyle ise pencereyi  iþlenmesi için daha üst bir protokol katmanýna geçirirler.

Ethernet ve IEEE 802.3 LAN’ leri arasýndaki farklar çok detaydadýr. Ethernet OSI referans modelinin 1 ve 2. katmanýna karþýlýk gelen servisleri sunarken, IEEE 802.3 fiziksel katman (Katman 1) ve baðlantý katmanýnýn (Katman 2)  kanal eriþim bölümünü tanýmlar, fakat bir mantýksal baðlantý denetim protokolü tanýmlamaz. Ethernet ve IEEE 802.3 donaným’ da  uyarlanmýþtýr. Tipik olarak bu protokoller bir bilgisayarda bir arabirim kartý veya doðrudan bilgisayarýn ana kartý üzerinde bir devre olarak uygulanýr.

Fiziksel Baðlantýlar

Ethernet bir tane tanýmlamasýna raðmen, IEEE 802.3 deðiþik fiziksel katmanlar tanýmlar. Her IEEE 802.3 fiziksel katmaný karakteristiklerini özetleyen bir isme sahiptir. Bir IEEE 802.3 fiziksel katmanýnýn kodlanmýþ bileþenleri aþaðýda þekil 1’ de gösterilmiºtir.

Ethernet Version 2 ve IEEE 802.3 karakteristiklerini özetleyen bir tablo aþaðýdadýr.

Ethernet Version 2 ve IEEE 802.3 Fiziksel Karakteristikleri

Ethernet  IEEE 802.3 10Base5 ile çok benzerdir. Bu iki protokolde gerçek að ortamýna istasyonlarýn baðlantýsýný bir kablo ile saðlayan bir bus topolojisini tanýmlar. Ethernet’ te bu kablo transceiver kablosu olarak anýlýr. Bu kablo fiziksel að ortamýna baðlý bir transceiver cihazýna baðlanýr. IEEE 802.3 konfigurasyonu yaklaþýk olarak aynýdýr. Ancak baðlantý kablosu baðlantý birimi arabirimi, attachment unit interface (AUI)  ve transceiver ise ortam baðlantý birimi, medium attachment unit (MAU) olarak adlandýrýlýr. Her iki durumda da baðlantý kablosu istasyondaki arabirim kartýna baðlanýr.

Pencere Formatlarý

Byte olarak                                                                      Ethernet
saha uzunluğu

Byte olarak                                                                      IEEE 802.3
saha uzunluğu

Hem Ethernet ve hem de IEEE 802.3 pencereleri bir ve sýfýrlarýn deðiþen, preamble olarak adlandýrýlan bir kalýpla baþlar. Bu, alan istasyonlara bir pencerenin geldiðini haber verir.

Ethernet ve IEEE 802.3 pencerelerinde hedef adresinden önceki byte start-of-frame (SOF) ayracýdýr. Bu byte arda arda gelen “1” bitleri ile biter. Bunlar LAN üzerindeki tüm istasyonlarýn pencere karþýlama bölümlerinin senkronizasyonunu saðlar.

Hem Ethernet ve hem de IEEE 802.3 aðlarýnda preamble bölümünden sonra hedef ve kaynak adresleri sahalarý gelir. Bu adresler 6 byte boyundadýr. Adresler Ethernet ve IEEE 802.3 arabirim kartlarýnda bulunur. Adreslerin ilk 3 byte’ ý IEEE tarafýndan üretici belirteci olarak tanýmlanýrken, son 3 byte’ i ise Ethernet veya IEEE 802.3 üretici tarafýndan tanýmlanýr. Kaynak adresi her zaman bir unicast (Tek uç) adresi iken, hedef adresi unicast, multicast (Grup) veya broadcast (Tüm uçlar) olabilir.

Ethernet pencerelerinde, kaynak adresini takip eden, 2 byte’ lýk saha tip sahasýdýr. Bu saha Ethernet iºlemi tamamlandýktan sonra veriyi alacak üst katman protokolünü belirler.

IEEE 802.3 pencerelerinde, kaynak adresini takip eden saha uzunluk sahasýdýr. Bu saha kaynak adresi sahasýný takiben, pencere denetimi zinciri, frame check sequence (FCS) sahasýna kadar kaç byte’ lýk verinin bu pencerede yer aldýðýný belirtir.

Tip/Uzunluk sahasýný takip eden saha pencere içinde taþýnan asýl veridir. Fiziksel katman ve baðlantý katmaný iþlemleri tamamlandýktan sonra bu veri hemen üst katman protokolüne gönderilir. Ethernet’ te bu üst katman protokolü tip sahasýnda belirtilir. IEEE 802.3’ te ise üst katman protokolü pencerenin veri bölümünde belirtilmelidir. Eðer veri miktarý 64 byte’ tan küçük ise 64 byte’ a ulaşmak için padding byte’ larý bu sahaya sokulur.

Veri sahasýndan sonra 4 byte’ lýk bir cyclic redundancy check (CRC) deðeri içeren bir FCS sahasý bulunur. CRC gönderen cihaz tarafýndan üretilir ve iletim sýrasýnda pencerenin karþýlaþýlabileceði zararlarýn tespiti için alan cihaz tarafýndan yeniden hesaplanýr.