Network Notları #1 – Ağ Temelleri

İçerik Tablosu

AĞ TEMELLERİ (Network Basics)

Ağ (Network)

  • Birbirleri ile belirli kurallar çerçevesinde iletişim kurabilen cihazların oluşturduğu yapıdır.

Ağ Sistemlerinin Yararları

  • Program Paylaşımı: Bir ağ ortamında tüm kullanıcılar merkezi bir bilgisayara kurulmuş olan programı kullanabilirler.

  • Dosya Paylaşımı: Kullanıcılar, işlerini yaparken kullandıkları dosya kaynaklarını ağdaki diğer bilgisayarlardan, izinler dahilinde elde edebilirler.

  • Yazıcı Paylaşımı: Ağdaki birçok kullanıcı ortak bir yazıcıyı kullanabilirler. Maliyet açısından önemlidir.

  • Güvenlik: Bir ağa bağlanıp kaynakları kullanmak isteyenlerin kimlik doğrulaması gerekir. Ve ağdaki kaynakları yetkileri dahilinde kullanabilirler.

  • Merkezi Yönetim: Bir ağdaki tüm cihazlar ve bilgisayarlar, sistem yöneticileri tarafından uzaktan yönetilebilirler.

Ağ Bileşenleri

  • Yazılım ve donanımlardan oluşur.

    • Yazılım; işletim sistemleri, iletişim protokolleri ve ağ programlarından oluşur.

    • Donanım; kablo, switch, router, bilgisayar, NIC gibi donanımlarından oluşur.

  • Ağ ortamında çalışabilen işletim sistemleri 2 farklı rol üstlenirler.

    • 1) Sunucu (Server): Ağ kaynaklarını elinde tutan ve diğer bilgisayarlara yetkiler dahilinde sunan işletim sistemleridir. Örn; Windows Server 2016

    • 2) İstemci (Client): Sunulan kaynaklara erişebilen işletim sistemleridir. Örn; Windows 10

Ağ Cihazları (Network Devices)

  • Bir ağı oluşturmak için kablo, kart ve bilgisayar yeterlidir. Fakat ağ genişlemeye başladığında bir takım cihazların da yardımı gerekir. Örneğin;

    • 10 bilgisayarı birbirine bağlamak için her bir bilgisayara 10 kart (veya 4 portlu 5 kart) takılması gerekir. Bu mümkün olamaz.
    • Veya bu 10 bilgisayardan biri bile 500 metre uzaklıkta ise sinyal taşımak mümkün olamaz.
  • Bu cihazlar ağa mesafe, performans, güvenlik gibi özellikler katarlar.

TEMEL AĞ DONANIMLARI (Basic Network Devices)

  • Ağa bağlanmak isteyen her cihaz ve bilgisayarda olması zorunlu bir donanımdır.

  • Ağa gönderilecek olan veriyi elektrik sinyaline dönüştürür ve kabloya iletir.

  • Sayısal-mantıksal çevrimler, başarım kontrolü, performans yönetimi gibi özelliklere sahiptir.

  • ISA ve PCI slotlarına takılabilirler.

  • Günümüzde anakarta tümleşik (On-Board) de üretilirler.

  • Hızları, teknolojileri ve kablo tipine bağlıdır.

  • Kullanılan kablo cinsleri için farklı konnektör tiplerine sahiptir.

  • Ethernet NIC’ler hızlarına göre 10 Mbps (Ethernet), 100 Mbps (FastEthernet), 1 Gbps (Gigabit Etrhernet), 10 Gbps (10GigabitEthernet) olarak 4 seviyeye ayrılırlar. *Ethernet ile NIC, ayrı terimlerdir. NIC, etherneti kapsar.

Repeater (Tekrarlayıcı) ve Hub (Merkez)

  • Ağda kullanılan kabloların maksimum erişim mesafeleri vardır.

    • Örneğin UTP kablo, sinyali max 100 metre mesafeye taşıyabilir. Daha uzak mesafeye taşınabilmesi için araya Repeater veya Hub konulması gerekir.
  • Repeater veya Hub , azalan sinyal gücünü yükselterek daha uzak mesafeye veri iletimini sağlarlar.

    • Repeater, tek portlu; Hub, çok portludur.

    • Hub aptal çalışan bir cihazdır. Trafiği sorgulamaz, gelen veriyi direkt olarak iletir. Gelen trafiği alır.

    • Bu, kablosuz yayınlar için de geçerlidir.

Ağ Anahtarı (Network Switch)

  • Bilgisayar ve diğer ağ donanımlarının birbirilerine bağlanmasını sağlarlar.

  • Yapılacak konfigürasyonlar dahilinde akıllı çalışan cihazlardır.

  • Hub ve Repeater’lardan farklı olarak, kendisine bağlı olan cihazların MAC adreslerini bilmesi ve iletişimi bu MAC adreslerine göre adreslemesi/anahtarlamasıdır.

  • OSI ve TCP/IP katmanlarının (Layers) 2 veya 3.sünde çalışır.

  • L2 switchlerde VLAN, Port Mirroring, Port Security gibi teknolojiler bulunmaktadır.

  • L3 switchlerde IP Routing, Port-MAC Matching gibi teknolojiler bulunmaktadır.

  • Switchler komut arayüzü (CLI) veya web arayüzü (HTTP) üzerinden konfigüre edilebilir.

  • Birbirilerine de bağlanabilirler. Birbirilerine bağlı oldukları porta Uplink Port adı verilir.

  • Switchler stack (şaseleme) yapılarak çoklandırılabilirler.

  • SSH ve Telnet protokolleri aracılığı ile birbirlerinin komut ekranlarına uzaktan erişim sağlayabilirler.

Yönlendirici (Router)

  • Farklı networkleri haberleştirmede kullanılan bir yönlendirici cihazdır.

  • Sadece MAC adreslerine göre değil; IP adreslerine göre de yönlendirme yaparlar.

  • Switch özelliklerini de karşılar.

  • Verileri bir ağdan diğerine yönlendirirler.

  • Kendisine gelen veriyi, hedefe en kısa yoldan erişitirme hesaplamaları yapabilirler. Bu durum kullanılan rotalama protokollerine ve topoloji durumuna bağlıdır.

  • Yazılımsal olarak da bu rolü temel düzeyde üstlenmiş farklı cihazlar vardır.

Modem (Modem)

  • Modulator-demodulator kelimelerinin ilk kısımlarından türetilen bir terimdir.

  • Analog-Dijital ve Dijital-Dijitaldönüşüm yapan 2 tiptedir.

  • Ethernet kartından gönderilen veriyi, internet sağlayıcıdan kiralanan hattın türüne göre dönüşüm yapar.

  • Ethernet sinyallerini xDSL, PSTN, ISDN veya Kabla hattı üzerinde hareket edecek yapıya dönüştürür.

  • Eğer hat dijital ise Dijital-Dijital; analog ise Dijital-Analog dönüşümü yapar.

  • Modemler aynı zamanda sunucu – router – switch – firewall – access point cihazlarının yapabildiği temel bir çok özellik ve teknolojiye sahiptir.

Güvenlik Duvarı (Firewall)

  • Yazılımsal ve donaımsal olarak 2 tiptir.

  • İç ve dış ağ arasında gelen-giden verilerin (paketlerin) kontrolünü yapar. Zararlı verileri ve siber tehditleri bloklar.

  • Sistem yöneticisi tarafından yapılandırılması gerekir.

  • Zaafiyet göstermemesi için doğru yapılandırılması önemlidir.

  • Web arayüzü veya komut arayüzü (CLI) ile yapılandılabilir.

  • Birden çok güvenlik önlemi özellikli firewall’lar, UTM(Unified Threat Management) firewall’dur.

  • Router gibi de davaranabilir; verilerin (paketlerin) yönlendirilmesini sağlayabilir.

  • Yazılımsal firewall’lar işletim sistemleri üzerine uygulama olarak kurulabilirler.

AĞ KABLOLARI (NETWORK CABLES)

  • Bir yerel ağda, bilgisayarlar ile switch arasında ve telefon bağlantılarında kullanılabilirler.

  • Birbirilerine ikili (pair) olarak sarılmış kablolardan oluşurlar.

  • 100 metre mesafeye kadar sinyal taşıyabilirler.

  • RJ45 jack kullanılarlar. Ve tip olarak ikiye ayrılırlar.

    1) Unshielded Twisted Pair (UTP):
    Pair’lerin etrafında koruyucu yoktur. Elektromanyetik alandan etkilenirler. Daha esnek oldukları için tercih edilirler.

    2) Sheilded Twisted Pair (STP):
    Hem pair’lerin hem de kablonun etrafı metal bir koruyucu ile sarılıdır. Elektromanyetik alandan etkilenmezler.

Twisted Pair Kablolar

  • Kategori olarak 8’e ayrılırlar

    1) Cat1: Telefon hatlarında kullanılmışlardır.

    2) Cat2: 4 Mbps Token Ring ağlarında kullanılmışlardır.

    3) Cat3: 10 Mbps ethernet ağlarında kullanılmışlardır.

    4) Cat4: 16 Mbps ethernet ağlarında kullanılmışlardır.

    5) Cat5: 4 pair’den oluşur. 1 Gbps ethernet ağlarında kullanılabilirler. RJ45 konnektörler ile bağlanırlar.

    6) Cat5e: 4 pair’den oluşur. 1 Gbps ethernet ağlarında kullanılırlar. Cat5’e göre Crosstalk daha az gerçekleşir.

    7) Cat6: 4 pair’den oluşur. 1 Gbps ağlarda kullanılır. 10 Gbps ağlarında da çalışabilir. Cat5 ve Cat5e’ye göre Crosstalk çok daha düşüktür. 8P8C konnektör ile bağlanırlar. RJ45 ile aynı görünümdedir.

    8) Cat7: 4 pair’den oluşur. Crosstalk’u önlemek için kalkan kullanılır. 10 Gbps ağlar için üretilmişlerdir.

  • Bağlantı tipi olarak 2’ye ayrılırlar.

    1) Düz (Straight) Kablo:

    • Kablonun her iki ucu aynı renk sırasına göre bağlanır.

    • Bilgisayar-switch, switch-router gibi farklı kategori cihazlar içindir.

    • İki farklı renk sırasına göre sıralanabilir.

      a) 568A: 1-YB 2-Y 3-TB 4-M 5-MB 6-T 7-KB 8-K

      b) 568B: 1-TB 2-T 3-YB 4-M 5-MB 6-Y 7-KB 8-K

    2) Çapraz (Crossover) Kablo:

    • Kablonun her iki ucu farklı renk sırasına göre bağlanır.

    • Bilgisayar-bilgisayar, switch-switch gibi aynı kategori cihazlar içindir.

    • RJ45’teki 8 pinden sadece 1, 2, 3 ve 6. pin kullanılır.

    • 1 ve 2. pin veri göndermek için; 3 ve 6. pin veri almak içindir.

    • Bir ucu 568A, diğer ucu 568B olarak bağlanmalıdır.

    • 100 Mbps hız alınır.

    • Artık cihaz NIC’leri düz-çapraz ayrımını kendi içlerinde yapabildikleri için gerek kalmamıştır.

Fiber Optik Kablolar

  • Veri iletimini cam ya da plastik fiber üzerinden ışık sinyalleri ile sağlarlar.

  • Sinyalin dışarı yansımasını önleyici katmanlar (kılıflar) vardır.

  • Işık sinyali, elektromanyetikten etkilenmez.

  • Sinyal, en içteki core adı verilen katmanda ilerler.

  • Bakır kablolardan çok daha uzak mesafelere veri iletebilirler.

  • Bağlantı tipi olarak 2’ye ayrılırlar.
    1) Single Mode Fiber Kablo:

    • Core tabaka incedir.

    • Aynı anda 1 ve tek yönlü ışık sinyali taşıyabilir.

    • 100 km’ye kadar veri iletebilir.

    • Işık kaynağı lazerdir.

    • Bağlantı konnektörü olarak Straight Tip (ST) kullanılır.

    2) Multi Mode Fiber Kablo:

    • Core tabaka kalındır.

    • Aynı anda birçok ışık sinyali taşıyabilir.

    • 2 km’ye kadar veri iletebilir.

    • Işık kaynağı LED’dir.

    • Bağlantı konnektörü olarak Subscriber Connector (SC) kullanılır.