Ara

26 Şubat 2009 Perşembe

4.Hafta

Port Nedir? (4.Katman)

Bilgisayar ve telekomünikasyon dünyasında, "port" denildiği zaman akla ilk
gelen genellikle fiziksel bağlantıda kullanılan ara birimlerdir. Bu tür "port"
lar üzerinden bağlanmış herhangi bir makinaya "data" gönderilebilir ve bu
makinanın işleyişi kontrol edilebilir. Örneğin, tipik bir bilgisayarda bir veya
birden fazla "seri port" bir tane de "paralel port" bulunur. Adından da
anlaşılacağı gibi "seri port" dan bilgiler seri (her defasında bir bit) olarak
gönderilir ve bu tür "port" lara genellikle tarayıcı (scanner) gibi cihazlar
takılır. Her defasında birden çok bit göndermek içinse "paralel port" kullanı-
lır. Bu tip "port" lara da yazıcı (printer) veya "paralel port" bağlantısı olan
herhangi bir cihaz takılabilir.

Bizi ilgilendiren ve çoğunlukla İnternet dünyasında kullanılan "port"
kavramı ise yukardaki tanımdan biraz daha soyut bir kavramdir. Bu anlamda "port" (ki dokümainin sonuna kadar "port" bu anlamda kullanılacaktir) herhangi bir fiziksel bağlantı yeri değil, mantıksal bir bağlanma şeklidir. Şöyle ki:

Günümüz dünyasında birçok işletim sistemi birden fazla programın aynı anda
çalışmasına izin vermektedir. Bu programlardan bazıları dışarıdan gelen
istekleri (istemci-client/request) kabul etmekte ve uygun gördüklerine cevap
(sunucu-server/response) vermektedir. Sunucu programları çalışan bilgisayarlara birer adres verilir (bknz. IP adresleri) ve bu adresler kullanılarak istenilen bilgisayarlara ulaşılır. Peki, ulaşılan bir bilgisayar üzerindeki hangi sunucu programdan hizmet alınmak istendiği nasıl belirtilir?

Bunun için bilgisayarlar üzerinde birtakım soyut bağlantı noktaları
tanımlanır ve herbirine, adresleyebilmek için positif bir sayı verilir (port
numarası). Bazı sunucu programları, daha önce herkes tarafından bilinen "port"
lardan hizmet verirken (örn: telnet->23. port) bazıları da sunucu programını
çalıştıran kişinin türüne ve isteğine göre değişik "port" lardan hizmet verir.
Dolayısıyla, ağ üzerindeki herhangi bir sunucu programa bağlanmak istenildiğin-
de, programın çalıştığı bilgisayarın adresinin yanında istekleri kabul ettiği
"port" numarasını da vermek gerekir. Örnek verecek olursak:

144.122.156.104 "IP" adresine sahip makinada (orca) çalışan "telnet"
sunucu programına (23. "port" dan hizmet veren) bağlanmak için aşağıdaki satır
yazılır.

telnet 144.122.156.104 23

Daha önce de belirttiğimiz gibi bazı sunucu programların belirli "port"
lardan hizmet verdiği bilindiği için, bu sunuculara bağlanmak istediğimizde,
"port" numarasını vermeye gerek kalmaz. Bu durumda yukardaki satır

telnet 144.122.156.104 şeklinde de yazılabilir.

Kullanıcı Veri Birimi Protokolü (UDP)

Kullanıcı Datagram Protokolü (UDP), RFC 768 "User Datagram Protocol (UDP)" belgesinde tanımlanan bir TCP/IP standardıdır. TCP/IP ana bilgisayarları arasında hızlı, az yükle ve düşük güvenilirlikli veri taşıma için bazı programlar tarafından TCP yerine UDP kullanılmaktadır.

UDP bağlanma gerektirmeyen ve herhangi bir veri biriminin teslimini veya sıralı oluşunu garanti etmeyen bir en iyi performans teslim hizmeti sunar. Güvenilir iletişime gereksinim duyan bir kaynak ana bilgisayar, TCP hizmetini veya kendi sıraya koyma ve alındı bildirimi hizmetlerini sağlayan bir program kullanmak zorundadır.

Aşağıdaki resimde gösterildiği gibi UDP iletileri IP veri birimlerine yerleştirilip gönderilir.

IP datagramına UDP katma

UDP bağlantı noktaları

UDP bağlantı noktaları, UDP iletilerinin gönderilmesi ve alınması için bir konum sağlarlar. UDP bağlantı noktaları, her protokol bağlantı noktasıyla belirtilen programa yönelik tüm veri birimlerinin alınması için tek bir ileti sırası işlevini görür. Bunun anlamı UDP tabanlı programların aynı anda birden çok ileti alabilmesidir.

UDP kullanan her programın sunucu yanı kendilerine ayrılan bağlantı noktalarında gelecek iletileri bekler. 1,024 değerinden küçük (ve bazı daha büyük) UDP sunucu bağlantı noktası numaraları Internet Atanmış Numaralar Yetkilisi (IANA) tarafından ayrılmış ve kayıt altına alınmıştır.

Her UDP sunucu bağlantı noktası ayrılmış veya iyi bilinen bir bağlantı noktası numarasıyla tanıtılır. Aşağıdaki tabloda standart UDP tabanlı programların kullandığı bazı iyi bilinen UDP sunucu bağlantı noktaları gösterilmiştir.

UDP bağlantı noktası numarası Açıklama

53

DNS ad sorguları

69

Basit Dosya Aktarım Protokolü (TFTP)

137

NetBIOS ad hizmeti

138

NetBIOS veri birimi hizmeti

161

Basit Ağ Yönetimi Protokolü (SNMP)

520

Yönlendirme Bilgisi Protokolü (RIP)

UDP ve TCP

Genelde UDP ile TCP’nin veri teslim yöntemleri arasındaki fark telefonla aramayla postayla kart gönderme arasındaki farka benzer. TCP hedefin erişilebilir ve iletişime hazır olduğunu doğrulayarak bir telefon çağrısı gibi çalışır. UDP ise kart gibi işler; iletiler küçüktür ve teslimat büyük olasılıkla gerçekleşir fakat bu asla garanti edilemez.

UDP genelde bir seferde küçük miktarlarda veri ileten veya gerçek zamanlı işlemlere gereksinim duyan programlar tarafından kullanılır. Bu durumlarda UDP’nin düşük üstbilgi yükü ve çok noktaya yayın yetenekleri (örneğin bir veri birimi için birden çok alıcı) TCP’den daha elverişlidir.

UDP, TCP’nin sağladığı hizmet ve özelliklerle tam karşıttır. Aşağıdaki tabloda verilerin taşınmasında UDP veya TCP kullanılmasına bağlı olarak TCP/IP iletişiminin nasıl işlendiği gösterilmektedir.

UDP TCP

Bağlanma olmadan verilen hizmet; ana bilgisayarlar arasında oturum açılmaz.

Bağlanarak verilen hizmet; ana bilgisayarlar arasında oturum açılır.

UDP verilerin sırasını veya teslimini garanti etmez veya doğrulamaz.

TCP, doğrulamayla verinin hedefe ulaşmasını ve verilerin sıralı teslimini garanti altına alır.

UDP kullanan programlar verilerin taşınması için gerekli güvenilirliği kendileri sağlamak zorundadır.

TCP kullanan programlara güvenli veri taşıma garantisi sağlanır.

UDP hızlıdır, ek yükü azdır, noktadan noktaya ve noktan birden çok noktaya iletişimi destekleyebilir.

TCP daha yavaştır, ek yükü fazladır ve yalnızca noktadan noktaya iletişimi destekler.

UDP de, TCP de, her TCP/IP programı için iletişimi tanımlamak üzer bağlantı noktalarını kullanır.

arP - Adres Çözümleme Protokolü

IP yığınında, adres çözümlemesi yapan protokoller vardır. Adres çözümleme protokolü (ARP) IP adreslerinin fiziksel adreslere dönüştürülmesi sağlar ve bu fiziksel adresleri üst katmanlardan gizler.

Genelde ARP, ARP belleği olarak bilinen haritalama tabloları ile çalışır. Tablo, bir IP adres ile bir fiziksel adres arasında haritalama yapılmasını sağlar. Bir LAN’da (Ethernet veya IEEE 802 ağı gibi), ARP hedef IP adresini alır ve haritalama tablosundan bunun karşıladığı hedef fiziksel adresi arar. Eğer ARP adresi bulursa, bulduğu fiziksel adresi; isteği yapan cihaza yollar.

Gerekli adres ARP belleğinden bulunamazsa, ARP modülü ağa bir yayın yapar. Yayına ARP request denir. Bu yayın bir IP hedef adresi içerir. Netice olarak yayını alan cihazlardan biri ARP request’teki IP adresinin kendisine ait olduğunu sezerse, isteği yapan host’a bir ARP reply gönderir. Bu çerçeve, sorgulanan host’un fiziksel donanım adresini içerir. İsteği yapan host bu çerçeveyi alınca onu kendi ARP belleğine yerleştirir. Daha sonra, bu belirli IP adresine gönderilecek datagramlar belleğe başvurularak fiziksel adrese dönüştürülebilir. Sonuç olarak ARP sistemi isteği yapan host’un, başka bir host’un fiziksel adresini, onun IP adresi ile bulmasına olanak sağlar.

ARP isteği ve cevabı kavramları Şekil 5’de gösterilmiştir. A host’u C’nin fiziksel adresini bulmak istemektedir. A bu yüzden B, C, D’ye datagram yayınlar. Bu yayına yalnızca C cevap verir çünkü gelen ARP istek datagramında kendi IP adresinin olduğunu görür. C host’u kendi adresini ARP cevabı formunda bir IP datagramına yerleştirir.

Şekil 5-ARP İsteği ve Cevabı

ARP, IP adreslerini fiziksel adreslere haritalaması yanında, özel donanım tiplerinin tanımlanmasına da izin verir. Böylece sorgulanan host ARP datagramı alınca, datagramdaki bir alana bakarak, cihazın hangi tipte bir donanım kullandığını (bir Ethernet arabirimi veya paket radyo gibi) anlayabilir.

directed ARP (DARP)

Aynı link seviye arayüzü aracılığıyla iki IP ağında arayüzü bulunan bir yönlendirici, bu iki IP ağının aynı link düzeyindeki ağı paylaştığını bilir ve bu bilgiyi sunuculara (ICMP Redirects yoluyla) ve yönlendiricilere ( dinamik routing protokolleri yoluyla) bildirir Ama, herhangi bir taraftaki IP ağındaki sunucu veya yönlendirici, yabancı IP ağdaki IP adreslerine kendine uygun link düzey adreslerine çevirebildiği sürece bu bilgiyi diğer ağdaki sunucular ve yönlendiricilerle iletişim için kullanmaz. DARP, sunuculara ve yönlendiricilere, bildirilen, potansiyel geçiş IP adreslerinin , link düzey adresleri birleştirilen yabancı ağlarda çözümü için imkan tanıyan dinamik bir adres çözümleme prosedürüdür. DARP, normal ARP paket formatını kullanır.


24 Şubat 2009 Salı

3. Hafta

Bilgisayar Ağları Nasıl Çalışır?

Ethernet Xerox firmasının Palo Alto araştırma merkezinde 1970'li yıllarda Dr. Robert M. Metcalfe tarafından geliştirildi. Metcalfe "geleceğin ofisi" projesi üzerinde çalışıyordu ve elinin altında dünyanın ilk workstation bilgisayarlarından biri olan Xerox Alto bilgisayarlar bulunuyordu.

1972 yılının sonlarında, Metcalfe ve Xerox'ta çalışan iş arkadaşları Xerox Alto'ları birbirine bağlamak için deneysel olarak Ethernet'i geliştirdiler. Böylece Alto bilgisayarlar diğer sunucular ve lazer yazıcılar birbiriyle haberleşebiliyordu. İlk Ethernetin çalışma hızı Alto'larla uyumlu olması için Alto'nun çalışma hızı ile aynı tutulmuş ve sonuçta ağ 2.94 Mega Bit/Saniye hızında çalışmıştır. İlk ethernet tek parça bir koaksiyel kablo kullanıyordu.

Bu diyagram...Dr. Robert M. Metcalfe tarafından 1976 yılının haziran ayında National Computer Conferance'da ethernetin doğuşu sırasında çizildi.
Ethernetin doğuşundan beri bu diyagramdaki temellere dayanan kullanım süregeldi.

İsterseniz günümüzde hemen hemen her ofiste görebileceğiniz bir bilgisayar ağını ele alarak, bilgisayar ağlarının temel çalışma prensiplerini inceleyelim. Firmanın ismi Sinan UYSAL A.Ş. olsun. Ofiste Windows 2000 yüklü bilgisayarlar var. Windows 2000 ağ özelliklerini sağlayan bir işletim sistemi, bu da onu OS(Operating System-İşletim Sistemi) olmanın yanısıra bir de NOS(Network Operating System-Ağ İşletim Sistemi) yapıyor. Ak Tic.'in bilgisayar ağı en popüler kablolama şekli olan Unshielded Twisted Pair(UTP) kullanıyor.

Kablolar

Ağ ilk başta bilgisayarlar arasında fiziksel bir bağlantıya ihtiyaç duyar. Böylece veri bitleri bilgisayarlar arasında aktarılabilir. Günümüzde bir çok ağ altta gördüğünüze benzer unshielded twisted pair-kaplamasız dolanmış çift (UTP) kabloyu kullanıyor. Bu tip kablo 4 veya 8 telden oluşuyor ve bu teller birbirine dolanmış çiftler halinde. Unutmayın farklı kablo tipleri, hatta kablosuz teknolojiler de kullanılabilir, burada amacımız, ağ'ın çalışabilmesi için veriyi aktaracak bir ortama ihtiyacı olduğunu kavramanız.


Kablo Çeşitleri

Kablosuz çözümlerin artan popülaritesine rağmen bilgisayar ağlarının çok büyük bir bölümü bağlantı için hala bir çeşit kablo kullanmaktadır. Bu sayfada günümüz networklerinde kullanılan kabloların yapısına göz atacağız. Bu sayfada hangi ağ teknolojisi ne tip kablo kullanıyor veya 100 Mbit cross kablo nasıl yapılır gibi ayrıntılara girmeden genel olarak kabloları tanımaya çalışacağız. Bilgisayar ağlarında kullanılan kablo tipleri şunlardır: 1. Koaksiyel Kablo (Coaxial Cable) 1.1. RG-8 1.2. RG-6 (Ağlarda kullanılmasa da bilmemiz gerekiyor.) 1.3. RG-58 2. Dolanmış Çift Kablo (Twisted Pair Cable) 2.1. Kaplamalı Dolanmış Çift (Shielded Twisted Pair-STP) 2.2 Kaplamasız Dolanmış Çift (Unshielded Twisted Pair-UTP) 3. Fiber Optik Kablo (Fiber Optic Cable)

Ağ kartı

Ağın çalışmasını sağlayan diğer bir bileşen ise Network Interface Card(NIC) - Ağ Kartı'dır. Sık sık ethernet kartı deriz, aslında ağ kartı demek daha doğru. Bu bir "generic name" haline gelmiş. Nasıl margarin yerine "sana yağ" diyorsak, ağ kartları içinde "ethernet" türü tartışmasız en yaygın tür olduğu için, ağ kartı ethernet kartına dönüşmüş. Ancak başka ağ teknolojilerinde çalışmak üzere üretilmiş ağ kartları da mevcut. Sonuç olarak ağ kartı genel bir tanım, ethernet ise bir alt tür, ama en yaygın olanı. Ağ kartları çok değişik tipte olabilirler ama PAK Tic.'in kullandıkları ve sizinde kullanacaklarınız mutemelen aşağıdakine benzeyecektir.



Peki ağ kartının görevi ne? Bilgisayarlar verileri ikilik sayı sisteminde yani 1 ve 0'lar olarak işler ve saklarlar. Ağ kartları da sayısal(dijital) veriyi elektrik, ışık veya radyo sinyalleri olarak diğer sistemlere iletme görevini yerine getirir. Elektrik sinyallerini kullanan ağ kartları en yaygın tip olduğu için isterseniz onlarla devam edelim.

MAC adresi

Her ağ kartı içinde üretilirken kaydedilmiş ve dündaya bir eşi olmayan bir numara mevcuttur. Media access control address (MAC) olarak adlandırılan bu adres 48 bit'tir.

Ağ kartları bir diğer ağ kartına veri yollarken alıcıyı diğerlerinden ayırmak için bu MAC adresini kullanır.

Ağ kartı üreten firmalar, önce IEEE (Institue of Electrical and Electronics Engineers) isimli kuruma başvurur ve 24 bit'lik bir üretici kodu(her üreticiye farklı kod veriliyor) alırlar. Sonra ürettikleri her karta ilk 24 biti üretici kodu, son 24 biti ise her kartta farklı olacak şekilde MAC adresini koyarlar.

Bir ağ kartı MAC adresi şu şekilde olabilir:

MAC Adresi

110011110110111011101111 011101111011011101110001

Üretici kodu Kart seri numarası

Tabii bu şekilde ikili sistemdeki sayıların okunması insanlar için zor olduğundan MAC adresleri onaltılı sayı sistemine çevrilerek ifade edilir. Tipik bir MAC adresi 00-50-05-1A-00-AF şeklindedir. Hexadecimal(yani 16'lı sayı sisteminde) olan bu adreste her bir rakam (mesela B) 4 bite karşılık gelir.

UTP Kablo Yapımı

Kablolamada uymamız gereken, daha doğrusu bizden sonra müdehele edecek kişinin işini kolaylaştırmak için bazı standartlar vardır.
EIA/TIA isimli kuruluş "EIA/TIA -568-A 'Commercial Building Wiring Standard' " isimli kablolama ile ilgili standartları belirlemiştir.
Düz Kablolamada standardımız iki ucunda 568A veya 568B olmasıdır. Yani:
568A<->568A veya 568B<->568B
Cross (Çapraz) Kablolamada isi iki ucun birbirinden farklı olmasıdır. Yani:
568A<->568B
İki bilgisayarı birbirine direk bağlamak için Çapraz bağlantı seçilir. Düz bağlantı ise Hub veya Switch yardımı ile ağ oluşturmada kullanılır.

Bahsettiğimiz 568A ve 568B ise CAT5 kablomuzdaki renk sırasısıdır.

*** 568 A ya göre Bağlama ***

1-Yeşil-Beyaz

2-Yeşil

3-Turuncu-Beyaz

4-Mavi

5-Mavi-Beyaz

6-Turuncu

7-Kahverengi-Bayaz

8-Kahverengi


1-Turuncu-Beyaz

2-Turuncu

3-Yeşil-Beyaz

4-Mavi

5-Mavi-Beyaz

6-Yeşil

7-Kahverengi-Bayaz

8-Kahverengi