Bir çok bilgisayarın haberleşmesini sağlayan sisteme bilgisayar ağı denir. Bilgisayar ağlarının yapıları farklı olabilir .
LAN (Local Area Network - Yerel Alan Bilgisayar Ağı)
Bilgisayarların birbirlerine direkt olarak kablolarla bağlanmasıyla oluşan ağ.
WAN (Wide Area Network - Geniş Alan Bilgisayar Ağı)
LAN'ların birbirine bağlanmasıyla oluşan ağ. Bağlantı uydu teknolojisi ile de sağlanabilir, ama günümüzde maliyet açısından genellikle kiralık telefon hatları tercih edilmektedir.
Farklı yapılardaki yerel iletişim ağları birbirlerine daha geniş bir ağ aracılığı ile bağlanabilirler. Oluşan bu geniş sisteme ağlararası ağ anlamına gelen Internet (Internetwork) denir.
AĞ TOPOLOJİLERİ
Topology (yerleşim ve bağlantı biçimi), bilgisayarların birbirine nasıl bağlandıklarını tanımlayan genel bir terimdir. Yaygın olarak kullanılan topology türleri şunlardır:
Bus topology, bilgisayarların bir ana kablo ile birbirine bağlandığı şekildir. Ring topology ise bir halka biçiminde bilgisayarların birbirine bağlanmasıdır. Star topology ise bilgisayarların bir merkezi aygıt aracılığıyla birbirine bağlandığı şekildir. Mesh topology ise bütün bilgisayarların birbirine bağlandığı bir bağlantı biçimidir.
Mesh topology'nin yaygın olarak kullanılmadığını görüyoruz. Bunun nedeni gereksiz yere çok sayıda bağlantının yapılmasıdır. Günümüzde en yaygın olarak Star topology türünün seçildiğini görüyoruz. Bunun başlıca nedeni merkezi bir aygıttan dağıtılan kablolama şekli, fiyat ve performans gibi özelliklerdir.
A. BUS TOPOLOJİ
Bus yerleşim biçimi doğrusal bir hat olarak bilinir. Bütün makinelerin tek bir kabloya bağlı oldukları bir ağ türüdür.
B. STAR TOPOLOJİ
Star yerleşim biçiminde bilgisayarlar merkezi biçimde konuşlandırılan bir hub'a bağlı olarak çalışırlar. Bilgisayarlar tarafından üretilen sinyaller önce hub'a ulaşırlar ardından diğer bilgisayarlara ulaştırılırlar.
Star yerleşim biçimde bütün bilgisayarlar bir hub'a bağlıdır. Diğer bir deyişle bütün bilgisayarlara hub'tan bir kablo çekilir. Bu merkezi dağıtım sistemi yıldız yerleşim biçimde her bilgisayara özel bir kablo çekilmesini böylece herhan
gi bir kablo arızasının sadece o bilgisayarı etkilemesi sağlar. Böylece tüm network çökmez. Ancak merkezi dağıtım birim hub'ın bozulması durumunda ise bütün network çöker.
Star, en eski yerleşim biçimlerindendir. İlk olarak PBX (private Branch Exchanges) olarak adlandırılan analog ve sayısal anatharlama aygıtları olarak kar
şımız çıkmışlardır. Star yerleşim biçiminde bütün istasyonlar merkezi bir noktaya bağlıdırlar. Buna "hub" denir.
Star topoloji bugün bus'in yerine geçmiş ve UTP (genellikle Twisted-Pair kablo) kablo ile birlikte yaygın olarak kullanılmaktadır.
Bu yerleşim biçimin şu üstünlükleri vardır:
-Tek bir kablo sorununun bütün network'ü etkilememesi.
-Daha iyi bir network yönetimi.
-N
etwork'e PC eklemek ve çıkarmak kolay.
Bu yerleşim biçiminin zayıf yönleri ise şunlardır:
-Bütün birimlerin bağlı olduğu hub'ın bir sorunu bütün network'ü etkiler.
-Bütün birimler için tek bir kablo hattının çekilmesi maliyeti
C. RİNG TOPOLOJİ
Ring (halka) yerleşim biçiminde bilgisayarlar bir halka biçiminde birbirine bağlıdır. Herhangi bir sonlandırma işlemi yapılmaz. Sinyaller bir döngü içinde dönerler. Bununla birlikte halka yerleşim biçimi aktif bir network'tür. Diğer bir deyişle halka üzerinde yer alan bilgisayarlar verinin ve sinyallerin iletilmesinden sorumludurlar. Bu nedenle halkada yer alan bir bilgisayarın arızalanması bütün network'ün çökmesi anlamına gelir.
Halka yerleşim biçiminde sinyallerin dolaşımını kontrol etmek için token adı verilen bir bilgi kullanılır. Token bilgisayarlar arasında dolaşır. Sinyal gönderecek bilgisayar bulunduğunda token o bilgisayar tarafından değiştirilir ve diğer bilgisayarı bulması için sinyalle birlikte yollanır.
Ring yerleşim biçimi fiziksel olarak bir Star biçimindedir. Ama network mantıksal olarak Ring olarak çalışır. Bu işlem merkezi bir MAU (Multistation Access Unit) aygıt tarafından yapılır.
D. MESH
Her noktanın birbirine bağlandığı çok güvenli bir network sistemi olan mesh yerleşim biçimi tamamen ya da kısmen oluşturulabilir. Mesh yerleşim biçimine pek rastlanmaz.
------------------------------------------------------------------------------------------------------------
OPTİK İLETİŞİM YÖNTEMİ
Optik iletişim, haberleşme için ışık kullanılan iletişim tekniğidir. İletişim ortamı fiber optik kablo olup mesajlar taraflar arasında optik fiberler üzerinden ışık darbeleri ile gönderilir ve alınır.
Işığın mesaj göndermek için kullanımı uzun bir geçmişe sahip olmasına rağmen, 1880 yılında
Alexander Graham Bell’in güneş ışığının yoğunluğunu modüle ederek birkaç yüz metre öteye
mesaj gönderebildiği fototelefonu (photophone) yapmasıyla teknolojide bir devrim yaşanmıştır. 1880 yılının sonlarından 1960 yılının başlarına kadar düşük kapasiteli ve kısa mesafeli optik iletişim kullanılagelmiştir.
1960’larda lazerin keşfi, 1970’lerde düşük kayıplı optik fiberin geliştirilmesi, 1980’lerde uzun ömürlü yarıiletken lazer diyodların kullanımına başlanması ve
1990’larda pratik optik kuvvetlendiricilerin geliştirilmesi optik iletişimde yeni bir dönemin
başlamasına neden olmuştur.
Bugün gelinen noktada modern optik fiber sistemleri
ile hızlı ve okyanusları aşan/kıtalararası mesafelerde iletişim gerçekleştirmek mümkündür. Benzer şekilde serbest-uzay iletişim sistemleri de uydular arasında yüksek data hızlı veri iletişimi olanağı sağlamaktadır.
Optik iletişim, bu mikrodalga ve/veya kablosuz teknolojilerle birlikte, geniş çaplı bir bağlanabilirlikle, yüksek kapasiteli ağların kurulmasına olanak tanımaktadır.
Optik iletişim için en çok kullanılan dalgaboyları 0.83 ile 1.55 mikron arasındadır. 1 mikronluk bir dalgaboyu 300 THz’lik (300,000 GHz) bir frekansa karşı düşmektedir. Bu değer geleneksel radyo, mikrodalga veya milimetre-dalga iletişim sistemlerindeki frekanslara göre oldukça yüksek bir değer olup, optik iletişimin bant genişliğinin çok daha yüksek olması anlamına gelmektedir.
OSI KATMANLARI
OSI modelinde iletisim problemi yedi katman ile çözülmüs. Iki bilgisayar sisteminin birbiriyle iletisim kurabilmesi için önce uygulama programin sistemin 7. katmaniyla konusur. Bu katman 6. katmanla ve böylece ilerler. Ardindan iletisim network hattina oradan da diger sistemin 1. katmanina geçer. Buradan diger katmanlara yükselir.
Bütün LAN'lardaki teknolojinin anlasilmasi için OSI layer olarak adlandirilan yedi katmanli modeli anlasilmasi gerekir. OSI modeli modüler bir mimariye dayanir. Her katmanda belli bir is yapilirarak bir sonraki katmana geçilir .
1. Katman : Fiziksel Katman (Physical Layer)
1. katman veya fiziksel katman verinin kablo üzerinde alacagi fiziksel yapiyi tanimlar. Diger katmanlar 1 ve sifir degerleriyle çalisirken, 1. katman 1 ve sifirlarin nasil elektrik, isik veya radyo sinyallerine çevrilecegini ve aktarilacagini tanimlar. Gönderen tarafta 1. katman bir ve sifirlari elektrik sinyallerine çevirip kabloya yerlestirirken, alici tarafta 1. katman kablodan okudugu bu sinyalleri tekrar bir ve sifir haline getirir.
Fiziksel katman veri bitlerinin karsi tarafa, kullanilan medya(kablo, fiber optik, radyo sinyalleri) üzerinden nasil gönderilecegini tanimlar. Iki tarafta ayni kurallar üzerinde anlasmamissa veri iletimi mümkün degildir. Örnegin bir taraf sayisal 1 manasina gelen elektrik sinyalini +5 volt ve 2 milisaniye süren bir elektrik sinyali olarak yolluyor, ama alici +7 volt ve 5 milisaniyelik bir sinyali kabloda gördügünde bunu 1 olarak anliyorsa veri iletimi gerçeklesmez.
Fiziksel katman bu tip çözülmesi gereken problemleri tanimlamistir. Üreticiler(örnegin ag karti üreticileri) bu problemleri göz önüne alarak ayni degerleri kullanan ag kartlari üretirler. Böylece farkli üreticilerin ag kartlari birbirleriyle sorunsuz çalisir.
2.Katman : Veri Baglantisi Katmani (Data Link Layer)
Veri baglantisi katmani fiziksel katmana erismek ve kullanmak ile ilgili kurallari belirler. Veri baglantisi katmaninin büyük bir bölümü ag karti içinde gerçeklesir. Veri baglantisi katmani ag üzerindeki diger bilgisayarlari tanimlama, kablonun o anda kimin tarfindan kullanildiginin tespiti ve fiziksel katmandan gelen verinin hatalara karsi kontrolü görevini yerine getirir.
Veri baglantisi katmani iki alt bölüme ayrilir: Media Access Control(MAC) ve Logical Link Control(LLC).
MAC alt katmani veriyi hata kontrol kodu(CRC), alici ve gönderenin MAC adresleri ile beraber paketler ve fiziksel katmana aktarir. Alici tarafta da bu islemleri tersine yapip veriyi veri baglantisi içindeki ikinci alt katman olan LLC'ye aktarmak görevi yine MAC alt katmanina aittir.
LLC alt katmani bir üst katman olan ag katmani(3. katman) için geçis görevi görür. Protokole özel mantiksal portlar olusturur (Service Access Points, SAPs). Böylece kaynak makinada ve hedef makinada ayni protokoller iletisime geçebilir(örnegin TCP/IP<-->TCP/IP). LLC ayrica veri paketlerinden bozuk gidenlerin(veya karsi taraf için alinanlarin) tekrar gönderilmesinden sorumludur. Flow Control yani alicinin isleyebileginden fazla veri paketi gönderilerek bogulmasinin engellenmesi de LLC'nin görevidir.
Katman 3: Ag Katmani(Network Layer)
Ag katmani veri paketine farkli bir aga gönderilmesi gerektiginde yönlendiricilerin kullanacagi bilginin eklendigi katmandir. Örnegin IP protokolü bu katmanda görev yapar.
Katman 4: Tasima Katmani (Transport Layer)
Tasima katmani üst katmanlardan gelen veriyi ag paketi boyutunda parçalara böler. NetBEUI, TCP ve SPX gibi protokoller bu katmanda çalisir. Bu protokoller hata kontrolü gibi görevleride yerine getirir.
Tasima katmani alt katmanlar (Transport Set) ve üst katmanlar (Application Set) arasinda geçit görevini görür. Alt katmanlar verinin ne olduguna bakmandan karsi tarafa yollama isini yaparken üst katmanlarda kullanilan donanim ile ilgilenmeden verinin kendisi ile ugrasabilirler.
Katman 5: Oturum Katmani(Session Layer)
Oturum katmani bir bilgisayar birden fazla bilgisayarla ayni anda iletisim içinde oldugunda, gerektiginde dogru bilgisayarla konusabilmesini saglar. Örnegin A bilgisayari B üzerideki yaziciya yazdiriken, C bilgisayari B üzerindeki diske erisiyorsa, B hem A ile olan, hem de C ile olan iletisimini ayni anda sürdürmek zorundadir.
Bu katmanda çalisan NetBIOS ve Sockets gibi protokoller farkli bilgisayarlarla ayni anda olan baglantilari yönetme imkani saglarlar.
Katman 6: Sunum Katmani(Presentation Layer)
Sunum katmaninin en önemli görevi yollanan verinin karsi bilgisayar tarafindan anlasilabilir halde olmasini saglamaktir. Böylece fakli programlarin birbilerinin verisini kullanabilmesi mümkün olur.
Dos ve Windows 9x metin tipli veriyi 8 bit ASCII olarak kaydederken (örnegin A harfini 01000001 olarak), NT tabanli isletim sistemleri 16 bit Unicode'u kullanir (A harfi için 0000000001000001). Ancak kullanici tabii ki sadece A harfiyle ilgilenir. Sunum katmani bu gibi farkliliklari ortadan kaldirir.
Sunum katmani günümüzde çogunlukla ag ile ilgili degil, programlarla ilgili hale gelmistir. Örnegin eger siz iki tarafta da gif formatini açabilen bir resim gösterici kullaniyorsaniz, bir makinanin digeri üzerindeki bir GIF dosyayi açmasi esnasinda sunum katmanina bir is düsmez, daha dogrusu sunum katmani olarak kastedilen sey, ayni dosyayi okuyabilen programlari kullanmaktir.
Katman 7: Uygulama Katmani(Application Layer)
Uygulama katmani programlarin agi kullanabilmesi için araçlar sunar. Microsoft API'leri uygulama katmaninda çalisir. Bu API'leri kullanarak program yazan bir programci, örnegin bir ag sürücüsüne erismek gerektiginde API içindeki hazir araci alip kendi programinda kullanir. Alt katmanlarda gerçeklesen onlarca farkli islemin hiçbirisiyle ugrasmak zorunda kalmaz.
