2 Ağ topolojileri ve ağ cihazları

Bir ağ şemasına baktığınızda ilk sorulardan biri “hangi cihaz ne iş yapıyor?” olur. Bir switch, router, access point ve modem/ONT aynı kutuya benzeyebilir; hatta ev tipi cihazlarda bu işlevlerin birkaçı tek gövdede birleşebilir. Bu hafta, cihaz adlarını ezberlemek yerine hangi problemi çözdüklerini anlamaya odaklanacağız.

Ağ topolojileri ve temel ağ cihazlarının görevleri.

Ağ topolojileri ve temel ağ cihazlarının görevleri.
NoteBu haftanın kapsamı

Derste işlenecek: fiziksel ve mantıksal topoloji fikri, yıldız topoloji, hub–switch farkı, switch, router, access point, modem/ONT ve firewall’ın temel görevi.

Kendiniz okuyun: bus ve ring topolojilerinin tarihsel bağlamı; mesh fikrinin kısa tanımı.

Sınav dışı / bilgi amaçlı: üreticiye özgü cihaz özellikleri, ayrıntılı yönlendirme protokolleri ve kurumsal topoloji tasarımı.

2.1 Bu bölümün sonunda

  • Topolojinin neyi ifade ettiğini açıklayabilecek,
  • Yıldız topolojiyi basit bir şemada tanıyabilecek,
  • Hub ile switch arasındaki temel farkı açıklayabilecek,
  • Switch, router, access point, modem/ONT ve firewall rollerini ayırt edebilecek,
  • Bir ev veya küçük ofis ağındaki birleşik cihazın birden fazla rol üstlenebileceğini açıklayabileceksiniz.

2.2 Topoloji nedir?

Ağ topolojisi, cihazların ve bağlantıların nasıl düzenlendiğini anlatır. İki açıdan düşünülebilir:

  • Fiziksel topoloji: Kabloların ve cihazların gerçekte nasıl bağlandığı.
  • Mantıksal topoloji: Verinin ağ üzerinde hangi iletişim ilişkileriyle ilerlediği.

Giriş düzeyinde en önemli topoloji yıldız (star) yapısıdır. Uç cihazlar merkezi bir switch’e bağlanır. Günümüz Ethernet LAN’larında çok yaygındır.

PC ─┐
PC ─┼── Switch ── Router ── ISP/İnternet
AP ─┤
Yazıcı ─┘

Yıldız yapıda tek bir uç kablonun bozulması genellikle yalnızca o cihazı etkiler. Buna karşılık merkezdeki switch çalışmazsa switch’e bağlı birçok cihaz birlikte etkilenebilir.

NoteKendiniz okuyun: bus ve ring

Bus topolojide cihazlar ortak bir iletişim hattını paylaşır. Ring topolojide bağlantılar halka biçiminde devam eder. Bu yapılar ağ tarihini ve bazı özel sistemleri anlamak açısından yararlıdır; güncel küçük Ethernet ağlarında temel tasarım olarak ezberlenmeleri beklenmez.

2.3 Hub ve switch aynı şey değildir

Eski Ethernet ağlarında kullanılan hub, aldığı elektriksel sinyali diğer portlara tekrarlar. Hangi hedefin gerçekten paketi alması gerektiğine karar vermez. Bu nedenle bağlı cihazlar aynı iletişim ortamını daha fazla paylaşır.

Switch ise Ethernet çerçevelerindeki MAC adreslerini kullanarak hangi cihazın hangi portta olduğunu öğrenir ve trafiği uygun porta yönlendirmeye çalışır.

Özellik Hub Switch
Trafiği ayırt eder mi? Hayır MAC adresine göre ayırır
Trafiği hangi portlara gönderir? Genellikle tüm diğer portlara Hedefin bulunduğu porta
Bant genişliği Ortam daha çok paylaşılır Her port ayrı bağlantı kapasitesi sunabilir
Güncel kullanım Eski/seyrek Standart LAN cihazı
ImportantPaylaşılan ve adanmış bant genişliği sezgisi

Basitleştirilmiş olarak, 100 Mbps’lik bir hub ortamında cihazlar aynı kapasiteyi paylaşır. 100 Mbps portlara sahip bir switch’te ise her port kendi 100 Mbps bağlantısını kullanabilir. Switch’in toplam anahtarlama kapasitesi ve üst bağlantıları yine sınır oluşturabilir; ancak temel fark hub’ın ortak ortam, switch’in port başına ayrı bağlantı sağlamasıdır.

2.4 Switch ne yapar?

Switch’in temel görevi aynı yerel Ethernet ağı içindeki cihazlar arasında çerçeveleri taşımaktır. Bunu yaparken kaynak MAC adreslerini gözleyerek bir MAC adres tablosu oluşturur.

Örneğin:

Port 1 → PC-A'nın MAC adresi
Port 2 → Yazıcının MAC adresi
Port 3 → Access point
Port 24 → Router

Hedef MAC adresinin hangi portta olduğu biliniyorsa switch çerçeveyi o porta gönderir. Hedef henüz bilinmiyorsa bazı çerçeveler birden fazla porta iletilebilir. Bu mekanizmayı Ethernet haftasında daha ayrıntılı ele alacağız.

2.5 Router ne yapar?

Router, farklı IP ağları arasında paket iletir. Ev ağında tipik olarak yerel ağı ISP tarafındaki ağa bağlar. Küçük bir ağda router çoğu zaman varsayılan ağ geçidi (default gateway) rolünü de üstlenir.

Şimdilik şu ayrım yeterlidir:

  • Aynı LAN içindeki Ethernet iletişiminde switch önemli rol oynar.
  • Farklı IP ağları arasındaki iletişimde router gerekir.

Yönlendirme tablosunun ayrıntılarını bu hafta ezberlemeyeceğiz; 9. haftada yalnızca “kendi ağım” ve “varsayılan rota” düzeyinde okuyacağız.

2.6 Access point ne yapar?

Access point (AP), Wi-Fi kullanan cihazların kablolu yerel ağa erişmesini sağlar. AP internetin kendisi değildir; çoğu senaryoda kablosuz istemciyi mevcut LAN’a bağlayan erişim noktasıdır.

Bir dizüstü bilgisayar Wi-Fi üzerinden AP’ye bağlanabilir; AP de Ethernet ile switch’e bağlı olabilir. Böylece kablolu ve kablosuz cihazlar aynı yerel ağın parçaları olabilir.

2.7 Modem ve ONT ne yapar?

Evinize veya kuruma gelen erişim teknolojisine göre farklı sonlandırma cihazları kullanılır.

  • Modem, DSL veya kablo gibi sistemlerde servis sağlayıcı bağlantısını uygun sinyale dönüştürür.
  • ONT (Optical Network Terminal), fiber erişimde optik hattı Ethernet gibi yerel bağlantıya dönüştürür.

Ev tipi “modem” adı verilen cihazların içinde çoğu zaman modem/ONT işlevi dışında router, switch ve access point işlevleri de bulunabilir. Bu nedenle fiziksel kutu ile mantıksal rolü ayırmak önemlidir.

2.8 Firewall ne yapar?

Firewall, ağ trafiğini tanımlanan kurallara göre izin verme veya engelleme amacıyla denetler. Router ile aynı şey değildir. Bir cihaz hem router hem firewall işlevi taşıyabilir; fakat kavramsal görevleri farklıdır.

WarningNAT ile firewall’ı da karıştırmayın

İleride göreceğimiz NAT adres/port çevirisi yapar. Firewall ise trafik için güvenlik kuralları uygular. Birçok ev router’ında ikisi birlikte bulunduğu için günlük kullanımda birbirine karıştırılır.

2.9 Küçük bir ağ şemasını okuma

Şu senaryoyu düşünün:

                    ┌── PC
İnternet ─ ONT ─ Router ─ Switch ── Yazıcı
                    │       └────── AP ))) Telefon
                    └── varsayılan ağ geçidi

Bu şemadan şunları çıkarabiliriz:

  1. ONT servis sağlayıcı fiberini sonlandırır.
  2. Router yerel ağ ile dış ağ arasında geçiş sağlar.
  3. Switch kablolu uçları bir araya getirir.
  4. AP kablosuz cihazların LAN’a erişmesini sağlar.
  5. Yazıcıya yerel erişim için internetin mutlaka çalışması gerekmez.

2.10 Kendinizi kontrol edin

  1. Hub ile switch arasındaki en önemli trafik farkı nedir?
  2. “100 Mbps hub” ile “her portu 100 Mbps switch” aynı bant genişliği davranışına sahip midir?
  3. Router ile switch’in temel görevleri nasıl ayrılır?
  4. Access point internet üretir mi?
  5. Evde tek bir kutu neden hem modem, router, switch hem AP gibi görünebilir?
  1. Hub trafiği ayırt etmeden tekrarlar; switch MAC adresine göre uygun porta iletmeye çalışır.
  2. Hayır. Hub ortamında kapasite daha fazla paylaşılır; switch’te portlar ayrı bağlantı kapasitesine sahip olabilir.
  3. Switch aynı Ethernet LAN’ındaki cihazlar arasında çerçeve taşır; router farklı IP ağları arasında paket iletir.
  4. Hayır. AP kablosuz istemciyi yerel ağa bağlar; internet erişimi ayrıca router/ISP yoluna bağlıdır.
  5. Tüketici cihazlarında birden fazla mantıksal işlev tek fiziksel gövdede birleştirilebilir.

2.11 Bölüm özeti

  • Topoloji cihazların ve bağlantıların düzenini ifade eder.
  • Güncel küçük Ethernet LAN’larında yıldız topoloji yaygındır.
  • Hub ortak ortamı tekrarlar; switch MAC adreslerini öğrenerek trafiği portlara ayırır.
  • Switch ve router farklı görevler üstlenir.
  • Access point Wi-Fi istemcileri LAN’a bağlar.
  • Modem/ONT servis sağlayıcı erişimini sonlandırır.
  • Firewall trafik kurallarını uygular; NAT veya router kavramıyla aynı değildir.
Back to top