2 Ağ topolojileri ve ağ cihazları

Bir ağ şemasındaki kutular birbirine benzer: switch, router, access point ve modem/ONT çoğu zaman aynı boyda birer dikdörtgendir. Hangisinin ne yaptığını ezberlemek yerine bu hafta daha kullanışlı bir soru soracağız: bu kutu bozulursa tam olarak ne çalışmaz? Bir cihazın görevini en iyi, arızasının etki alanı anlatır.

Ağ topolojileri ve temel ağ cihazlarının görevleri.

Bu haftanın kapsamı

Sınavda sorulur: switch, router, access point, modem/ONT ve firewall’ın görevi; her birinin arızasında etkilenen kapsam; hub ile switch farkı ve paylaşılan/adanmış bant genişliği; yıldız topoloji; fiziksel kutu ile mantıksal rolün ayrılması; firewall’ın router ve NAT’tan farkı.

Sınav dışı (bilgi amaçlı): bus ve ring topolojilerinin ayrıntısı; üreticiye özgü cihaz özellikleri; yönlendirme protokolleri; kurumsal topoloji tasarımı.

2.1 Bu cihaz bozulursa kim etkilenir?

Cevap her cihaz için farklıdır ve tam olarak o cihazın görevini tarif eder:

Cihaz	Bozulduğunda etkilenen
Switch	O switch’e bağlı cihazlar (birbirini de göremez)
Router	Herkes dışarı çıkamaz, ama yerel ağ çalışmaya devam eder
Access point	Yalnız kablosuz cihazlar; kablolular etkilenmez
Modem / ONT	ISP bağlantısı biter; iç ağın tamamı yerelde çalışır
Firewall	Kurallara göre izin verilen/engellenen trafik değişir

Bu tabloyu ezberlemene gerek yok — aşağıdaki dört vaka onu zaten kuruyor.

2.2 Önce şema: yıldız topoloji

Ağ topolojisi, cihazların ve bağlantıların nasıl düzenlendiğini anlatır. Günümüz Ethernet ağlarında baskın düzen yıldız (star) topolojidir: uç cihazlar merkezî bir switch’e bağlanır.

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

Yıldız topolojinin arıza davranışı doğrudan bu şekilden okunur: uçtaki bir kablo koparsa yalnız o cihaz etkilenir; merkezdeki switch giderse ona bağlı herkes birlikte gider. Aşağıdaki vakalar bu iki durumu ayırt etmeyi öğretiyor.

Bilgi amaçlı: bus ve ring

Bus topolojide cihazlar ortak bir hattı paylaşır, ring topolojide bağlantılar halka biçiminde devam eder. Ağ tarihini anlamak için yararlıdır; güncel küçük Ethernet ağlarında temel tasarım olarak karşına çıkmaz ve sınav kapsamı dışındadır.

2.3 Vaka 1 — Bir odadaki 12 bilgisayar birden gitti

Etkilenen : 3. kattaki 12 bilgisayar
Etkilenmeyen : diğer katlar, Wi-Fi kullanıcıları, internet
Belirti : etkilenen cihazlar birbirini de göremiyor

2.3.1 Kanıt ne söylüyor

En değerli kanıt son satırda: etkilenen cihazlar birbirini de göremiyor. Demek ki sorun dışarı çıkışta değil, o cihazları bir araya getiren noktada.

Switch, aynı yerel Ethernet ağı içindeki cihazlar arasında çerçeveleri taşır. Bunu yaparken gelen çerçevelerin kaynak MAC adreslerini gözleyip bir MAC adres tablosu kurar:

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

Hedefin hangi portta olduğu biliniyorsa çerçeve doğrudan o porta gider. Switch gittiğinde bu tablo da gider — bu yüzden ona bağlı cihazlar yalnız internete değil, birbirlerine de erişemez.

Kapsamın tek kata sınırlı kalması, yıldız topolojinin beklenen davranışıdır: arıza merkezî bir noktada ama o merkez tüm ağın merkezi değil, sadece o segmentin.

2.4 Vaka 2 — Herkes birbirini görüyor, kimse dışarı çıkamıyor

Etkilenen : tüm bina, internet erişimi yok
Etkilenmeyen : yerel yazıcı, yerel dosya paylaşımı, kat içi iletişim

2.4.1 Kanıt ne söylüyor

Yerel iletişimin tamamı çalışıyor, yalnız kendi ağının dışına çıkış kırılmış. Bu, switch’in değil bir üst rolün belirtisi.

Router, farklı IP ağları arasında paket iletir. Küçük bir ağda yerel ağı ISP tarafındaki ağa bağlar ve çoğu zaman varsayılan ağ geçidi (default gateway) rolünü de üstlenir — yani “kendi ağımda olmayan her şey buraya” adresidir.

Şimdilik gereken ayrım şu kadar basit:

Aynı LAN içindeki iletişim → switch
Farklı IP ağları arasındaki iletişim → router

Yönlendirme tablosunun ayrıntısına girmiyoruz; 9. haftada yalnız “kendi ağım” ve “varsayılan rota” satırlarını okuyacağız.

2.5 Vaka 3 — Kablolular çalışıyor, kablosuzlar gitti

Etkilenen : Wi-Fi ile bağlanan tüm cihazlar
Etkilenmeyen : Ethernet kablosuyla bağlı bilgisayarlar, internet

2.5.1 Kanıt ne söylüyor

Kablolu cihazların internete çıkabilmesi router’ı, switch’i ve ISP bağlantısını birlikte doğrular. Etkilenen kapsam tam olarak erişim yöntemiyle sınırlı.

Access point (AP), Wi-Fi kullanan cihazların kablolu yerel ağa erişmesini sağlar. Dizüstü bilgisayar Wi-Fi ile AP’ye bağlanır, AP de Ethernet ile switch’e bağlıdır. Böylece kablolu ve kablosuz cihazlar aynı yerel ağın parçası olur.

Access point internet üretmez

AP bir erişim noktasıdır, bir internet kaynağı değil. AP çalışıyorken internet olmayabilir (Vaka 2’deki gibi), internet çalışıyorken AP bozuk olabilir (bu vaka). Wi-Fi simgesinin dolu olmasının neden bir şey kanıtlamadığını 1. haftada bu yüzden konuşmuştuk.

2.6 Vaka 4 — Ağ, herkes aynı anda kullanınca yavaşlıyor

Eski bir laboratuvarda cihazlar bir hub üzerinden bağlı. Tek kullanıcı varken hız normal; sınıf dolduğunda herkes yavaşlıyor.

2.6.1 Kanıt ne söylüyor

Belirti kullanıcı sayısıyla orantılı — bu, arızadan çok paylaşılan kapasite işaretidir.

Hub, aldığı elektriksel sinyali diğer portlara tekrarlar. Hangi cihazın paketi gerçekten alması gerektiğine karar vermez. Switch ise MAC adreslerine bakarak trafiği hedefin bulunduğu porta yönlendirir.

Özellik	Hub	Switch
Trafiği ayırt eder mi?	Hayır	MAC adresine göre ayırır
Nereye gönderir?	Genellikle tüm diğer portlara	Hedefin bulunduğu porta
Bant genişliği	Ortam paylaşılır	Port başına ayrı kapasite
Güncel kullanım	Eski / seyrek	Standart LAN cihazı

Sezgi şöyle kurulur: 100 Mbps’lik bir hub ortamında cihazlar aynı 100 Mbps’i paylaşır. 100 Mbps portlara sahip bir switch’te her port kendi 100 Mbps’ini kullanabilir. Switch’in toplam anahtarlama kapasitesi ve üst bağlantısı yine bir sınır oluşturur, ama temel fark budur: hub ortak ortam, switch port başına ayrı bağlantı.

2.7 Kutu ile rol aynı şey değildir

Evdeki tek bir cihaz aynı anda modem/ONT, router, switch ve access point işlevlerini taşıyabilir. Bu, o işlevlerin aynı şey olduğu anlamına gelmez — yalnız aynı plastik gövdeye konduğu anlamına gelir.

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

Sorun giderirken fiziksel kutuyu değil mantıksal rolü düşünmek gerekir. “Modem bozuldu” cümlesi, içindeki dört işlevden hangisinin bozulduğunu söylemez; Vaka 1–3’teki kapsam soruları tam olarak bunu ayırt etmek içindir.

2.7.1 Firewall ne yapar, ne yapmaz?

Firewall, ağ trafiğini tanımlanan kurallara göre inceleyip izin verir veya engeller. Bir cihaz hem router hem firewall işlevi taşıyabilir; kavramsal görevleri yine de farklıdır.

Router, NAT ve firewall üç ayrı şeydir

Router paketleri ağlar arasında iletir. NAT (9. hafta) çıkışta adres çevirisi yapar. Firewall trafiğe güvenlik kuralları uygular. Ev router’ında üçü birlikte bulunduğu için günlük dilde karışır — ama biri çalışırken diğeri devre dışı olabilir. NAT’ın neden bir güvenlik duvarı sayılmadığını 9. haftada ayrıntısıyla göreceğiz.

2.8 Ekranda ne gördük

Derste şemadaki her kutunun karşılığı canlı olarak gösterilir. Kayıttan izleyenler için:

> ipconfig
   Default Gateway . : 192.168.20.1     ← şemadaki "Router" kutusu bu adres

> ping 192.168.20.60                    ← switch üzerinden yerel bir cihaz
   Reply from 192.168.20.60: time=1ms    ← switch çalışıyor

> ping 192.168.20.1                     ← router'ın kendisi
   Reply from 192.168.20.1: time=1ms     ← router yanıtlıyor

> ping 1.1.1.1                          ← router'ın ötesi
   Request timed out.                    ← Vaka 2: yerel var, dışarısı yok

Aynı üç komut, üç farklı kutuyu ayrı ayrı doğruluyor. Şema okumanın pratik karşılığı budur.

2.9 Sınav provası

Önce kendi cevabını seç; sonra cevap anahtarında her şıkkın neden doğru veya yanlış olduğunu oku. Sınav maddeleri bu mantıkla yazılır.

Madde 1. Bir katta 12 bilgisayar aynı anda ağa erişimini kaybetti. Bu cihazlar birbirlerini de göremiyor; diğer katlar ve Wi-Fi kullanıcıları etkilenmemiş. En güçlü ilk hipotez hangisidir?

A. O katta elektrik kesintisi olmuştur
B. Access point arızalanmıştır
C. O cihazların bağlı olduğu switch arızalanmıştır
D. ISP bağlantısı kopmuştur
E. Router arızalanmıştır

Madde 2. Bir binada tüm kullanıcılar birbirine erişebiliyor ve yerel yazıcı çalışıyor, ancak hiç kimse internete çıkamıyor. Hangi cihaz veya bağlantı öncelikle incelenmelidir?

A. Yerel yazıcı
B. Kat switch’leri
C. Access point
D. Router / ISP bağlantısı
E. Kullanıcı bilgisayarlarının ağ kartları

Madde 3. Bir ofiste Ethernet kablosuyla bağlı bilgisayarlar internete çıkabiliyor, ancak Wi-Fi kullanan tüm cihazlar ağa erişemiyor. Hangi cihaz öncelikle incelenmelidir?

A. Kat switch’i
B. Yerel yazıcı
C. ONT / modem
D. Router
E. Access point

Madde 4. Hub ile switch arasındaki en önemli fark nedir?

A. Switch trafiği MAC adresine göre hedef porta yönlendirir; hub ayırt etmeden tekrarlar
B. Switch yalnız kablosuz ağlarda kullanılır
C. Hub yalnız fiber, switch yalnız bakır kullanır
D. Hub daha hızlı çalışır çünkü karar vermez
E. Hub IP adreslerine göre yönlendirme yapar

Madde 5. 100 Mbps portlara sahip bir switch ile 100 Mbps’lik bir hub aynı bant genişliği davranışını mı gösterir?

A. Evet; ikisi de toplam 100 Mbps sunar
B. Hayır; hub’da ortam paylaşılır, switch’te her port kendi kapasitesini kullanabilir
C. Hayır; switch toplam 100 Mbps’i portlara böler
D. Hayır; hub her porta ayrı 100 Mbps verir
E. Evet; fark yalnız fiyattadır

Madde 6. Access point internet erişimi üretir mi?

A. Evet; AP kendi DHCP sunucusunu çalıştırdığı için internet sağlar
B. Evet; AP kendi IP adreslerini internetten alır
C. Hayır; kablosuz istemciyi yerel ağa bağlar, internet erişimi router/ISP yoluna bağlıdır
D. Evet; AP doğrudan ISP’ye bağlanır
E. Yalnız 5 GHz bandında çalışırken üretir

Madde 7. Ev tipi tek bir kutunun aynı anda modem/ONT, router, switch ve access point gibi görünmesinin nedeni nedir?

A. Router diğer cihazları taklit eder
B. ISP cihazı uzaktan bu rollere dönüştürür
C. Bu işlevlerin hepsi aslında aynı şeydir
D. Birden fazla mantıksal işlev tek fiziksel gövdede birleştirilmiştir
E. Cihaz çalışırken rolleri sırayla değiştirir

Madde 8. Aşağıdakilerden hangisi firewall’ın görevidir?

A. Farklı IP ağları arasında paket iletmek
B. Kablosuz istemcilere Wi-Fi parolası dağıtmak
C. Kablosuz istemcileri yerel ağa bağlamak
D. Özel adresleri çıkışta genel adrese çevirmek
E. Trafiği tanımlanan kurallara göre inceleyip izin vermek veya engellemek

Madde 9. Yıldız topolojide merkezdeki switch ile uçtaki tek bir kablonun arızası arasında kapsam açısından ne fark vardır?

A. Uç kablo yalnız o cihazı etkiler; merkezdeki switch ona bağlı tüm cihazları etkiler
B. İkisi de tüm ağı etkiler
C. Uç kablo tüm ağı, switch tek cihazı etkiler
D. Uçtaki kablo arızası komşu cihazların hızını düşürür
E. İkisi de yalnız tek cihazı etkiler

Cevaplar ve gerekçeler

Madde 1 — Doğru: C. Etkilenen cihazların birbirini de görememesi belirleyici kanıttır: sorun dışarı çıkışta değil, o cihazları bir araya getiren noktada.

A yanlış: Elektrik kesintisi cihazların tamamını kapatırdı; burada bilgisayarlar çalışıyor, yalnız ağ erişimi yok.
B yanlış: Wi-Fi kullanıcıları etkilenmemiş; AP çalışıyor.
D yanlış: ISP kopsaydı tüm bina internetsiz kalır ama yerel iletişim çalışmaya devam ederdi.
E yanlış: Router arızasında yerel iletişim sürerdi; burada cihazlar birbirini bile göremiyor. Ayrıca diğer katlar etkilenmemiş.

Madde 2 — Doğru: D. Yerel iletişimin tamamı sağlam, kırılan tek şey kendi ağının dışına çıkış. Bu router ve ISP bağlantısının kapsamıdır.

A yanlış: Yazıcı zaten çalışan taraf; belirtinin parçası değil.
B yanlış: Switch bozuk olsaydı yerel iletişim de bozulurdu; yazıcı çalışıyor.
C yanlış: AP arızası yalnız kablosuz kullanıcıları etkiler; burada tüm bina etkilenmiş.
E yanlış: Tüm kartların aynı anda bozulması olasılık dışıdır; ayrıca yerel erişim çalışıyor.

Madde 3 — Doğru: E. Etkilenen kapsam tam olarak erişim yöntemiyle sınırlı. Kabloluların çıkabilmesi router’ı, switch’i ve ISP bağlantısını birlikte doğruluyor.

A yanlış: Switch bozuk olsaydı ona bağlı kablolu cihazlar da etkilenirdi.
B yanlış: Yazıcının belirtiyle ilgisi yok.
C yanlış: Sağlayıcı bağlantısı kopsaydı kablolu cihazlar da dışarı çıkamazdı.
D yanlış: Router bozuk olsaydı kablolu cihazlar da internete çıkamazdı.

Madde 4 — Doğru: A. Switch MAC adres tablosunu kullanarak çerçeveyi hedefin portuna gönderir; hub sinyali ayırt etmeden diğer portlara tekrarlar.

B yanlış: Switch kablolu LAN cihazıdır.
C yanlış: Ortam türü ayırt edici değildir; fark karar verme biçimindedir.
D yanlış: Karar vermemek hızlı yapmaz; ortamın paylaşılması yoğunlukta yavaşlamaya yol açar.
E yanlış: Hub adres bilgisine hiç bakmaz; IP’ye göre yönlendirme router’ın işidir.

Madde 5 — Doğru: B. Hub’da tüm cihazlar aynı kapasiteyi paylaşır; switch’te portlar ayrı bağlantı kapasitesine sahip olabilir.

A yanlış: Switch’te toplam kapasite port sayısıyla ölçeklenir, tek bir 100 Mbps’e sıkışmaz.
C yanlış: Switch portları tek bir kapasiteyi bölmez; her port kendi bağlantısını kullanabilir.
D yanlış: Tanımlar ters çevrilmiş; ayrı kapasite sunan switch’tir.
E yanlış: Fark fiyat değil, çalışma biçimidir.

Madde 6 — Doğru: C. AP bir erişim noktasıdır, internet kaynağı değil. AP çalışırken internet olmayabilir.

A yanlış: DHCP adres dağıtır; internet erişimi sağlamaz.
B yanlış: Yerel adresler genellikle yerel ağdaki DHCP’den alınır.
D yanlış: AP tipik olarak Ethernet ile switch’e veya router’a bağlanır.
E yanlış: Frekans bandının internet erişimiyle ilgisi yoktur.

Madde 7 — Doğru: D. Tüketici cihazlarında işlevler tek gövdeye konur; bu onları aynı şey yapmaz.

A yanlış: Taklit değil, aynı gövdede birlikte bulunma söz konusudur.
B yanlış: Roller cihazın donanım ve yazılımında zaten vardır.
C yanlış: İşlevler farklıdır; biri çalışırken diğeri bozuk olabilir.
E yanlış: Roller eşzamanlı çalışır; sırayla devreye girmez.

Madde 8 — Doğru: E. Firewall trafiğe güvenlik kuralları uygular.

A yanlış: Bu router’ın işidir.
B yanlış: Firewall parola yönetimi yapmaz.
C yanlış: Bu access point’in işidir.
D yanlış: Bu NAT’tır. NAT ile firewall’ın karıştırılması bu dersin en sık düzelttiği hatadır.

Madde 9 — Doğru: A. Yıldız topolojinin tanımlayıcı davranışı budur: uçtaki arıza yerel, merkezdeki arıza o merkeze bağlı herkesi kapsar.

B yanlış: Uçtaki tek kablo yalnız kendi cihazını etkiler.
C yanlış: İlişki tamamen tersine çevrilmiş.
D yanlış: Yıldız topolojide uç bağlantılar birbirinden bağımsızdır.
E yanlış: Merkezî cihaz arızası çok daha geniş bir kapsamı etkiler.

2.10 Tek sayfa özet

Bir cihazın görevini en iyi arızasının etki alanı anlatır.
Switch bozulursa ona bağlı cihazlar birbirini de göremez → yerel iletim.
Router bozulursa yerel ağ çalışır, dışarı çıkış biter → ağlar arası iletim.
Access point bozulursa yalnız kablosuzlar etkilenir → LAN’a kablosuz erişim.
Modem/ONT sağlayıcı bağlantısını sonlandırır.
Hub ortak ortamı tekrarlar, switch MAC adresine göre porta ayırır: hub’da kapasite paylaşılır, switch’te port başına ayrılır.
Güncel Ethernet ağlarında baskın düzen yıldız topolojidir: uçtaki arıza tek cihazı, merkezdeki arıza tüm segmenti etkiler.
Kutu ile rol aynı şey değildir; ev tipi tek cihaz dört işlevi birden taşıyabilir.
Router, NAT ve firewall üç ayrı kavramdır.

2.11 Bu bölümün kazanımları

Bu bölümü bitiren öğrenci:

Bir cihazın arızasında etkilenen kapsamı belirleyip cihazı tanır.
Switch ile router’ın görevini ayırır.
Hub ile switch farkını bant genişliği açısından açıklar.
Access point’in görevini açıklar ve internet üretmediğini ayırt eder.
Fiziksel kutu ile mantıksal rolü ayırır.
Firewall’ı router ve NAT’tan ayırır.
Yıldız topolojide arızanın etki alanını yorumlar.