Ağ Temelleri

4 - Ağ Cihazları

Emre Can Yılmaz
[email protected]

Ondokuz Mayıs Üniversitesi

2024

Ağ Cihazları

  • Ağ cihazları, bilgisayar veya benzeri sayısal sistemlerin birbirleriyle karşılıklı çalışmalarını, iletişim kurmalarını sağlayan ara cihazlardır.
  • Bir ağ yapısı, bu tür cihazların birbirine bağlanmasıyla oluşur.
  • Küçük, büyük, ucuz veya pahalı birçok ağ cihazı vardır.

Ağ Cihazları

  • NIC - Network Interface Card (Ağ Arayüz Kartı)
  • Hub (Dağıtıcı)
  • Switch (Anahtar)
  • Repeater (Tekrarlayıcı)
  • Bridge (Köprüleyici)
  • Router (Yönlendirici)
  • Access Point (Erişim Noktası)
  • Modem
  • Firewall (Güvenlik Duvarı)
  • Gateway (Ağ Geçidi)

Ağ Arayüz Kartı (NIC - Network Interface Card)

  • Bilgisayarların ve diğer cihazların bir ağa bağlanmasını sağlayan donanımlara ağ arayüz kartı (NIC - network interface kart) denir.
  • Bilgisayarın özelliklerine göre anakartla bütünleştirilmiş halde olabilir ya da anakart üzerindeki herhangi bir çevresel yuvaya takılı olabilir.

Ağ Arayüz Kartı (NIC - Network Interface Card)

  • PCI, USB gibi bağlantı yuvalarını kullanan ağ arayüz kartları vardır. Bunlardan en sık kullanılanı PCI bağlantı noktasını kullanan kartlardır.

MAC Adresi

  • MAC adresi (Fiziksel adres, Donanım adresi), ağ donanımının tanımlanmasını sağlar.
  • Ağ arayüz kartlarının kendine özgü, başka bir kartta olmayan 48 bitlik fiziksel bir adresi vardır. Bu adrese MAC (Media Access Control) adresi denir.
  • MAC adresi kullanıcılar için ağ üzerindeki veri akışını kontrol etmekte kullanılır.
  • MAC adresi 6 oktetten oluşur. İlk 3 oktet donanımı üreten firmayı, son 3 oktet ise donanımı işaret eder.
  • MAC adresi, sadece yerel ağlarda haberleşmeyi sağlar.
  • Örnek: 00:11:22:33:44:55

HUB (Dağıtıcı)

  • Hub (Dağıtıcı), ağ elemanlarını birbirine bağlayan çok portlu bir bağdaştırıcıdır.
  • Yıldız ağ topolojisinde kullanılır.
  • Hublar birbirine bağlanarak ağ büyütülebilir.
  • Hub kendisine gelen bilgiyi gitmesi gerektiği yere değil, portlarına bağlı bütün bilgisayarlara yollar.
  • Bilgisayar gelen bilgiyi analiz ederek kendisine gelmişse kabul eder.
  • OSI modeline göre 1. katmanda (Fiziksel Katman) çalışır.

HUB (Dağıtıcı) - Devam

HUB (Dağıtıcı) - Devam

Switch (Anahtar)

  • Ağ sistemlerinde, ağ içindeki aygıtların ortak kullanım veya paylaşım için birbirine bağlanmasını sağlar.
  • Bir bilgisayardan gelen veriyi filtreleyerek sadece ilgili bilgisayara gönderir.
  • Akıllı HUB diyebiliriz.
  • Anahtar cihazının günümüzde 4-5-8-16-24-26-48 portlu olanları bulunmaktadır.

Switch (Anahtar) - Devam

Switch (Anahtar) - MAC Adres Tablosu

  • Anahtar cihazı, portlarına bağlanan bilgisayarları MAC adreslerine bakarak tanır.
  • MAC Tablosu vardır. Hangi porta hangi cihazın bağlı olduğunu böyle anlar.
Alıcı MAC Adresi Bağlı Olduğu Port
a4:c3:f1:44:bb:b4 1.port
a4:c3:f1:44:bb:b2 2.port
a4:c3:f1:44:bb:b3 3.port

HUB ile Switch Arasındaki Farklar

  • HUB, hangi bilgisayarların kendisine bağlı olduğunu bilmez.
  • Ağda bir veri bir bilgisayara gönderilecekse HUB bu veriyi tüm bilgisayarlara gönderir. Veriyi alacak olan bilgisayar, verinin kendisine gönderilip gönderilmediğini kontrol eder, eğer kendisine gönderilmişse veriyi alır.
  • Switch, MAC tablosuna bakarak bir veriyi yalnızca hedef porta gönderir.
  • Switch’lerin yönetim panelleri de bulunabilir. HUB’larda bu yoktur.
  • HUB tek şeritli, Switch çok şeritli yola benzetilebilir.

Switch ve HUB Örneği - 1

Katman 2 Switch (Layer 2 Switch)

  • OSI modeline göre 2. katmanda yani “Veri Bağlantı” katmanında çalışır.
  • Topolojinin merkezinde yer alarak gelen bilgiyi ilgili istemciye yollar.
  • Aynı anda birden fazla çağrıya cevap verebilir.
  • Bir hedefe giden tek bir yol ve MAC adresi kullanılır.
  • Katman 3 Switch’e göre daha ucuzdur.

Katman 3 Switch (Layer 3 Switch)

  • OSI modeline göre 3. katmanda yani “Ağ” katmanında çalışır.
  • Bir ağ genişletilmek istendiğinde ve alt ağların sayısı arttırıldığında kullanılır.
  • Paketleri farklı ağlara yönlendirme özelliği vardır. —-> Router gibi.

Köprü (Bridge)

  • OSI modelinin 2. katmanında yani “Veri Bağlantı” katmanında çalışır.
    • MAC adreslerini kullanarak çerçeveleri iletir.
  • Köprüler bağımsız ağları birbirine bağlamak için kullanılır.
  • Çerçeveleri inceler ve çerçevedeki hedef MAC adresi, diğer ağdaki bir adresle örtüşüyorsa iletime izin verir.
  • Birbiri ile aynı topolojide veya farklı topolojide olabilir.
    • Örneğin bir yıldız ve bir halka topolojisindeki ağları birbirine bağlayarak tek bir ağ gibi gösterir.
  • Çerçeve filtreleme ve iletme işlemi yapar.
  • Farklı hızlardaki ağları (örneğin 10 Mbps ve 100 Mbps) birbirine bağlayabilir.

Köprü (Bridge) - Örnek

Tekrarlayıcı (Repeater)

  • Çeşitli sebeplerle zayıflamış olan sinyali kuvvetlendirerek ağa geri gönderen aktif ağ cihazıdır.
  • OSI modeline göre 1. katmanda çalıştığı için verinin içeriğine bakmaz, sadece sinyalleri güçlendirir.
  • Ağ trafiğini yönetmez.

Tekrarlayıcı (Repeater) - Devam

  • Tekrarlayıcıların sık kullanıldığı ortamlar kablolu ortamların aksine kablosuz ortamlardır. Çünkü kablolu ortamlarda her aktif cihaz (router, switch, hub vb.) birer tekrarlayıcı olarak çalışır.

Tekrarlayıcı (Repeater) - Devam

Yönlendirici (Router)

  • Ağlar arası (LAN-LAN, LAN-WAN, WAN-WAN) haberleşmenin yapılabilmesi için ara bağlantıyı sağlar.
  • Gelen paketin başlığından ve yönlendirme tablosu bilgilerinden yararlanarak yönlendirme kararlarını verme yeteneğine sahiptir.
  • OSI modeline göre 3. katmanda yani “Ağ” katmanında çalışır.

Yönlendirici (Router) - Örnek

Ağ Örneği

Erişim Noktası (Access Point)

  • Erişim noktası, kablolu bir internet ağına kablosuz erişim sağlar.
  • Erişim noktası, hub’a, anahtara veya kablolu yönlendiriciye takılır ve kablosuz iletişim sinyalleri gönderir.
  • Havaalanında, restoranda veya otelde genel kullanıma açık kablosuz ağlarda, genellikle bir erişim noktası kullanılır.

Modem

  • Modemin görevi, bilgisayardan aldığı dijital (sayısal) veriyi analog veriye çevirerek göndermek ve aynı şekilde karşı taraftaki bilgisayardan gelen analog veriyi tekrar dijital veriye çevirerek bilgisayara iletmektir.
  • Modem terimi, modulation ve demodulation kelimelerinin kısaltılması ile oluşturulmuştur.

Modem - Devam

Modem - Devam

ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line) Modem

  • Bu teknolojide internet bağlantısı standart bakır telefon kabloları tarafından sağlanır.
  • ADSL’de teorik olarak 24 Mbps’e kadar download hızı verilebilir ancak upload hızı çok daha limitlidir.
  • Alınabilecek maksimum hız altyapının ve ev içi tesisatın kalitesine, santrale olan uzaklığa ve hat gürültü oranına göre değişkenlik gösterir.

VDSL (Very-high-bitrate Digital Subscriber Line) Modem

  • VDSL, ADSL’den çok daha yüksek hızlara (5 kat daha fazla download ve 10 kat daha fazla upload) olanak verir.
  • Sinyalin güçlü olarak aktarılabildiği noktalarda 100 Mbps’e kadar hıza ulaşılabilir.
  • VDSL teknolojisi bakır telefon hatlarını çok daha verimli şekilde kullanır, ancak bu verim çok daha kısa mesafelerde mümkündür.
  • Kısa mesafeler daha az bozulma ve daha çok güvenilir bağlantı demektir.
  • Ayrıca, altyapının ve iç tesisatın kalitesi de VDSL verimliliğini etkiler.

Fiber Modem

  • Veriyi bakır kablo yerine fiber optik kablolar üzerinden ışıkla iletir.
  • Işık sinyalini dijital veriye çevirir.
  • Çok Yüksek Hız: 1000 Mbps ve üzeri hızlara rahatlıkla ulaşır.
  • Simetrik Hız: İndirme ve yükleme (download/upload) hızları birbirine yakındır.
  • Düşük Gecikme: Daha kararlı bağlantı ve düşük ping süreleri sağlar.

Güvenlik Duvarı (Firewall)

  • Güvenlik duvarının görevi; ağ üzerinde kendisine gelen paketlerin daha önce tanımlanmış kurallar doğrultusunda ulaşması gereken yerlere gidip gitmeyeceğine karar vermekten oluşur.
  • Yazılım tabanlı ve donanım tabanlı olabilir.
  • Güvenlik duvarı, saldırganlar veya zararlı yazılımların (solucanlar gibi) ağ veya internet üzerinden bilgisayarınıza erişmelerini engellemeye yardımcı olabilir. Ayrıca, güvenlik duvarı bilgisayarınızın diğer bilgisayarlara zararlı yazılım göndermesine de engel olur.

Ağ Geçidi (Gateway)

  • Ağ geçidi, başka bir ağa geçiş hizmeti veren bir yönlendiricidir.
  • Ağ Geçidi’ni, evinizin veya ofisinizin internete açılan ana kapısı olarak düşünebilirsiniz.
  • Yerel ağınızdan (içeriden) internete (dışarıya) gitmek isteyen tüm veriler bu kapıdan (genellikle modem veya router’ınızdan) geçmek zorundadır.

OSI Katmanları ve Cihazlar

OSI Katmanı Cihaz
Uygulama Güvenlik Duvarı
Sunum Güvenlik Duvarı
Oturum Güvenlik Duvarı
Taşıma Güvenlik Duvarı
Ağ Yönlendirici (Router), Katman 3 Switch
Veri İletim Köprü (Bridge), Katman 2 Switch, Ağ Kartı (NIC)
Fiziksel Ağ Kartı (NIC), Yineleyici (Repeater), HUB, Kablo, Alıcı ve verici

Bölüm Özeti

  • Ağ cihazları, bilgisayarların ve diğer cihazların bir ağ üzerinde iletişim kurmasını sağlayan donanımlardır.
  • Ağ arayüz kartları (NIC’ler), hub’lar, switch’ler, yönlendiriciler, modemler ve güvenlik duvarları gibi çeşitli ağ cihazları vardır.
  • Her cihazın, ağın performansını ve güvenliğini sağlamada belirli bir rolü vardır.
  • Doğru ağ cihazlarını seçmek ve yapılandırmak, verimli ve güvenli bir ağ için önemlidir.

Gelecek Hafta

  • UTP kablo hazırlama ve kablo standartlarını inceleyeceğiz.