kmars.JPG (3297 bytes)

AUTOMATION

BİLGİSAYAR   NETWORKLERİ


Doç. Dr. Kutlu MERİH

 

BİLGİSAYAR NETWORKLERİ

Bilgisayarın bir işletmenin gereksinimi olan stratejik fonksiyonlarını yerine getirebilmesi için,çeşitli tipte bilgi işlem cihazı birbirlerine bağlanarak bir sistem (network) haline getirilmelidirler. Büyük işletmelerde bilgisayar sistemleri genelde bir çok I/O  terminalinden oluşmuştur ve bunlar merkezi bir bilgisayara bağlanmışlardır. Bütün bir sistemin verimli çalışabilmesi için bu I/O cihazlarının etkin bir biçimde data  alışverişi yapmaları gereklidir.

Çok büyük sistemlerde,cihazlar bir binanın içinde değişik noktalara veya farklı binalara tamamen farklı fonksiyonları gerçekleştirmek için yerleştirilebilirler. Böyle sistemleri verimli çalıştırabilmek için birden fazla işlem birimine ihtiyaç duyulabilir. Dolayısıyla bu işlem birimleri  ve I/O cihazlarının bir network ile birbirleriyle komünikasyonunun sağlanması gereklidir. Bu networkler üç temel öğeden oluşur.

1-  Bilgisayar Sistemi : Bu, büyük merkezi bir bilgisayar olabileceği gibi,dağıtılmış sistemlerde görülen küçük bilgisayarlardan oluşan bir yerel network de olabilir.

2- komünikasyon Düzeni : Bu birim, networkteki cihazları birbirlerine bağlayan elemanlardır.Bu elemanlar sayesinde data alış-verişi yapılabilir. Bunlar komünikasyon hatları,cihazları ve prosesörlerdir.

3-Terminaller: Bunlar genel olarak bilgisayarlardan oluşan I/O cihazlarıdır ve network'e giriş sağlarlar.

Bilgisayar networkleri çok büyük ölçekte bilgi işlemin ekonomik olarak yapılmasını sağlar.
Networklerin başlıca kullanım nedenleri;

    • İşletme içine dağılmış,büyük ve kompleks operasyonların kontrolünde,
    • Pahalı bilgisayar donanımının paylaştırılarak kullanılmasında,
    • Bir çok kullanıcının merkezi database ile iletişimine olanak sağlaması nedeniyle,
    • Bağımlı operasyonlar arsında data alış-verişi sağlamada,
    • Büyük bir alana yayılmış operasyonlarda idari kolaylık sağlamada kullanılır,

Bilgisayar networkleri çok çeşitli amaçlarla kullanılabilirler;
 

    Data girişi : Merkezi bilgisayara remote uçlardan (terminal noktalarından) bilgi girilebilir.

    Remote Job Entry (RJE): Remote terminal tarafından merkezi bilgisayarın data prosesinde kullanımı yapılabilir.

    Record Update: Remote terminal tarafından data eklemesi veya değiştirilmesi yapılabilir.

    Time sharing: Değişik Remote terminaller tarafından girişi yapılan işlerin (Jobs),merkezi bilgisayarın eşzamanlı kullanımı ile aynı anda yapılabilmesi.

    Proses Kontrol: İşletme performansının izlenmesi,kontrolü ve idari raporların hazılanmasının sağlanması.

    Message switching: Bilgisayarın network'ünün komünikasyon faaliyetleri kapsamında,remote terminaller arasında mesaj iletimi yapılması

    Data İletimi (Transmission):

     

  • Bilgisayar networklerinde data iletimi için gerekli temel elemanlar.

    Terminal: Mekanik olarak Remote birimler tarafından verilen datanın elektrik sinyallerine çevrilmesini veya bunun tam tersini sağlayan birimdir.

    Modem (Modulator/Demodulator): Bu cihazlar dijital sinyalleri analog sinyaller haline çevirerek (veya tam tersi yapılır) komünikasyon hatları boyunca iletilmesini sağlar.

    Komünikasyon Hatları: Remote terminalleri ve merkezi bilgisayarı birbirlerine bağlayan hatlardır.

    Komünikasyon prosesörü: Data transferlerinde ve proses fonksiyonlarının denetiminde kullanılan özel bir bilgisayardır.

    Server Bilgisayar: Remote terminallerden data alan ve işlem yapan merkezi bilgisayardır.

Komünikasyon hatları üzerinden iletilen datanın,seçilen taşıyıcıya göre belirli bir formda olması gereklidir. Bu genellikle datanın seri hale getirilmesi yani (Serialised) seri binary formuna çevrilmesi ve hattın öbür ucuna ulaştığında ise deserialised yapılması yani makine diline çevrilmesi gereklidir. Bu serialised ve deserialised operasyonları komünikasyon prosesorleri ve terminaldeki komünikasyon kontrol üniteleri ile yapılabilir. Seri hale çevrilmiş binary sinyaller daha sonra modemler tarafından analog sinyallere çevrilerek,telefon hatları gibi taşıyıcılar ile iletilirler.

komünikasyon hatlarının performansına etki eden faktörler şunlardır.

Data Oranı: Saniyedeki bir iletim hızıdır.

Band Genişliği:Taşıyıcı sinyalin frekans aralığıdır.

Data İletim Yolu:

    a: Simplex İletim       : Yanlız bir yönde data iletim şeklidir.

    b: Half-duplex İletim : Bir zaman dilimide yanlız bir yönde olmak şartıyla iki yönlü data iletim şeklidir.

    c: Duplex İletim         : İki yönlü data iletim şeklidir.

Hata Karekteristiği: İletim sırasında ortamdan kaynaklanan etkileşimlerin sonucu (gürültü, sıcaklık vb.) sinyalinin bozulması veya zayıflaması özelliklerini belirtir.

Gecikme: İletiminde zaman gecikmesi, iletilen sinyaller arasındaki zaman farklarıdır.

Networkta bulunan donanımların data göndermesi veya alması bunların arasındaki iletimin senkronize olup olmaması ile ilgidir. Genelde bu iki tip temel data iletimi ile sağlanır.

1-Asenkronize İletim: Bilgi akışı, her bir karakterden önce ve sonra start ve stop bit'leri yardımıyla sağlanır. Bu iletim hattının düşük seviyede kullanılmasına sebep olur.

2-Senkronize İletim: Burada start ve stop bit'leri kullanılmaz ve sürekli bir karakter akışı vardır. Fakat bu karakter akışı gruplara bölünmüştür ve bu guruplar eşit zaman aralıklarında ilerleyerek iki cihaz arasında bir uyum sağlanır. Böylece iletim hatlarının kullanım seviyesi yükselir,fakat bu tip iletim daha pahalı donanım gerektirir.

Genelde iki çeşit komünikasyon hattı kullanılır.

    • Switched hatlar       : Bunlar half-duplex iletim sağlayan normal telefon hatlarıdır.
    • Non-switched hatlar: Bunlar özel networkler için hazırlanan,full-duplex iletim sağlayan   özel hatlardır.

LAN (Local Area Network)

Network'te amaç hızlı ve ucuz data komünikasyonudur. Genelde işletmeler sınırlı bir coğrafi alan içerisinde olduklarından,kullanılacak networklerin de buna bağlı olarak seçilmesi önemlidir. Böyle networklere Local Area Network,yani LAN denir.Ayrıca burada alan sınırlı olduğundan,networkun hızı da yüksektir.LAN'lardan elde edilen hız,taşıyıcı hatlarda kullanılan pahalı donanımlardan kaynaklanmakla beraber,elde edilen hız yapılan masrafı karşılar. Ayrıca hatların çok uzun olmaması maliyeti düşürücü yöndedir. Fakat bu durum,uzun mesafe networkleri için aynı değildir ve pahalı ekipmanların kullanılması ekonomik olmaz.

LAN sistemlerin etkin çalışmasını sağlar,çünkü;

    . Merkezi bilgisayara olan ihtiyacı azaltır.

    . Remote (Uçbirimler)birimler arasında data alış-verişi sağlar

    . Sistemdeki toplam bilgisayar kullanma gücünü yükseltir,

    . Maliyeti düşürür,

    . Bütün cihazlar iletim hattı kullanırlar,

    . Yüksek hızlı iletim tekniklerine olanak verir.

LAN'ın imalat sanayiine getirdiği ekstra avantajlar ise;

    . Bütün terminallerin ortak bilgisayar ekipmanlarını kullanmasına olanak verir,

    . LAN, incompatible/uyumsuz ekipmanların ortak bir interface kullanılarak        sistemde ortaklaşa kullanımını destekler,

    . LAN,terminaller arasında özel amaçlı komünikasyon sağlayabilir.
      (örnek: elektronik mail)

LAN KARAKTERİSTİKLERİ

LAN'lar üç temel karakteriyle tanımlanırlar;

1-Topology:

Bu network'teki cihazları birbirine nasıl bağlandıklarını tanımlar. En çok görülen tipler BUS (lineer) ve RING (halka) topolojilerdir.   .

Bus tipinde her cihaz network hattına bağlıdır. Ring tipinde ise bütün işletim birimleri bir daire oluşturacak şekilde birbirlerine iletim hatları ile bağlanmıştır.

Bunların yanında noktadan noktaya topolojiler de vardır ki burada terminaller merkezi bilgisyara komünikasyon hatlarıyla direkt olarak bağlanmışlardır. İşlem hızı yüksek olmakla beraber, dezavantajları;  

    * Geniş networkler için pahalı olurlar,

    * Terminaller arası iletişim merkezi bilgisayar üzerinden yapılabilir,

    * Merkezi bilgisayarın çalışmaması halinde bütün sistem bloke olur.

2-Kontrol Mekanizması:

Networteki her cihaz diğer birimlerle iletişim paketleri kullanarak komünikasyon sağlar.Bu paketlet hem gidilecek yer hem de data ve kontrol bilgileri barındırırlar. Networkdeki bu mesaj paketlerinin kontrolü genelde üç şekilde yapılır.

İçerik kontrolü,BUS tipi LAN'larda kullanılır ve her cihazın mesaj yollamak için hattın boşalmasını beklemesi prensibine göre çalışır.
 

    Mesaj Slot: BUS tipi LAN'da kulllanılan diğer bir metotdur. Burada data,slot adı verilen sabit uzunlukta bir formatta iletilir.Networkdeki her cihaz,hat meşgul olmadığı zaman ancak bir slot data iletebilir.

    Token Ring: Dairesel (Ring tipi) LAN'larda kullanılır.Burada Network içinde bulunan bir Token yardımı ile data iletimi sağlanır.Token bir bitlik bir bilgidir ve Ring etrafında dönerken her bir cihaz /terminal tarafından okunur. Token başlangıçta "boş" değerindedir ve Ring'e mesaj verildiğinde "meşgul" değerini alır. Ringe yeni mesaj , Token,tekrar "boş" değerini alıncaya kadar verilemez.

3-İletim Modu:

LAN maliyetini düşürmek için seri data iletimi kullanılır.İki tip iletim modu vardır;

    Baseband: Bu en basit yaklaşımdır ve yalnızca hat üzerinde bir data grubunun iletimi yapılır.

    Broadband: Bu birden fazla data grubunun eş zamanlı hat üzerinden iletimini sağlar. Bu tip data  karmaşıktır fakat networkde birden fazla uygulamanın yapılmasına olanak sağlar (Örnek: Video,ses ve data gibi).
     

LAN'LAR ARSINDAKİ FARKLAR

LAN'ların birbirlerine üstünlükleri belirli kriterlerle saptanabilir.

    Accessability (Networke giriş kolaylığı): Bu kullanılan kontrol mekanizması tarafından belirlenir.Örneğin; İçerik kontrolü,her cihaz için eşit access imkanı sağlar,öncelk yoktur.Mesaj Slot,eşit access imkanı sağladığı gibi öncelikli uygulamalara da yer verir. Token Ring, cihazın bulunduğu pozisyona göre access zamanı değişiklik gösterir fakat öncelik uygulaması özel olarak yapılabilir.

    Performans: Token Ring'lerin performansı Network'ün yüklü olup olmaması durumuna göre BUS tipine oranla daha az etkilenir.

    Güvenilirlik: Fiziksel güvenilirlik LAN'ın topolojisine bağlıdır.Standard ringlerde terminal bozulduğuna sistem durur fakat hybrid ringlerde bozuk terminaller/cihazlar by-pass ile atlatılırlar. Bu tip LAN'larda ise böyle bir sorun yoktur.

    Genişletilebilir olması: Hem BUS hem de Ring tipi LAN'lar genişletilme yeteneğine sahiplerdir fakat BUS tipinde zayıflayan sinyal için ek sistemlere gereksinim vardır. Ringde ise sinyal her istasyonda tekrar güçlendirildiğinden sorun olmaz.

MAN (METROPOLITAN AREA NETWORK) TİPİ AĞLAR

Bir ağ bir çok durumda karmaşık bir fizik yerleşime dağılmış olabilir. MAN uygulaması genelde bu tür geniş bir alana yayılmış olan sistemi alt networklere ayrıştırarak entegre etme yaklaşımına dayanır. Buna bir anlamda networklerin networkü gözü ile de bakabiliriz. Bu networklerin entegrasyonu için çok çeşitli teknolojiler kullanılmaktadır. Bu teknolojiler network mimarisine göre basit veya karmaşık bir yapıda olabilir.

Kurulan ağların birbirlerine bağlanması ağ bağlantı ekipmanları ile yeterince güvenli ve ekonomik bulunmuyorsa ve ağların bulunduğu ortamlar çok geniş alanlara dağılmış ise ,Örneğin büyük bir fabrika ,geniş bir üniversite kampüsü, çok fazla satış üretim ve bağlantı noktası olan işletmeler için MAN (geniş alan ağ) kullanılır.

Bu tür bağlantılarda su anda genelde modemler kullanılmaktadır. Modemler ile yerel telefon hatları kullanarak ağlar birbirlerine bağlanmaktadır. Ortaya çıkacak topoloji ve protokol sorunları ise modemlerle birlikte yada modemlerden önce kullanılan ağ bağlantı ekipmanları (router gateaway) ile çözümlenir.

4)WAN (WIDE AREA NETWORK)

Gelişen teknoloji ve küçülen dünya bilgisayar uygulamalarında çok büyük uygulama kolaylıkları sağlanmıştır. Örneğin ülkemizde yüzlerce marketler zincirine sahip büyük perakende satış firmaları ,onlarca ilde faaliyet gösteren seyahat acentaları ,binlerce şubesi olan bankalar bilgisayarların yardımıyla hem kaliteli hizmet vermekte hem zamanı iyi kullanmakta hem de maliyetleri düşürmektedir.

Uzak alan ağları her geçen gün popülarite kazanan bir özelliğe sahiptir. MAN da aynı şehirdeki üniversite kampüsünü düşünürken WAN da yeryüzündeki hemen hemen tüm üniversitelerin birbirlerine bağlanması söz konusudur.

Kullanılan anahtarlama sistemi ile (x25,T1,T3) Adanadaki bir banka şubesi modemler üzerinde İstanbul yada Ankaradaki merkez yada diğer şubelerle bağlantı kurabilmektedir. Aynı şekilde TURPAK gibi özel çözümler hem maliyetleri düşürmekte hem de veri güvenliğini sağlayarak haberleşmeyi sağlamaktadır.

Türkiye deki PTT nin sunmuş olduğu TURPAK hizmeti sayesinde Adanadan İstanbulla görüşmek isteyen abone PTT deki bir modemle karşılanıyor. Daha sonra bağlanılmak istenen şehirdeki lokal istasyonla bağlantı kuruluyor(uydu yada link hatları vasıtası ile)karşı şehirdeki istasyonla bağlantı kurulduğunda Adanadaki abone ile görüşmek istediği İstanbul’ daki abone TURPAK üzerinden anahtarlanmış olmaktadır.

Modem ile sağlanan bu tür hizmetlerde kiralık telefon hatları (leased line) ve diğer bir çok çözümler sunulabilmektedir. WAN sistemler sayesinde ülkemizdeki bir üniversitede kurulu bulunan ağa dahil terminal gerekli hatlarla ve TURPAK üzerinden Amerikadaki başka bir üniversitedeki ağın ana makinesine direk erişip o ana makinenin bir terminali olarak çalışabilmektedir. Yine hatırlamak isterim ki uluslararası bilgisayar endüstrisi INTERNET ile tüm dünyayı tek bir bilgisayar ağı gibi organize etmeye çalışmaktadır. Şu anda internete 40.000 e yakın terminal 5.000 e yakın LAN bağlanmış ve faal olarak çalışır durumdadır.

INTERNET

Bilgisayar ve haberleşme teknolojilerinin entegre edilebilmesi ve yoğun veri kütlelerinin haberleşme ağları üzerinden transfer edilebilmesinin mümkün olması, dünyanın her tarafından milyonlarca bilgisayarın ve kullanıcının standart bir teknoloji ile birbirine bağlanabilmesine olanak sağladı. INTERNET başlangıçta askeri ve akademik kuruluşların özel uygulamalarına hizmet etmekteydi. Byu gün ise her nevi enformasyon akışının ve ticaretin alt yapısını oluşturmaktadır. INTERNET in WEB siteleri bu gün Dünya nın hertarafında kişisel, eğitimsel, politik ve ekonomik taleplere cevap vermektedir.


  BİLGİSAYAR NETWORK TEKNOLOJİSİ


Bilgisayar Networklerinin yaygın kullanımı, bilgisayar sistemlerinin ağ yapılarını, kullanılan protokol sistemlerini ,özel ağ yöntem ve teknolojilerinin ayrıntıları ile incelenmesini gerektirmektedir.Bilgisayar ağlarının temel yapısını bilmekle hemen hemen tüm ağ sistemlerinin nelerden oluştuğunu hangi mantıkla çalıştığını kavrayabilmek mümkün olmaktadırr.

BİLGİSAYAR AĞLA DONANIMININ TEMEL BİLEŞENLERİ

  1. ANA BİLGİSAYAR SİSTEMİ (SERVER-LER)
  2. TERMİNALLER(WORKSTATİON/CLIENTS)
  3. YAZICI BİRİMLERİ (PRINTERS)
  4. AĞ KABLO YAPISI(NETWORK CABLES)

Bu temel bileşenler bir arada bilgisayar ağlarını oluştururlar. Çeşitli ağ yapıları ve teknolojilerine göre bu listeye eklenebilecek yada çıkarılabilecek bileşenler olabilir. Fakat en genel anlamda liste bu şekildedir.

1. Ana bilgisayar sistemleri:

Ana bilgisayar kavramı genel olarak ağ yöneticisi olarak düşünülmektedir. Genel anlamda tüm ağ bilgilerinin ve sistemde toplanan verilerin saklandığı bilgisayar sistemidir. Bilginin hard diskte saklandığını düşünecek olursak

sistemin tüm bilgilerinin saklandığı yer ana makinedir. Ana makinenin yapısını ayrıca olarak inceleyeceğiz. Çünkü ağ teknolojileri ana makinenin kullanışını değişik şekillerde değerlendirmektedirler.

Çok geniş anlamda ve kullanılış şekillerine göre ana makineleri 3 ana grupta toplayabiliriz.

  • Korunmuş ana makine ( Dedicated server):

Ana makinenin sistemi kontrol ve yönetmek için kullanılır. Ağ yapısının temel amacı olan sisteme veri yükleme ve veri alma işlemleri ana makineden yapılmaz. Sistem yöneticisi ana makineyi sadece ağı kontrol ve yönetmek için kullanılır .Bu tür sistemler genel olarak büyük boy bilgisayar ağlarıdır.

  • Bağımsız ana makine (Non Dedicated server):

Bu tür ağ sisteminde ana makine aynı zamanda bir terminal gibi davranır. Ana makineyi hem standart yönetici ve kontrolör olarak hem de bilgi alış verişinde bulunabilen terminal olarak kullanabilirsiniz. Küçük ve orta boy bilgisayar sistemlerinde tercih edilir.

  • Veri erişimli ana makine (Peer to peer server):

Bu tür ana makinelerde ana makinede ağ iletişim sistemi yüklü olup bununla birlikte veriler ve dosyalarda vardır. Ancak diğer ana makinelerdeki tüm ağın bilgileri ana makinenin diskinde yüklü değildir. Her terminalde kendi bilgileri kendi hard disklerinde saklanır. Terminallerle bağlantı kurulmak istendiğinde o terminalin diskine direk erişim saklanır. Yani çok kullanıcılık kavramı disklere direk erişim olarak belirtilebilir. Ana makinedeki işletim sistemi ve yöneticilik kavramları dışında diğer tüm kullanıcılar direk ana makinedeki verilere de erişebilirler.

2. Terminaller:

    En basit anlamda bilgisayar ağlarının veri giriş noktalarıdır (nodes).Yine ağ sisteminin yapısına ve teknolojisine göre değişiklikler göstermektedir. Normal bir PC olarak çalışıp bazen terminal olarak kullanılanlarından sadece bir iş istasyonu olarak kullanılanlara kadar değişiklik göstermektedirler.

 

3. Yazıcılar

    Ağ yapısına uygun olarak ağa dahil edilebilirler. Bazı ağ yapılarında sisteme direk bağlanarak bir iş istasyonu,terminal gibi işlem görürler. Bazen de ağdaki bir PC ye normal bir yazıcı bağlantısı ile bağlanıp bilgisayar üzerinden ağa bağlanırlar İlerki bölümlerde bilgisayar ağları incelenirken yazıcı bağlantıları da incelenecektir.

 

4.Ağ kablo yapısı:

Bilgisayar ağlarının veri taşıma yöntemlerine göre çeşitlilik gösterirler. Bu konudan sonra ana başlık altında karşılaştırmalı olarak incelenecektir.

2) BİLGİSAYAR AĞLARINDA KULLANILAN KABLOLAR:

Bilgisayar ağlarında genelde üç çeşit kablo kullanılır. Pek tabi ki ağ yapılarına teknolojilerine kuruluş şekillerine göre bu kabloların kullanışı ve uygulanışı da değişiklik gösterecektir.

Twisted pair (çift sarmal) kablo:

Düşük maliyet ve düşük performans esaslıdır. Genel de küçük boyutlu sistemlerde kullanılır. Kablo ile kuruluş oldukça basittir. Diğer kablolara göre daha ucuzdur. Elektroniksel olarak gürültü katsayısı hemen hemen diğer ağ kablolarına yakındır. Tıpkı bilgisayarın seri portunu kullanarak veri alışverişi yapmak için kullanıldığı gibidir. Genel özellikleri şu şekilde sıralanabilir.

Çift sarmal kablolar iki ayrı özellikte olabilirler. Dıştan ayrıca izole edilmiş olan (Shielded twisted pair) STP ki evlerimizde elektrik taşıdığımız kablolar örnek verilebilir. Diğerinde ek izalasyon yapılmamış olan (unshielded twisted pair) UTP kablodur. Bildiğimiz ince telefon kabloları gibi .STP kablolar çok yüksek verim gerektiren yerlerde kullanılır. Örneğin özel bir bağlantı şeklinde UTP kablo ile 4 Mbps veri taşınabilirken STP ile 16 Mbps veri taşınabilmektedir.

  • 1 km lik mesafede veriyi sağlıklı taşıyabilir.
  • Saniyede 1 Mbps(saniyede 1 mega bit veri) dan fazla veri taşıma hızı vardır.
  • Montajı ve bağlantısı kolaydır.
  • Gürültü (parazit) düzeyi pek fazla değildir.
  • Oldukça ucuza mal edilebilir

 

COAXİAL CABLE (KOAKSİEL KABLO):

Bu tür kablo yakından tanıdığımız bir uygulamadır. Örneğin evimizdeki anten ile televizyonuz arasındaki kablo bir koaksiyel kablodur. Bilgisayar ağlarında kullanılan genellikle 50 W epadansa sahipken televizyon için kullanılan kablonun empadansı 75 W değerindedir.

100 mbps dan daha hızlı bir değerde veri iletişimi sağlayabilir. Kablo kalınlığına göre kalın (thicknet) yada ince (thinnet veya cheapernet) olarak adlandırılır. Çift sarmal kabloya göre biraz daha pahalı olup güvenirlik ve hız açısından avantajlara sahiptir.

Koaksiyel kablo kullanım alanına göre iki önemli tipi vardır. Bunlar Baseband (dijital uygulama) ve Broadband (analog uygulama) olarak adlandırılabilir.

Baseband genel olarak ülkemizde kullanılmaktadır. FDM-Frequency division multiplexing (frekans çeşidine göre çoklama) özeliğine sahip değildir. Yani baseband koaksiyel kablolar sadece sayısal veriler (digital data) taşıma özelliğine sahiptirler ve taşıma hızları düşüktür.

Broaband ise FDM özelliğine sahiptirler. Bu kablo turu analog veri taşıma özelliğine sahiptirler. Bununla birlikte FDM sayesinde tüm radyo frekanslarının geçişine izin verir (audio ve video dahil) . Ayrıca sayısal verilerde bir frekans bandı içerisinden taşıyabilir.

Bu iki tür kabloyu ayrıca modem ile iletişimdeki dublex \full-dublex özelliğine benzetebiliriz. Baseband kabloda aynı anda tek yönlü transfer sağlanırken, boardband kabloda ise aynı anda iki yönlü transfer gerçekleştirilebilir.(gönderme ve alma)

Baseband kabloda aynı anda tek veri iletişimi yapılırken boardband kabloda ise hem alma hem de gönderme işlemi aynı anada gerçekleştirebiliyoruz. Eğer veri transferi iki boardband kabloda üzerinden sağlanırsa hız daha da artacaktır.

BU iki tür kablonun karşılaştırmasını bilgisayar ağlarının bağlantı şekiller incelerken bir tablo üzerinden daha net görebileceğiz.

FİBER OPTİK KABLO :

Bilimsel gelişmenin insanlığın hizmetine sunduğu fiber kablolar sayesinde bir çok sorunu rahatlıkla çözebiliriz. Taşıma kablosunun empedansından dolayı meydana gelen kayıplar, kablo ve ortamdan meydana gelen gürültü (distortion) fiberler sayesinde en aza indirilmiştir.

Verinin en hızlı şekilde en uzağa erişilmesi işlemi fiber optik kablolar sayesinde daha kolay hale gelmiştir. LED (light emitting diode) ve ILD(injector laser diode) gibi ışık üreten diodlar sayesinde elde edilen veriler taşınırlar ve bir optik diod sayesinde tekrar elektrik sinyaline çevirerek sistem akışı sağlanır. İletimde ışık kullanıldığı için hız ve güvenlik artmaktadır. Fiber optik kablonun özellikleri şu şekilde özetlenebilir.

  • Yüksek transmisyon kapasitesi ve yüksek değerde band genişliği
  • Diğer kablolara göre fiziksel olarak daha ince ve hafif.
  • Çok uzak mesafelerde daha düşük kayıplar
  • Tümüyle elektriksel izolasyon şansı

Yukarıdaki özelliklerin yanında hemen belirtmemiz gerekmektedir fiber optik kablolar uygulama maliyeti açısından oldukça pahalı olmasına rağmen çok büyük ağlarda kullanımı her geçen gün artmaktadır.
 

KABLO ÇEŞİDİ  VERİ HIZI(Mbps)  UZAKLIK(KM)
ÇİFT SARMAL(TWİSTED PAİR)  1-2 0.2
BASEBAND KOAKSİYEL  10 0.1
BROADBAND KOAKSİYEL  20 0.5
FİBER OPTİK  10 1

 

3) BİLGİSAYAR AĞLARININ GEOMETRİK YAPISI (Topolojisi )

A. MESH (AĞ) topoloji :

Temel anlamda bilgisayar ağlarının oluşum temelinin göstergesidir. Basit anlamda birebir bağlantıyı gerçekleştirerek oluşturur.

Ağ teknolojisinde yapılmak istenen uygulama teoride bu tür bağlantıyı gerçekleştirmektir. Oysa bundan sonraki ağ topolojileri incelendiğinde aynı işin çok daha kolay ve daha güvenilir olarak da gerçekleşebileceği görülecektir.

b) STAR (YILDIZ) topoloji :

Ağ sisteminin merkezindeki bir anahtarlama cihazı ile bağlantı sağlanır. Anahtarlama cihazı bağlantı kurmak isteyen iki terminali elektronik devre anahtarlaması ile bir birilerine bağlar.

Yıldız topoloji de esas olan sistemin merkezindeki anahtarlama cihazıdır. Hub adı verilen bu cihazlar (bazen gateway adı verilen cihazlarda aynı amaç için kullanılır.)

Gerek bilgisayar ağını oluşturan yazılım ile gerekse elektroniksel olarak anahtarlama yapma özelliğine sahiptirler. Yıldız Topolojinin kullanım alanı oldukça geniştir.

C)BUS (HAT) topoloji:

Bu teknoloji oldukça basit bir uygulamadır. Uzun bir kabloya oluşturulmak istenen ağa dahil olacak terminalleri bağlayarak kolayca sistem oluşturulabilir. Bu tür bir topologinin koaksiyel kablo ile oluşturulduğunu düşünecek olursak kablonun elektronik devre elemanı ile (2 adet 50 W direnç) sonlandırılması gerekmektedir. Veri taşıma hızı ortalama 1-10 Mbps civarındadır. Bu hız daha önceki belirtilen kablolama yöntemleri ile 20 Mbps a kadar artabilmektedir.

Hat topolojisinde şekilde görüldüğü üzere düz bir kablo üzerinden alınan eklerle               (T bağlantı) terminal bağlantısı gerçekleşir. Maliyetinin düşük olması ve kuruluşunun basit olması sebebi ile oldukça kullanışlıdır. Ülkemizde de oldukça rağbet gördüğü söylenebilir. Küçük ağ sistemleri için ideal bir seçim olarak kabul edilir. Bununla birlikte ihtiyaçlar karmaşıklaştıkça giderek terkedildiği gözlenmektedir.

D)TREE (AĞAÇ)topoloji:

Temel olarak tıpkı hat topoloji de ki gibi bağlantı noktalarından alınan ekler yöntemine göre çalışılmaktadır. Sadece ağaç topolojisi ağ bağlantıları için tercih edilmektedir. Daha çok ağaç ve hat topologisi birlikte kullanılır.(BUS/TREE topoloji)

E)Ring (Yüzük –Dairesel) topoloji:

Kapalı bir döngü şeklinde kurulan topoloji yöntemidir. İki temel uygulama şekli vardır. Bunlar token ring ve slotted ring tir. Bilgisayar ağları ve protokolleri incelerken ring uygulamalarını daha detaylı inceleyeceyiz. Ring kavramında sistemdeki devre kapalı olarak kurulmuştur. Pasif yada aktif elektronik devre elemanları ile değil terminallerle gerçekleştirilir.
 

KABLO ÇEŞİDİ  VERİ HIZI(MBPS) UZAKLIK(KM)
KAPLAMASIZ ÇİFT SARMAL 0.1
KAPLAMALI ÇİFT SARMAL 16 0.3
BASEBAND KOAKSİYEL 16 1
FİBER OPTİK  100 2

F)TREE (AĞAÇ /HAT)topoloji:

Bu topolojinin isminden de anlaşılacağı üzere ayrı katmanların,BUS(hat) topolojinin tree(ağaç) tipi topolojide birleşmesinden meydana gelir. Bu nedenledir ki her iki yöntemin ortak özelliğini taşır. Gerçek kullanılan kablo yapısı gerekse kullanıldığı ağ yapısı uygulamalarına kadar ortak özellikler taşırlar. Aşağıdaki tabloda topoloji bazında genel bir karşılaştırma görülmektedir.
 

BASEBAND KOAKSİYEL KABLO BROADBAND KOAKSİYEL KABLO
SAYISAL TRANSFER  ANALOG TRANSFER(RADYO FREKANS)
FDM DESTEKLEMEZ  FDM DESTEKLER(VERİ KANAL,VİDEO,SES)
TEKYÖNLÜ VERİ TRANSFERİ ÇOKYÖNLÜ VERİ TRANSFERİ
BUS topoloji DESTEKLER BUS-TREEE topoloji DESTEKLER
BİRKAÇ KM.DESTEKLER  BİRKAÇ ON KİLOMETRE DESTEKLER

 

AĞ OLUŞUMLARI(RANGE OF NETWORKS)

Daha önceki bölümlerde bir bilgisayar ağının hangi birimlerden meydana geldiğini,ağ oluşturulurken kullanılan kabloları ve ağların oluşum topolojilerini inceledik. Bu bölümde de bilgisayar ağlarının oluşum ve kullanım şekline göre türlerini büyüklük ve küçüklük özelliklerine göre kullanılan ek ekipmanları ayrıntılı olarak inceleyeceğiz.
 

AĞ ADI(İNGİLİZCE)  AĞ ADI (TÜRKÇE)
LAN (LOCAL AREA NETWORK) YEREL ALANLI AĞ
INTERNETWORKİNG  ÇOKLU LAN AGI
MAN(METROPOLİTAN AREA NETWORK)  ORTA BÜYÜLÜK ALANLI AĞ
WAN (WİDE AREA NETWORK)  UZAK ALANLI AĞ

En temel anlamda oluşturulan ağ sistemine LAN yerel alan ağı adı verilir. Bundan önceki bölümleri incelerken LAN ağ sistemi baz alınmıştır. Bu tür ağ sistemi gerek kuruluş gerekse destek ve hizmet işlemleri açısından büyük kolaylıklara sahiptir. Ayrıca adı geçecek olan diğer ağ yapılarında LAN uygulamalarının daha geniş bir yapılanmasıdır. Bu ağ yapılarını tek tek inceleyelim.

1)LAN (LOCAL AREA NETWORK):

Daha önce belirtildiği gibi LAN en temel ağ sistemidir. Diğer ağ yapıları LAN üzerine oturtulan ve geliştirilen yöntem ve ekipmanlarla oluşturulur. Bu ağ yapısının çok iyi anlaşılması gerekmektedir. Gerek bundan sonraki ağ yapıları ile ilgili incelememizde gerekse özel LAN uygulamalarını incelerken bu bilgilerden fazlasıyla yararlanacağız.

a) LAN donanım yapısı:

Bir LAN yapısında bulunan ekipmanları ve bunların bağlantı şekli aşağıdaki gibidir. Şekilden anlaşılacağı gibi birkaç yeni notasyon ve bağlantı ile karşılaşmaktayız.

Şemayı genel hatları ile inceleyecek olursak topoloji olarak star(yıldız)topoloji de kurulmuş bir bağlantı görmekteyiz .Bu bağlantıda token ring denen bir tür LAN bağlantısı kullanılmıştır. Token ring ifadesinin yanında ağ adaptöründen bahsedilmektedir. Burada token ring kullanıldığı için yine token ring kartı adı verilen bir elektronik kart kullanılmıştır.

Modem olarak belirtilen cihaz bilgisayar hayatına çok büyük hızla giren ve her geçen gün yaygınlaşan bir cihazdır. MOdulation –DEMmodulation ifadelerinin (şifreleme ve şifre çözme) birleşmesi ile oluşan be cihaz bilgisayarların çok uzak mesafelerde bir birileri ile veri alış verişinde bulunabilmesini sağlar. Daha önce seri ve paralel veri transferini açıklarken konu hakkında temel bilgileri aktarmıştık.

LAN ortamında da ANA makine aracılığı ile dış ortamdaki bilgisayar sistemleri ile veri alışverişi modem sayesinde sağlanmaktadır. File server ve print server adı verilen iki temel kavram vardır. File serveri daha önce ana makine olarak tanımıştık .Bazı literatürlerde servere hizmet birimi adını da vermektedirler. Nasıl ki ana makine sistemdeki tüm bilgileri üzerindeki sabit diskte tutuyor aynı zamanda ağ işlemini gerçekleştiren yazılımı ve işletim sistemini de üzerinde taşıyorsa print server da sistemdeki ana yazıcı işlevini yerine yetirmektedir.

b) LAN da yazıcı kullanımı :

Ana yazıcı sayesinde LAN a bağlı olan tüm terminaller istedikleri zaman yazıcı ihtiyaçlarını ana makine üzerinden bu yazıcı sayesinde giderebilmektedirler. Nasıl ki terminalin biri her hangi bir bilgi yada dosyaya ihtiyaç olduğunda ana makine ile kuracağı bağlantı sayesinde söz konusu dosya ve verilere erişiyorsa ,aynı şekilde bir dosyayı yazdırmak istediğinde gerekli notasyonları kullanarak sistemin yazıcısını kullanabilmektedir.

Bununla her bir bilgisayar için bir yazıcıya ihtiyaç kalmamaktadır. Maliyeti düşüren etkisi yanında sisteminde kolaylıkla yönetilebilmesini sağlar.

Yukarıdaki LAN yapısında ise sistemdeki ana ağ yazıcısı dışında bir de terminalde bağlı LOCAL (yerel )bir yazıcı vardır. Kurulan sistemdeki ihtiyaçlara göre ana ağ yazıcısı dışında bazı kullanıcı ve terminallere yazıcılar direk bağlanabilir. Örneğin muhasebe işlemleri gerçekleştiren bir işletmede terminalin birisinden sürekli fatura –irsaliye kesiliyor ve sistemin genel raporları ve diğer yazım hizmetleri için başka bir yazıcı kullanılıyorsa burada iki ayrı yazıcı desteği vardır.

Terminale bağlı nokta vuruşlu yazıcıdan resmi evrak sürekli olarak basılırken ana makineye bağlı ağ yazıcısından da genel raporlar ve diğer yazım işlemi daha kaliteli bir çıktı için lazer yazıcıdan alınabilir. Burada amaç dokümanların kalitesini ayarlarken sistemin verimi ve güvenliği korunmuş olur. Sistemin donanım yönünü inceleyecek olursak PC2 ye yani ikinci terminale bağlanan paralel yazıcı sistemin birinci paralel

çıkışı ile sürülmektedir.(LPT1).Yani terminalin kullanıcısı kullandığı yazılımdan kendi yazıcısına çıktı almak için LPT1 seçerek çıktı istemesi gerekmektedir. Aynı kullanıcı sistemin ana ağ yazıcısını kullanmak istediğinde ise kullandığı yazılımı LPT2 ye göre adreslemesi gerektirmektedir. Özetle kendi yazıcısı için bir yazıcı adresini sistemin yazıcısı için farklı bir yazıcı adresini seçmesi gerekmektedir.

Günümüzdeki ağ yazılımları ve ağ işletim sistemleri bu seçmeleri ve adreslemeleri çok kolay hale getirmiştir. Örneğin 15 terminalli bir sistemde 6 tane yazıcı varsa her terminale

Bağlı yazıcı ve ana ağ yazıcısı ayrı ayrı sisteme adreslenir ve isimlendirilir. Bu işlemi ağ yöneticisi sadece bir kez ve sistem kurulurken yapar. Muhasebede bulunan yazıcıya muhasebenin yazıcısı finansmandaki yazıcıya finansmanın yazıcısı sekretaryadki yazıcıya da sekretarya yazıcısı adlarının verildiğini ve bu doğrultuda adreslendiğini düşünecek olursak ,herhangi bir ağ kullanıcısı (network user)

Ekranındaki yazıcı listesinden hangi yazıcıya döküm göndermek istiyorsa onu seçer ve dökümünü alır.

Burada birkaç yazıcıdan bahsedildiği için bir tanesi ana ağ yazıcısı (print server)adını alır. Fakat günümüzdeki ağ işletim sistemleri ve yazılımları sistemdeki tüm yazıcılara kolaylıkla erişimi sağlamaktadırlar.

Temel ağ yapısının önemli bir bileşeni de terminallerdir. Terminaller de daha önce belirtildiği üzere FILE SERVER (Ana Makine) ile veri iletişiminde bulunan bilgisayarlar olarak belirtilebilir. Yine gelişen ağ teknolojisinde kullanılan terminallerde de bir çok özellikler ve gelişmeler yaşanmaktadır. Örneğin aptal terminaller, iş istasyonları gibi.

Tek bir konuya yönlendirilmiş ve sadece o işi yapmasını istene terminallere iş istasyonu adı verilir. Örneğin sadece Auto Cad çizimi yapan ya da Windows altında işleyen yada sadece veri girişi yapılan iş istasyonları gibi.

Kullanılan terminalin istendiği zaman ağa bağlı bir terminal istendiğinde ise bağımsız bir bilgisayar olması gibi seçeneklerde mümkündür. Bu durumda sadece terminal olarak kullanılabilen bilgisayarlara aptal terminal adı verilir.

Terminallerin kullanım amacına , kullanım yoğunluğuna ağ işletim sistemi ve yazılımın özelliklerine göre kullanılan terminalin türü değişebilir. Özellikle endüstriyel ve büyük işletmelerde branşlaşmadan dolayı sadece tek bir işe yönlendirilmiş terminaller çoğunluktadır. Fakat küçük boyutlu sistemlerde maliyetin yükselmesi pahasına hem bilgisayar hem terminal özelliği tercih edilmektedir.

Terminalin hem normal bir bilgisayar hem de terminal olarak seçilmesi durumu dışında bir de terminalin sisteme bağlanma şekli seçme konusu olabilir. Bazı terminaller elektrikli olarak açılır açılmaz sisteme bağlanabilirken (remote terminal) bazılarında ise manuel (kullanıcının eli) olarak bazı programların çalıştırılması gerekebilir. Tekrar belirtmek isterim ki terminallerle ilgili tüm bu seçenekler kullanıldığı ağın işletim sistemine yazılım özelliklerine ve kullanıldığı yere göre değişiklik gösterir.

c) FILE-SERVER /CLİENT SERVER BAĞLANTI :

Terminallerin sistemlere bağlanmasında notasyon ve kullanım bazında bazı farklılıklar görülmektedir. Yine ağ literatüründe kullanılan Client –Server VE File –Server ifadeleri arasındaki farkı da belirtmek gerekmektedir.

Temelde bağlantı açısından hiçbir fark görülmezken kullanım açısında bazı değişiklikler vardır. Örneğin CLIENT-SERVER tipi terminal bağlantısında terminal kullanıcıya sadece veri akışı sağlar. İstediği veriyi ana makineden getirip terminalden –CLİENT gönderilen verinin ana makineye transferini sağlar. Ağ yazılımı ve işletim sistemi ile birlikte terminal tarafından kullanılan diğer yazılımlar (dbase,pw,word,lotus v.s.)ana makinede tutulmaktadır. Aradaki iletişim tümüyle veri bazındadır. Yani kullanıcı ana makinenin diskine erişir ve orada kullanacağı yazılımı çalıştırır yaptığı işlemler kendi ekranında görülürken verilerin tümü yazılım kaynak kodları dahi ana makinedir. Yaptığı tüm işler kendi terminalinin geçici belleğindedir(RAM)

File –Server modelde ise şekilden de görüleceği üzere veri transferi program bazında da olabilmektedir. Bu durumda sistemdeki çok kullanıma açık programlar (multiuser) hem terminale hem de servere (ana makineye) yüklenebilmektedir. Terminal ve ana makine arasında hem veri transferi hem de dosya transferi (file transfer) sağlanabilir

d) LAN NABERLEŞME KANALLARI:

Temel anlamda LAN bileşenlerini inceledikten sonra ,teorik bazda veri iletişimin nasıl gerçekleştiğini inceleyelim .Veri haberleşmesini incelediğimiz konudan hatırlanacağı üzere bilgisayar haberleşmesine temel olan haberleşme katmanı vardı . Bu katmanlardaki tüm elektroniksel (hardware –donanım) işlevler ve yazılım işlemleri uluslararası standartlarla sabitlenmiştir.

Katmalarda yapılan işlemler daha önce incelenmişti. Burada şekil incelenecek olursa katmanların LAN bazında yapısal görevleri ve fonksiyonları görülmektedir. Veri haberleşmesinde ilk katman fiziksel bağlantıdır. Yani sistemin donanım özelliklerinin karşılıklı belirlenip üzerinde mutabakata varıldığı noktadır.

LAN kuruluşunda Ağ adaptöründen bahsedilmişti. Kurulacak ağın yapısına göre kullanılacak adaptör seçilir(token ring,ethernet,arenet) ve bu adaptör sisteme dahil olan tüm bilgisayarlara fiziksel olarak elektronik kart şeklinde monte edilir. Burada amaç sistemin hangi temel prensiplere sahip olduğunun bilgisayarlara deklare edilmesidir.

Yani bu kartların bilgisayarlara monte edilmesi ile onlara hangi standartlarda hangi esas ve kurallara göre haberleşecekleri bildirir. Oyunun kuralları belirtilmiş olur.

Oyunun kuralları belirtildikten sonra oyunun nasıl ve hangi dilde oynanacağı belirtilir.

Daha öncede belirtildiği gibi bilgisayarların veri haberleşmesinde kullanılan özel yöntemler vardır ve bunlara protokol adı verilir .Protokoller bir başka deyişle bilgisayarların bir birileri ile anlaşma ve konuşma dilleridir.

Ağ yazılımlarına ve işletim sistemlerinin özelliklerine göre tercih ettikleri protokoller çok değişik olabilir. Fakat popüler ve kullanışlı olması sebebiyle ileriki konularımızda TCP\IP,NETBIOS,PC LAN,IPX protokollerini inceleyeceğiz.

Kurmaya çalıştığımız ağın donanım bilgilerini belirleyip elektronik kartlarla fiziksel olarak bir birilerine bağladıktan sonra ,konuşacakları dili(protokolü) belirlemeli ve veri transferinin hangi şartlarda ve hangi ortamda yapılacağını tespit etmeliyiz.

Bilgisyarların kendi işletim sistemleri ve dosya yapısı belirlenir. Bu Ms-Dos,OS \2,UNIX olabilir. Bunlar bilgisayarların kendi dosya yapısında belirlerler. FAT(file allocation table)Bu bilgiler belirlenirken ağ işletim sisteminde (network operating system –NOS) bilgisayarlara tanıtılır.

6 ve 7 katmanlarda ağ işletim sistemi çalıştırılmaya başlanır. Bu şekilde LAN kurulmuştur. Artık sistemler birilerini ,birilerinin kullandığı işletim sistemini ve dosya yapılarını bilmektedirler Ağ işletim sistemi ve yazılımı sayesinde bir birilerinin sabit disklerine yada diğer bilgilerin saklandığı ortamlara erişerek veri transferi sağlanabilecektir.

Her geçen gün gelişip büyüyen yazılım ve donanım sektörü sayesinde hemen hemen tüm bilgisayar ağ sistemleri bir birileri ile bağlantı kurup veri transferi sağlayabilmektedirler. Açık sistem mimarisi (open system architecture) sayesinde tüm sistemler bir birilerini tanıyabilmektedir.

e) AĞ ADAPTÖRÜ:

LAN kuruluşunu incelerken sistemin yazılım temelini de incelememiz gerekmekte . Ebetteki donanım yapısı ile birlikte yazılım mimarisi de oldukça önemli bir yer tutmaktadır. İlerki konularımızda inceleyecek olmamıza rağmen ağ adaptörü olarak adlandırdığımız elektronik kartların temelde hangi mantıkla çalıştığını blok olarak inceleyelim .Bu inceleme sayesinde LAN sisteminin yazılım ve donanım ilişkisi daha açık olarak anlaşılabilmektedir.

Ağ adaptörüne bilgi paralel veri yolu ile paralel olarak gelmektedir. Paralel olarak gelen veriler bir çevirici yardımıyla seri bilgi gruplarına çevrilirler.

Daha sonra tampon bir RAM bellekten geçirilen seri bilgiler veri kontrol ünitesinden geçirilirler. Burası makine dili ile yazılmış bir takım yazılım kaynak kodları sayesinde ağ işleminin donanım ve yazılımının birleştiği birimdir. Burada yazılım temelinde gelen seri bilgiler anahtarlanarak (basit bir maultiplexer gibi ) encoder vasıtasıyla transfer ünitesine aktarılır.

Transfer birimi ağ adaptörünün kullandığı bağlantı kablosu çeşidine göre (utp,caxial) veriyi düzenleyerek çıkışa aktarır. Ağ adaptörünün bu işlevi nedeni ile kullanıldığı sistemlerde kritik ve stratejik bir görev yüklenirler ve seçimlerinin özenle yapılması gerekmektedir. Burada yapılacak bir hata sistem performansını ve özellikle sistem güvenilirliğini olumsuz olarak etkileyecektir.

f) LAN yazılım Yapısı

LAN ağ sisteminde yazılımın işlevi üç ayrı aşamada incelenmelidir.

1- LAN yapısındaki yazılım işlevi

2- Terminaller bazında yazılım işlevi

3- Ana Makina (server) bazında yazılım işlevi

LAN teknolojisinde genel olarak yazılım ve donanım bağımsız olarak seçilememektedir. Endüstri standartları ve açık sistem mimarisi nedeni ile bazı donanım kendisi için uyumlu yazılımlar gerektirmektedir.

i- Terminal Bazında Yazılım Yapısı :

Terminal derken basit anlamda bir bilgisayardan bahsediyoruz. Dolayısı ile bu bilgisayarın bağımsız bir yazılım ortamından ve ağa bağlı olarak başka bir yazılım yapısında bahsedilebilir. Sonuçta aynı bilgisayarın aynı donanım altındaki yazılım yapısından bahsediyoruz.

Ağ programı seçici bir modül yapısı ile lokal ya da uzak dosya transferi olarak iki ayrı seçime yönlendirilmektedir. Bu seçme işlemi elbette ki dosya yapısına göre yapılmaktadır. Uzak dosya transferi derken kastedilen ağ yapısından dolayı oluşan kablo üzerinden veri transferidir. Lokal olarak kastedilen ise bilgisayarın kendi donanımını ve müstakil yapısını ilgilendiren yazılım yapısıdır.

Ayrıca dikkat edilmesi gereken bir başka konu ise verinin ağ da yada ağ dan bağımsız olması durumuna göre işletim sistemi ve donanım tercihidir. Ağa yönlendirilen transfer ağ işletim sisteminin kullandığı protokole göre burada (NETBIOS)ağ adapotörüne aktarılmaktadır. Diğer durumda ise sistemin kendi BIOS ve işletim sistemi üzerinden kendi donanım yapısını desteklemektedir.

İİ)Ana Makina (server) Yazılım Yapısı :

Ana makinede iki temel servis tanımlanmıştır. Biri dosya diğeri de yazıcı servisi. Özellikle klasik ağ yapılarında ana makineye bağlı olan yazıca vazgeçilmez bir ana ağ yazıcısı özelliği gösterir. Ana makinede kullanılan disk paylaşılan (Shared) disk özelliği gösterip aynı şekilde kullanılan yazıcıda paylaşılan yazıca özelliğine sahiptir.

Ana makinede uygulama birimi dosya düzeyinde ve yazıcı işlemleri bazında iki temel görevi yerine getirir. Ana makineyi oluşturan bilgisayar donanımı kendi iç yapısı ve özelliği ile haberleşme birimi olarak görev yapar.

Ana makinenin genel anlamda haberleşme birimine sahip olması gerektiğinde tüm bilgisayar sistemine haberleşme hizmeti vermek zorunda olmasındandır. Bu yüzdendir ki ana makineler seçilirken terminallere göre daha hızlı ve performansı daha yüksek olması tercih edilir.

Ana makinedeki haberleşme biriminden sonra sistemin protokol yapısını yürüten bir işlem ünitesi ortaya çıka. Bu ünite tabi ki ağ işletim sistemi ve yazılımı ile belirlenir. Belirlenen protokol ve haberleşme özellikleri ile ve donanıma eklenen ağ adaptörü ile ana makinenin diğer sistemlere bağlantısı gerçekleştirilir.

g) Ağ İşletim Sistemi (NOS – Network Operating System) :

Nasıl bilgisayar sistemlerinin kendine has işletim sistemleri varsa aynı şekilde bilgisayar ağ sistemlerinin de kendine özgü işletim sistemi vardır. Apple marka bilgisayar sistemlerinin kullandığı işletim sistemi, OS\2 ve Ms-Dos birer bağımsız ve farklı işletim sistemi oldukları gibi temelde yaptıkları iş aynıdır. Amaç sistem için gerek duyulan dosya alışverişini dış ortamla ya da kendi içinde yapmak gerekli dosya oluşturma ve düzenlemeleri yerine getirmektir.

Ağ işletim sistemlerinde de temel amaç seçilen protokol yapısının özellikleri dahilinde sistemlerin birbirleri ile haberleşmesini ve veri transferini en güvenilir yoldan en hızlı ve sağlıklı bir şekilde gerçekleştirmektir. Ağ işletim sistemlerinin temel özellikleri şu şekilde özetlenebilir.

  • Donanımda uygulama bağımsızlığı. Ağ işletim sistemleri birden fazla donanım
  • destekleyebilir. Ethernet teknolojisi, token ring, arcnet gibi ağ adaptörlerini aynı anda destekleyebilir. Kullanılan protokole topolojik özelliklere ve ağ yazılımının avantajlarına göre çeşitli avantajlar ve uygulama kolaylıkları sağlanabilir.

  • Köprüleme yöntemi ile (bridging) bir birinden çok farklı donanım yapıları temel özellikleri aynı olan ağ işletim sistemleri ile aynı ağ içinde desteklenebilir. Çok farklı ağ yapısı ,yazılımı ,donanımı ve adaptörü kullanılan açık sistemlerde tüm bağımsız LAN ların bir birleri ile bağlantı kurması sağlanabilir.
  • Ağ işletim sistemleri ile birden fazla LAN bir birlerine bağlanabilir. Yani biri ana makineden oluşan LAN larda ana makineler bir birilerine bağlanarak farklı özellikteki LAN lar bir birilerine bağlanabilir. Bölüm başında belirtilen WAN, MAN VE INTERNETWORKİNG türü bağlantılara olanak tanır. Bu ana makinelerin bir birileri ile bağlanması gerek modem üzerinden gerekse diğer bazı özel ekipmanlar kullanarak sağlanır.
  • Oluşturulan ve kabul edilen standartlar çerçevesinde çoklu kullanım (multiuser )özelliğine sahip dosyaların her ağ ortamında kullanılabilmesini ve gerekli dosya paylaşımının genel anlamda oluşmasını sağlar.
  • Bilindiği üzere LAN sistemlerinde ağ yönetimi oldukça önemli bir özelliğe sahiptir. Ağ yönetimi sayesinde hangi kullanıcının ne gibi haklara sahip olduğu ,hangi dizinleri görüp hangi dizinleri görmeyeceği ,hangi dosyalara girip hangilerine girmeyeceği gibi özellikler ağ yöneticisi tarafından belirlenip uygulanır. Aynı şekilde yapılan işlemlerin

İzlenmesi( monitoring),sistemin yedeklenmesi (backup) gibi işlemler ağ işletim sistemi sayesinde kolaylıkla organize edilir.

  • LAN sitemlerinde güvenlik ve veri iletişimi çok önemlidir. Bazı bilgilerin bazı kullanıcılara yasaklanması ,yetkisi olmayanların sistemden uzak tutulması ,şifre düzenlenmesi ve uygulanması gibi konular aynı şekilde ağ sistemi ile kontrol edilip düzenlenirler.

Yukarıda özetlenmeye çalışılan bilgilerin hemen hemen bildiğimiz klasik işletim sistemleri tarafından yapılabilmektedir. Ancak ağ işletim sistemi ile amaç LAN a bağlı olan tüm terminallerin ana makine bazında ,ana ağ yazıcısı bazında kontrol edilip yönetilmesidir.

h) ÇOK KULLANICILI (MULTIUSER) DOSYA YÖNETİMİ:

Ağ yönetiminde önemli bir konuda dosya yönetimidir. Ağ ortamında kullanılacak olan dosyaların çok kullanılıcı olması demek o dosyayı aynı anda açmak ve kullanmak isteyen birden fazla kullanıya izin vermesi demektir.

Dolayısıyla dosya paylaşılabilir (Shareable ) karşı paylaşılabilir olma özelliği verebilir yada kısıtlanabilir. Dosyanın sadece okunabilir (shareable read-only) yada sadece yazılabilir(shareable write-only) yada paylaşılma özelliği olmama (Exlusive.non shareable) özellikleri kazandırabilir.

Dosya yönetimi gelişen ağ teknolojisi ile çok önemli mesafeler kat etmiştir. Ağ yöneticisi tarafından çok kolay bir şekilde dosyaların güvenliği ve paylaşılabilirliği belirlenip değiştirebilmektedir. Ağ işletim sisteminin yapısı ağ yazılımının kalitesi, oluşturan dosyaların hazırlandığı yazılım dili ve imkanları dosya yönetimini etkileyen özelliktir.

Dosya yönetimi ağ yazılımına ve Lan kuruluş özelliklerine göre değişiklikler göstermektedir. Kitabınızın ana inceleme konusu olan Nowel 3.12 ve 4.01 da dosyaların kurulması kısıtlanması yada kullanıma açılması tüm detayları ile incelenmektedir.

Genel hatları ile Lan yapılarını ve temel bileşenlerini incelediğimiz bu bölümde disk yönetimine de değinerek bir sonraki konuya geçelim. Tekrar belirtmek isterim ki burada lan yapılarını ve bileşenlerini standart özelliklere göre incelemekteyiz. Bir süre sonra özel olarak yeri geldikçe konuyu özelleştirerek ne Nowel Netware ağ işletim sistemi açısından değerlendireceğiz.

ı) Lan Disk Yönetimi : Disk yönetimi oldukça önemli bir konudur. Günümüzdeki ağlarda kullanılan diskler onlarca Giga byte varan kapasiteye sahip olabilmektedir. Dolayısı ile gerek ilk kuruluş anında gerekse sistemin kuruluşu süresince iyi planlama yapılmalıdır.

Sistemin ana diski planlanırken sistemin kuruluş amacı, depolanacak bilginin kapasitesi özelliği kullanılacak ana ve yardımcı yazılımların özellikleri iyi belirlenmelidir.

Diskin kapasitesinin ayarı yapılan plana göre belirlenebilir. Normalde disk bölümlere ayrılırken bir bölümü ağ işletim sisteminin yüklenmesine bir bölümü kullanılacak olan ana yazılımın yüklenmesine bir bölümü kullanılacak olan yardımcı yazılımların yüklenmesine bir bölümünün de yüklenen ve işlenmiş verilerin depolanacağı kısımlar olarak ayrılabilir.

LAN PROTOKOL ÇEŞİTLERİ

Şu ana kadar Lan yapılarını genel hatları ile inceledik. Yazılım ve donanım yapısı açısından incelememizde gördük ki yazılım ve donanım iç içe girmiş vaziyette. Ayrıca sistemin en önemli yanı oluşturulacak olan Lan’ın hangi şartlarda hangi dili konuşacağı ve hangi standartlara sahip olarak bağlantının kurulacağının belirtmesidir. Bu yüzdendir ki Lan’ı oluşturan protokol sistemlerini detaylı olarak incelememiz gerekmekte.

Protokol yapısı iki temel bölümde incelenebilir. Birincisi düşük seviyeli protokol yapısı (Low-Level protokol) düşük seviyeli protokolde kast edilen haberleşme katmanındaki fiziksel katmanıdır. Lan konusu işlenirken katmanların bağlantı anındaki sıralanması belirtilmiştir. İşte buradaki ilk seviyedir. Konularımızda bahsettiğimiz ağ adaptörleri bu konu başlığı altında incelenecektir.

İkinci protokol seviyesi ise orta seviyeli protokol (mid level protokol) yapısıdır. Yine veri iletişim katmanı düşünülecek olursa ikinci katmandan sonraki katmanların oluşturduğu protokol yapısıdır. Protokol yapısında daha çok yazılım ağlıklı karşılıklı olarak birbirlerinin diline anlama amacına yöneliktir. Her iki protokol seviyelerini tek tek ayrıntılı olarak inceleyelim.

j) Düşük seviyeli protokol (LOW LEVEL PROTOCOL) : Lan yapısında ağ adaptörü olarak geçen kısmı kapsar. Bir çok uygulama birimi olmasına rağmen temelde üç ayrı adaptör olarak incelenir. Ethernet, token Ring ve Arcnet

İ) Ağ Adaptörleri Tipi : Ağ adaptörleri ve kablo yapıları uluslararası standartlarla sabitlenmiştir. Haberleşme katmanlarını izah ederken bu katmanların OSI (Open System Interconnection) ile belirlendiğini bununda İSO (International Standart Organization For Standardisation) tarafından standart hale getirildiğini belirtmiştik.

Aynı şekilde IEEE (Institute Electrical & Electronics Engineers) kurumda ağ adatörleri tipleri üzerine 802 sayılı proje ile bazı standartlar getirmişlerdir. Buna göre söz konusu proje ile getirilen standartlar şunlardır.

1. ETERNET KART – AĞ BAĞLANTISI : Klasik anlamda ethernet kart ile bus hat topoloji de bağlantı anlatılmak istenmektedir. Bu bağlantıda koaksiyel kablo kullanılır. Veriye erişme şekli ise 802.3 standartlarında CSMA \ CD (Carrier-Sense Multiple Accses with collision dedection) Şeklindedir. Bu erişim ethernet kartına ve koasiyel kabloya özgüdür. Son gelişmeler başka kablo kullanarak ta erişimi sağlanmaktadır.

Ethernet ağ erişiminde 10 mega bits – Per – Second bir veri iletişim hızı vardır. Bilindiği üzere kalın ve ince (Thick & Thin) olmak üzere iki çeşit koaksiyel kablo ile iletişim sağlanabilmektedir. İnce koaksiyel kablo kalına göre daha ucuzdur. Aynı şekilde ince kablo ile sorunsuz olarak 180 m veri iletebilirken kalın kablo ile 500 m ye çıkılabilmektedir.

Kullanılan koaksiyel kablonun omajı 50 W olmalıdır. Ayrıca kullanılan bus-hat topoloji her iki uçtan W dirençlerle sonlandırılmalıdır. Hatta ölçülen toplam direnç 25 W olmalıdır. Ethernet kartında kablolarla karta bağlantı BNC konvektörlerle sağlanır. Aynı şekilde bir makineden diğerine kablo bağlantısı T konvektörlerle sağlanır.

2. ARCnet AĞ-KART BAĞLANTISI : Özellikle kısa mesafeli ağlar için tercih edilir. Genelde bağlantı kablosu olarak koaksiyel kablo kullanılır. Fakat Twisted Pair de kullanılır. 802.4 nolu standart da token passins erişim yöntemini kullanmaktadır.

Aradaki veri iletişimini sağlaması için Hub adı verilen elektronik anahtarlama yapan cihazlar kullanılır. İki hub arasındaki noktasal bağlantı yaklaşık 600 mt. Boyunca sağlıklı çalışmaktadır.

Bu tür bağlantıda terminallerin numaralandırmaları doğru yapılmalıdır. Ayrıca veri transveri yaparken de doğru numaralar kullanılmalıdır. Sistem haberleşme katmanlarında fiziksel katmana göre adresleme yapıldığı için doğru adresleme oldukça önemlidir.

3. TOKEN-RING AĞ \ KART BAĞLANTISI: Ring topoloji de token – ring veri erişim standartlarında veri erişimi sağlar. (802.5) IBM International Busines System) ‘in geliştirip yaygınlaştırdığı sistemdir. Veri erişim merkezi hublar kullanılarak sağlanır. Çok istasyonlu erişim ünitesi (MSAU- MULTI STATION ACCES UNIT)

Özel kaplanmış kablo kullanılır. Bunu yanında kaplanmamış telefon kablosu ve kablo bağlantı jakıda kullanılır. Kullanılan ekipmanlara göre veri iletişim hızı 4-16 mega bits – Per – secend arasında olabilir.

Açıklanmaya çalışılan ağ ve kart sistemleri dışında her geçen gün yaygınlaşan pahalı fakat çok hızlı ve güvenli olma özelliğine sahip bir yöntem daha var. Bu yöntem daha çok güvenliye önem verilen ağlarda tercih edilmektedir. FDDI (Fiber Distributed Data Interface) olarak adlandırılan fiberli veri dağıtım sistemidir. Fiber optik kablolarda veri taşıması yapılırken kendine özgü kartlarla haberleşme katmanındaki fiziksel veri transferini gerçekleştirmektedir. Orta ve uzun vade de en çok kullanılacak yöntem olarak kabul edilmektedir.

k) Orta seviyeli protokoller (MID-LEVEL-PROTOCOLS) :

Düşük seviyeli protokoller konusunu incelerken bu bölümdeki protokol yapılarını haberleşme katmanlarındaki ilk iki katman için geçerli olduğunu belirtmiştik. Orta seviyeli protokolleri incelerken de haberleşme katmanlarının orta kısmındaki bölümü inceleyeceğiz. Bu bölümdeki protokollerin amacı veri haberleşmesinin kurulması veri alımı ve gönderimi (sending and receiving data) ve iletişimin kesilmesidir (terminating communications) yani haberleşmenin başladığı katmanlarda fiziksel bağlantı kurulduktan sonra ağ işletim sisteminin kurulduğu aşamaya kadar ki tüm aşamaları kapsamaktadır.

Haberleşme bağlantısının kurulup karşı bilgisayar ile el sıkışılmasından (hand shaking) ilk veri alışına yada verişine değin ki kuruluş aşaması. Daha sonra kurulan haberleşme hattından ihtiyaç duyulan veri – dosya transferinin gerçekleştirilmesi bu bölümün temel işlevidir. Ardından haberleşmenin bitmesi ile aradaki bağlantı kesilerek haberleşme bitirilir.

Bu bölümde incelenecek olan protokoller haberleşmenin nasıl başlayacağının başlayan haberleşmede verilerin nasıl transfer edileceğini ve haberleşmenin hangi şartlar altında nasıl kesileceğini belirleyip sınırlar böylece karşılık iletişime girecek olan bilgisayar veri dosya transferini nasıl yapacaklarını öğrenirler.

  1. NETBIOS : Veri haberleşmesini temel olarak elektronik postalama olarak kabul eden bir sistemdir. İlk ve en çok kullana firma IBM dir. Bu tür protokolde terminallerin bir ismi vardır. Ve protokol yazılımı o ismi bilerek onunla irtibat kurar.
  2. Veri dosya gönderirken bir isime bir gruba yada toplam olarak kurulan ağa gönderilebilir. Veri dosya gönderildikten sonra alandan istemez dolayısıyla gönderdiği bilgi ve dosyanın karşı tarafa gittiğinin garantisi yoktur. Kullandığı ağ işletim sistemlerinde NETBEUI.COM dosyası altında kullanılır.

  3. IPX/SPX : Nowel işletim sistemi bu iki protokolü kullanmaktadır. İnternetwork Packet Exchange (IPX) olarak adlandırılan protokol Xerox tarafından üretilen XNS’in geliştirilmiş şekidir. Verilen bilgilere göre IPX protokol ile gönderilen bilgilerin % 95 sağlıklı olarak alınmaktadır. (geri bildirim kontrolü olmadan – Fedback)
  4. Nowel Netware ağ işletim sistemi terminallerden bu protokol programı ile iletişim kurmaktadır.

    SPX (Sequenced Packet Exchange) Yine Nowel Netware tarafından kullanılan protokol yapısıdır. Kullanılan ağ işletim sisteminin sürüm özelliğine göre güncelleşmesi gerekmektedir. Ayrıca SPX te IPX ten farklı olarak bilgi gönderildikten sonra alındığına dair onay beklenir. Eğer onay almazsa gönderim yinelenir.

  5. TCP/IP: Bu protokol sistemi diğerleri ile bazı noktalarda ortak özellikler taşımaktadır. TCP/IP (Transmıssıo Control Protocol /Internet Protocol) olarak özetlenebilir. Lan özelliği gösteren ağlardan çok büyük bilgisayar ağlarında tercih edilir. Unix in kullandığı protokol sistemidir. Bu tür protokolde veri-dosya transferi sağlıklı olarak ve kesin transfer edilir.

 

2)INTERNETWORK:

Bir kaç Lan ağının birbirleri ile bağlanmasından meydana gelen ağ çeşididir. Orta büyüklükteki işletmelerde oluşturulmuş olan bir Lan’ın gerek ana makineler (server) üzerinden gerekse terminaller (bazı ağ işletim sistemlerinde )üzerinden birbirleri ile bağlanması bu tür ağ sistemlerini meydana getirir.

Bir işletme düşününki muhasebe servisi için bir Lan, üretim departmanı için bir Lan, satış ve pazarlama için başka bir Lan kurulmuş olsun. Kurulan bu Lan’ların birbirlerinden bağımsız değil de birbirleri ile bağlantılı ve gerektiğinde veri-dosya alışverişinde bulunabilmesi istendiğinde internetwork kavramı ortaya çıkar.

Bu tür Lan’ların desteklenmesi kullanılan ağ işletim sistemleri ve ağ yazılımları ile desteklenir. Örneğin Nowell Netware de kurmuş olduğumuz Lan ı A,B,C gibi isimlendirme yaparak gerektiğinde LAN A yı LAN B ile yada LAN C ile birbirlerine bağlayabilirsiniz.

Bu tür bağlantıların ağ kuruluşunda ve geliştirilme aşamasında dikkate alınması gerekir. Bus hat topoloji sinde kurulmuş bir LAN ve Token Ring esasına göre kurulmuş başka bir LAN varsa bunlar birbirlerine bağlanarak veri dosya transferi sağlanabilir.

İnternetworking kavramı oluşurken karşılaşılan bazı sıkıntılar vardır. Örneğin kurulmuş olan bir LAN ile diğer bir LAN ın arasındaki mesafenin çok uzak olduğunu varsayalım. Bilindiği üzere LAN lar kurulurken kullanılan kabloların belirli bir uzaklıktan sonra elektriki sinyalde zayıflama meydana gelmektedir.(kablonun empedensı nedeni ile)

LAN ların birbirlerine yaklaştırılması mümkün olmadığı durumlarda ara bir ekipmanla aradaki bağlama mesafesi artırılabilir. Aynı şekilde birbirinden farklı LAN ların birbirleri ile bağlantı kurabilmesi için bir ara çeviriciye ihtiyaç duyulabilir. Bu tür ihtiyaçları karşılamak için Ağ bağlantı Ekipmanları (Network Connect Devices) tasarlanmış ve geliştirilmiştir.

Büyük ağ yapılarının sağlıklı olarak kullanılması ve büyümesi için bu tür ekipmanlara ihtiyaç vardır.İnternetwork kavramı içinde 4 ayrı ekipman kullanılır. Repeater, Bridge, Router, ve Gateway

a) Repeater (çoklayıcı):

Adından da anlaşılacağı üzere aradaki mesafenin artması sebebi ile oluşan sinyal zayıflamalarını önlemek için kullanılır. Koaksiyel kablo ile 600 m den sonraki LAN bağlantılarında sorunlarla karşılaşılır. Eğer mesafe azaltılamıyorsa çoklayıcı kullanarak aradaki mesafenin ağ a olan olumsuz etkisi giderilebilir. Çoklatıcı basit anlamda bir elektronik amplifikatör olarak çalışır. Girişine uygulanan sinyali güçlendirerek çıkışına aktarır.

b) Bridge (Köprü) :

Biribirinin aynı özelliğine sahip lanları biribirine bağlamak için kullanılır.  özellikli ağların bağlantısı için kullanılır.

c) Routers ( çevirici):

Yukarıda incelemeye çalıştığımız repeater ve bridge de önemli bir şartımız vardı. Birbirine bağlanması gereken ağlar aynı özelliğe sahip olmalıdırlar. Fakat diyelim ki iki aynı ağ sistemi var. Biri ethernet kartı ile bus topoloji si kullanılarak kurulmuş diğeri ise token ring olarak. Fakat bu iki sistem arasında veri dosya transferi yapmak istiyorsunuz. Bu durumda çevirici (router) kullanırsınız.

d) Gateway (Geçit) :

Kullanılan ağların topolojileri farklı olduğunda router kullanmıştık. Bilindiği üzere haberleşme katmanları göz önüne alınacak olursa topolgy yapısı ve ethernet-token ring seçimi fiziksel katmanın işlevi içerisindedir. Aynı şekilde protokolleri incelerken Düşük seviyeli ve orta seviyeli protokolden söz ettik. Bu durumda şu bilgiyi ortaya koyabiliriz router ile topolgysi farklı fakat aynı protokole sahip ağları birbirine bağlarız. Fakat değişik toplogy de farklı orta seviyedeki protokole sahip ağları birbirine bağlamak isterseniz ne olacak. Yani TCP/IP protokolünü kullanan Unix ile IPX/ SPX’i kullananNowel’i birbirine bağlamak için gateway kullanma zorunluluğu ortaya çıkmaktadır.

HABERLEŞME KATMANLARI

Ağ haberleşme teknolojisi esas olarak yedi katman üzerinde çalışmaktadır.

Katman 7 Gateway
Katman 6  
Katman 5  
Katman 4  
Katman 3 Router
Katman 2 Bridge
Katman 1 Repeater

Ekipmanları incelerken temel hareket noktamız olan haberleşme katmanlarının üzerinden düşünmemiz gerekmekte. Bu ekipmanlar sadece sinyal güçlendirilmesi yapıldığını hatırlatmalı daha sonraki katmanda ise köprüleme işlemi gerçekleşmekte köprüleme işlemi aynı özellikteki topolojiler ve ağ adaptörleri için geçerlidir. Ağ işleminin gerçekleştiği katman 3 te si routeri görmekteyiz. Burada asıl ağ mantığı gündeme gelmektedir. topoloji olarak farklılıklara rağmen bağlantı burada kurulduğu için katman olarak daha üst sıralarda bulunmaktadır.

Ağ kurma işleminin son katmanı olan 7 ci katta tüm protokol ve özellikler tanımlandığı için her türlü haberleşmenin son aşamasını teşkil etmektedir. Genel bir özetleme yapılacak olursa haberleşme katmanlarının oluşum aşamasına göre ağ bağlantı ekipmanının kullanımı değişmektedir.