Eğitimin Amacı
• Eğitimin amacı bilgisayar ağlarına giriş yaptırmaktır.
Ağ teknolojilerinin bilimsel olarak tanımlanması ve
öğretilmesi, farkındalık sağlanması, daha sonraki Ağ Teknolojileri eğitimlerine ait temel terim, teori ve uygulamaların anlaşılabilmesi için gerekli ön bilgilerin verilmesi.
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-2
BİRAZ TARİH…
1960 – ABD Savunma Bakanlığı
1961 - MIT'den Leonard Kleinrock , paket anahtarlama teorisi ile ilgili ilk makaleyi yazdı.
1962 - MIT – Licklider –” Galaktik Ağ”
1965 – MIT – Lawrance Roberts, Thomas Merrill - Bilgisayalar İlk kez konuştu 1966 – Roberts, DARPA ‘ta… ARPANET fikri
1967: ARPANET DoD’s ARPA(Advanced
Research Project Agency) tarafından önerildi 1969 – ARPANET çalıştı…
UCLA, Stanford, Un.of Utah, Un. Of California at Santa Barbara
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
BİRAZ TARİH…
1972 – Xerox’dan Metcalf devrede…
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
BİRAZ TARİH…
1973: Vint Cerf ve Bob Kahn TCP’yi önerdi…
1974: “A Protocol for Packet Network Intercommunication”
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
BİRAZ TARİH…
1983 – TCP/IP ARPANET içinde kullanıldı.
1984 – OSI Referans Modeli Oluşturuldu.
1987 – NSF (Amerika Bilimsel Kurumu) devrede, ARPANET NSFNET oldu.
1990 – NSF’in yanında IBM, MCI ile yeni oluşum
1990 – ARPANET Yerini ABD, Avrupa, Japonya ve Pasifik ülkelerinde ticari ve hükümet işletimindeki omurgalar (backbone) aldı.
1995 – Omurga Özelleşti.
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
Veri Haberleşme
• Veri
• Veri, bilginin işlenmemiş halidir.
• Veri Haberleşme
• İki cihaz arasında verinin yer değiştirilmesidir.
• Verinin bir taşıyıcı ortamdan aktarılmasıdır.
• Veri Haberleşmenin Temel özellikleri
• Dağıtım
• Doğruluk-Kesinlik (Tam olarak aktarılması)
• Zamanında yapılması, anlık olması
• Paket erişimdeki zaman farklılıklarını tölere etmesi
• Telecommunication: communication at a distance (‘tele’ in Greek=‘far”)
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-7
Veri Haberleşmenin 5 Aktörü
• Mesaj: İletilecek bilgi veya veri
• Verici
• Alıcı
• Taşıma Ortamı: Fiziksel yol, ortam ; bakır, fiber kablo veya hava
• Protokol: Veri haberleşmesinin yönetimi için belirlenen kurallar seti
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-8
Bilgi, Bilgisayarlar, Ağlar
• Bilgi : bits
• Form haline getirilebilen her şey (bit şeklin gösterilebilirler)
• İkili sayı sistemi 1’ler ve 0‘lar
• 4,8,16,32 ve 64 bit’lik işlemci ?
• Özellikler:
• Bilgi yenilenir, Bilgisayarlar bilgiyi işlerler, saklar, Ağlar bilgiye erişim sağlarlar
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-9
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-10
Ağ
• Ağ : Düğüm kümelerinin haberleşme hatları vasıtası ile birbilerine bağlanması
• Düğüm (Node): Bilgisayar, yazıcı, veya herhangi bir veri alan veya veren cihaz
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
• Etkili ve verimli bir ağ ;
- Performans sağlamalıdır - Güvenilir olmalıdır
- Güvenliği sağlanmış olmalıdır
• Ağların potansiyeli:
– “Bit” ‘leri istenen her yere ucuz, kolay ve istenilen performansta taşırlar
• Ağlar “bağlantı” sağlarlar
1-11
• Ağ üzerindeki herhangi bir düğümü (node) doğrudan veya dolaylı olarak eriştirmektir.
• Ağ içerisinde birlerine doğrudan fiziksel bağlantıları olmayan düğümleri birbirlerine bağlarlar..
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
Bağlantı nedir?
1-12
Bağlantı Tipleri
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-13
Verinin Akış Yönü
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-14
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
Veri Akışı
• Simplex
• Tek yönlüdür
• Tek şeritli bir yolu andırır. Sadece gidiş vardır, dönüş yoktur!
• Half-duplex
• Gidiş ve geliş her ikisi de mümkündür, ancak aynı zamanda olmaz.
• Tek şeritli yolda sıralı gidiş, geliş yapılması gibi
• Walkie-talkie, telsizler
• Full-duplex
• Gidiş ve geliş aynı anda yapılır
• İki şeritli yollar gibi, telefon hatları gibi
• Kanal kapasitesi iki yön için ikiye bölünmüştür.
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
1-15
Fiziksel Topoloji
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-16
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
Mesh Topoloji
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-17
Star (Yıldız) Topoloji
• Tüm düğümler merkezi bir cihaza noktadan noktaya bağlanmışlardır.
Merkezi cihazlar genelde ağ cihazları ve hub (göbek) dır.
• Merkezi cihaz bir bilgi dönüştürücüdür: Düğümler (veya bilgisayarlar) doğrudan birbirleri ile trafik oluşturmazlar.
• Avantajı : Ucuz ve sağlamdır
• Dezavantajı : Merkezi cihaza tüm cihazlar bağımlıdır.
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-18
Bus (Doğrusal) Topoloji
• Tek bir kabloya tüm düğümler bağldır
• tap, drop line (hat düşürücü), cable end (kablo sonlandırıcı) kullanılır
• Düğümler arasındaki mesafe ve düğüm sayılarında sınırlama vardır.
• Avantajı : Kolay kurulumu ve ucuzdur.
• Dezavantajı : Konfigürasyon zorluğu, hattaki bir kopukluk tüm ağı çalışmaz kılar
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-19
Ring (Halka) Topolojisi
• Bir düğüm her iki yönündeki iki düğüm ile noktadan noktaya bağlanmıştır.
• Taşıma tek yönlüdür ve tekrarlayıcılıdır.
• Avantajı : Kolay konfigüre edilir,Easy reconfiguration, fault isolation (hata yalıtımlıdır)
• Dezavantajı: Tek yönlü bir trafik olması nedeni ile kesintide tüm ağ problem yaşar
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-20
Hibrid Topoloji
• Birkaç topolojinin birleşmesinden oluşur
• Farklı topolojilerin avantajlarını bünyesinde barındırır
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-21
Ağaç Topoloji - (Avantaj ve Dezavantajları)
• Avantajları:
• Her bir bölüme (segment) ulaşmak kolaydır
• Bir çok çalışma grubu bir araya getirilebilir.
• Dezavantajları
• Her bir bölümün uzunluğu kullanılan kablo ile sınırlıdır.
• Omurga kablosu bozulduğunda bölümlerdeki ağ trafiği etkilenir.
• Kurulumu ve düzenlenmesi daha zordur.
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-22
• Hiyerarşik yapıdaki
ağlar için kullanılır.
Ağ Katagorileri
- Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
LAN (Yerel Alan Ağı)
• Fiziksel alan olarak küçüktür
• Ağ, tek bir ofisin, binanın veya birkaç km’den az kampüsler için oluşturulmuştur
• Genel olarak LAN topolojileri : bus, ring, star
• Aşağıda küçük bir LAN (12 bilgisayar bir hub ile bağlanmış) gösterilmiştir.
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-24
MAN (Kentsel Alan Ağı)
• Orta ölçekli ağlardır. Tüm kenti kapsayabilir
• Kablo TV ağı, bir firmanın farklı lokasyonlardaki yerel alan ağlarının (LAN’larının) bir araya getirilmesi
• Büyük çaplı üniversitelerin ağları
• Resmi kuruluşların veya şirketlerin kapalı ağları
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking” 1-25
WAN (Geniş Alan Ağları)
• Uzun mesafeli iletişimde , ülke, kıta ve dünya ölçeğindeki ağlardır
• Kurumsal ağlar: Bir WAN bir firmaya ait olabilir veya sadece bir firma tarafınan kullanılabilir
Ağ Temelleri -Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-26
Internetwork
• Internetwork : iki veya daha fazla ağın yönlendiriciler vasıtası ile bağlanması ile oluşur
• Cihazlar: yönlendiriciler, gateway...
• Internet: Dünya çapında ağların birleşmesi ile oluşmuştur
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-27
Internetwork Örnekleri
• Bir heterojen ağ : 4 adet WAN ve 2 adet LAN
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-28
Günümüz İnterneti
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu
• ISP (Internet service providers)
• NISP (national ISP)
• NAP (network access point)
Resmin Kaynağı : Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking”
1-29
Protokollar
• Protokol : Kurallar zinciri, kümesi
• Verinin haberleşebilmesi için oluşturulan kurallar kümesi
• İletişimin, haberleşmenin oluşabilmesi için, iki tarafından bu protokolleri kabul etmesi ve bilmesi gereklidir
• Bir protokolün anahtar elemanları
Diziliş (syntax) : verinin formatı ve yapısı
Şematik : yapı içerisindeki her bölümün anlamı
Zamanlama : ne zaman ve hangi hızda veri gönderilecek
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-30
Standartlar
• Standartlar esas itibari ile,
• Ticari ve açık pazarlar için oluşturulur
• Ortak çalışabilirlik için ülkeler tarafından kabul edilmiştir İki kategorisi vardır
• De jure (“yasa” veya “ düzenleme’) ile oluşturulan standartlar
• De facto standartlar
• Şirket ve kurumlara ait olan standartlar: Kapalı standartlar
• Kurumlara ait olmayan standartlar : Açık standartlar
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-31
Standart Organizasyonları
• Standartlar
• Standart oluşturma komiteleri (ISO gibi)
• Forumlar (WiMAX Forum gibi)
• Düzenleme Kuruluşları ( BTK gibi)
• Standart komiteleri ve forumlar
• Standart komiteleri yavaş hareket ederler
• Forumlar ilgili firmaların bir araya gelmesi ile oluşturlar
• Forumlar özel teknolojileri hızlı bir şekilde geliştirilmesi ve yaygınlaşması sağlarlar (3G gibi)
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-32
Standart Komiteleri
• ISO
• Uluslar arası Standartlar Organizasyonu
• ITU-T
• UN bağlı Uluslar arası Telekomünikasyon Birliği
• ANSI
• ABD’nin kar amacı gütmeyen standart kuruluşu
• IEEE
• EIA
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-33
İnternet Standartları
• IETF (Internet Engineering Task Force)
• Internet Draft
• RFC (Request for Comment)
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-34
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-35
Referanslar
• Forouzan, B.A., “Data Communications and Networking” – Sunumdaki resimler bu kitaba aittir.
• Grodzinsky, F.S., “ Networking and Data Communications Laboratory Manual”
• Stallings, W., “ Data and Computer Communications”
• Tomasi, W.,” Introduction to Data Communications and Networking”
• Tanenbaum, A.S., “ Computer Networks”
• Karadeniz, Ş., Lecture Notes
• Chung, K., Lecture Notes, Kwangwoon University
• Ejaz, W., Lecture Notes,
• Tanrikulu, H., Lecture Notes, TT Akademi
Ağ Temelleri - Haluk Tanrıkulu 1-36