LAN Yerel Alan Ağı

Yerel Alan Ağları (Local Area Network) adından da anlaşılacağı üzere belli bir lokasyon içerisinde oluşturulmuş ağ sistemidir. Günümüzde LAN yüksek hızları destekleyen yüksek verimlilikte ağlar haline dönüştü ve geleneksel veri işlemenin yansıra ses ve video-konferans gibi işlevleri destekleyen ağlar haline gelmiştir. Yerel alan ağlarında iletişim, genellikle bir bina veya binalar grubu, hastane, fabrika, üniversite kampüsü ve benzeri alanlar ile sınırlıdır. Kablolu veya kablosuz olabilir. Başarı için bir işletmenin öncelikle kendi içerisinde en hızlı, en verimli ve en etkin şekilde haberleşmesi gerekir. Bu da Yerel Alan Ağları ile mümkündür. Ayrıca bu altyapı sayesinde donanım sayısında azaltmalar yapılabilir. Paylaşım söz konusu olduğundan donanım tüm personel tarafından kullanılabilir, her bir birey için ek yazıcı, modem, disk ünitesi gerekmez. Benzer şekilde Internet erişimi de bir ağ üzerinde paylaştırılabilir. Yerel alan ağları, veri, yazılım ve ekipman paylaşımı sağlamanın avantajlarını sunmaktadır.

Bir ağ tipi seçilirken göz önünde bulundurulması gereken temel kriterler nelerdir?

  • Yerel alan ağının boyutları
  • Bu ağ üzerinde ne tip uygulamaların gerçekleştirileceği
  • Kaç kullanıcının bulunacağı
  • LAN'ın diğer hangi ağlarla bağlanabileceği
  • Gelecekteki ağ beklentisi ve gelişmeye yönelik tahmin ve beklentiler

LAN İşletim Türleri

Ağ üzerinde bilgisayarların nasıl yapılandırıldığına ve bilgilere nasıl erişildiğine göre ağlar 2’ye ayrılır.

Peer to Peer Network (Eşler Arası)

Server Based Network (Client / Server)

Eşler Arası (peer-to-peer) ağlarda genellikle sınırlı sayıda PC birbirine bağlıdır. Bu bilgisayarlar düzey olarak aynıdır. Yani içlerinden birisinin ana bilgisayar olarak kullanılması söz konusu değildir. Bir bağlantı aracılığıyla isteyen kullanıcılar birbirleriyle iletişim kurar ya da dosya alış verişi yapabilirler. Server Based (client/server) ağlarda bir ana bilgisayar vardır. Buna ana makine (dedicated server) denir. Ana makine üzerinde ağ yönetimi yapılır. Ayrıca ağa girecek (login olacak) ya da bağlanacak herkes bu ana makine üzerinde yer alan kullanıcı hesaplarına göre kontrol edilerek bağlantı gerçekleştirilir. Böylece kullanıcı ve dosya temelinde güvenlik sağlanmış olur. Bunun dışında kullanıcının girişinde kimlik bilgilerinin kontrolü (authentication) işlemi yapılmış olur.

Yerel Alan Ağlarında Kullanılan Topolojiler

Fiziksel Topolojiler

Ağı oluşturan bilgisayarların birbirlerine fiziksel bağlantılarının nasıl yapılacağını belirler. Bu topolojilerden en çok kullanılanları aşağıdaki şekillerde olabilir.

  • Yol Topoloji (Bus Topology)
  • Yıldız Topoloji (Star Topology)
  • Halka Topoloji (Ring Topology)

Yol Topolojisi (Bus)

Yol topolojisinde tek bir iletişim bağlantısı (örneğin bir kablo) düğümlerin birbirleriyle iletişiminde kullanılır. Yol’un başlangıcı ve bitişi birbirine bağlı değildir. Bu topolojide her düğüme bir adres verilir ve bu yapıdaki bir ağda veri herhangi iki düğüm arasında doğrudan iletilebilir. Ancak bu iletişim bir zaman biriminde yalnızca bir çift düğüm arasında gerçekleşebilir. İletişimde bulunan düğümler yol’u iletim süresince işgal eder, iletim bitince serbest bırakırlar. Bundan dolayı her terminal (düğüm) mesaj göndermeden önce yolu kontrol ederek herhangi bir mesaj gelip gelmediğine bakar. Aynı iletişim bağlantısı tüm düğümlerce paylaşıldığı için, mesajlar gönderildiği düğümün adresiyle iletilir. Yol yapısı tipik olarak bir bina içine yayılmış birçok bilgisayarın bulunduğu yerel ağlarda kullanılır. Çünkü tek bir iletişim bağlantısıyla tüm ağa hizmet verebilmektedir.

Yıldız Topolojisi (Star)

Yıldız yerleşim biçiminde bilgisayarlar merkezi biçimde konuşlandırılan bir Switch’e bağlı olarak çalışırlar. Bilgisayarlar tarafından üretilen sinyaller önce switch’e ulaşır ardından diğer bilgisayarlara erişim sağlanır. Yıldız yerleşim biçimde bütün bilgisayarlar bir switch’e bağlıdır. Diğer bir deyişle bütün bilgisayarlara switch’ten bir kablo çekilir. Bu merkezi dağıtım sistemi yıldız yerleşim biçimde her bilgisayara özel bir kablo çekilmesini böylece herhangi bir kablo arızasının sadece o bilgisayarı etkilemesi sağlar. Böylece tüm network çökmez. Ancak merkezi dağıtım birim switch’in bozulması durumunda ise bütün network çöker. Yıldız, en eski yerleşim biçimlerindendir. İlk olarak PBX (Private Branch Exchanges) olarak adlandırılan analog ve sayısal anahtarlama aygıtları olarak karşımıza çıkmıştır. Yıldız yerleşim biçiminde bütün istasyonlar merkezi bir noktaya bağlıdırlar. Buna "Switch" (Anahtar) denir. Yıldız topoloji bugün yol (bus) topolojinin yerine geçmiş ve UTP (genellikle Twisted-Pair kablo) kablo ile birlikte yaygın olarak kullanılmaktadır.

Halka Topolojisi (Ring)

Halka yapısındaki ağlarda tek bir iletişim bağlantısıyla düğümler ağa dâhil edilir. İletişim bağlantısının başlangıç ve bitişleri birbirlerine bağlanmıştır. Veriler halka boyunca dönerler. Burada, ağa dâhil olan bir bilgisayarın devre dışı kalmasının sistem üzerine bir etkisi yoktur. Bilgisayarların yük paylaşımlarında birbirlerini desteklemelerini kolaylaştıran bir yapıdır. Bu tür ağlara örnek olarak Token Ring ağları verilebilir. Bu tip topolojilerde iletişim ağ içerisinde sürekli olarak dönen bir andaç (token) yardımıyla yapılır. Token, özel iletişim kodu ile iletişimi düzenler. İletişime başlamak isteyen düğüm öncelikle token’ın kendisine ulaşmasını bekler ve ulaştığında token’ı alır. Artık token serbest dolaşımdan kullanıma geçmiş olur. Bilgi gönderildikten sonra, alıcıya gelene kadar halka etrafında dolaşır.

Ethernet Teknolojisi

Ethernet, 1970 yılları sonunda PARC'da (Palo Alto Research Center-Palo Alto Araştırma Merkezi) yapılan çalışmalarda oluşturuldu. Amaç bilgisayarları haberleştirmekti. Haberleşme ortamı olarak hava kullanıldı ve haberleşme uydular üzerinden gerçekleşti. Ethernet teknolojisi bugün LAN ortamındaki teknolojiyi ifade eder. Öyle ki ağ (network) bağdaştırıcı kartları bir Ethernet kartı diye adlandırılır ve böylece birimleri, hızları ve diğer standartları belirler.

Ethernet Teknolojileri

1973 yılında bus topoloji üzerine kurulu bir ağ teknolojisi geliştirildi. Buna Ethernet teknolojisi denildi. Ethernet, verilerin kabloyla iletilmesi sağlayan bir teknolojidir. Bu iletimde CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection-Çarpışma Algılayıcısı ile Taşıyıcı Dinleyen Çoklu Erişim) tekniği kullanılır. Bu erişim yönteminde ağ üzerindeki bütün bilgisayarlar ağ kablosunu sürekli kontrol ederler. Ethernet; fast ethernet (hızlı ethernet), giga ethernet gibi çok yüksek hız sağlayan çeşitleri de sahiptir.

Hızlı Ethernet

Hızlı Ethernet 100Mbit çalışan değişik ethernet standartlarının genel adıdır. Yaygın kullanılan iki tipten söz edilebilir. 10BaseT'nin devamı olan 100BaseT ve 10BaseFL'nin devamı olan 100BaseFX. Tüm bu ethernet türleri 10Base5'den (ilk ethernet) beridir kullanılan paket boyu, CSMA/CD tekniği ve mantıksal topolojiyi aynen kullanır ve geriye doğru uyumludur.

100BaseT

IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers-Elektrik ve Elektronik Mühendisliği Enstitüsü / ) iki tip 100BaseT standardı belirlemiştir. 100BaseTX ve 100BaseT4.

100BaseT4

100BaseT4 Cat3 ve üstü UTP (Unshielded Twisted Pair-Koruyucusuz Bükülü Tel Çifti) kablo üzerinden 100Mbit/saniye hızında çalışan etherneti tanımlar. 100BaseT4 CAT3 kabloda 100Mbit hıza çıkabilir ancak 10BaseT'nin aksine 4 tel çiftini de kullanır. Tel çiftlerinden ikisini 10BaseT gibi veri alımı ve gönderiminde kullanırken iki tel çiftini ise çakışma olup olmadığını kontrol etmek için kullanır.

100BaseTX

Günümüzde en yaygın kullanılan ethernet standardıdır. CAT5 ve üstü kategoride kablo ve ekipmanlar (jak, patch panel, priz vs.) kullanılmalıdır. Aynı 10BaseT gibi sadece iki tel çiftini kullanarak veri aktarımı ve alımı yapar. Çift yönlü (Full-duplex) çalıştığında 200Mbit hızına ulaşabilir. Tüm hızlı ethernet ağ ekipmanları (ağ kartları ve hub'lar) hem 10Mbit hem de 100Mbit hızında çalışabilirler. Böylece 100Mbit bir ağ kartını 10Mbit hub'a taktığınızda kendi hızını 10Mbit'e düşürecektir. Aynı şekilde 100Mbit hub'lar portlarından birine 10Mbit bir ağ kartı (10BaseT) takılırsa bu porttan 10Mbit olarak haberleşirler. Bu özellik sayesinde 10BaseT ve 100BaseT ekipmanları bir arada kullanılabilir. Ancak iki PC arasında 100Mbit bağlantı kurulabilmesi için aradaki tüm ekipmanlar (iki pc'nin ağ kartı ve aradaki hub) 100Mbit olmalıdır.

100BaseTX özetle;

  • 100Mbit/saniye
  • Ana bant (Baseband)
  • Hub ile Pc arasında 100m maksimum mesafe
  • Cat5 ve üstü UTP kablo ile 4 tel
  • Yıldız (Star-bus) topoloji
  • Diğer tüm özellikleri 10BaseT ile aynı

100BaseFX

100BaseFX bir önceki fiber optik ethernet olan 10BaseFL'nin gelişmiş halidir ve 10 yerine 100Mbit hızındadır. Aynı bağlayıcıları ve fiber kablo tipini kullanır. Ancak maksimum mesafe 400m'ye inmiştir.

100BaseFX'i özetlersek;

  • 100Mbit hızında
  • Ana bant (Baseband)
  • Hub (göbek) ile node (düğüm) arası 400m'ye kadar çıkabilir.
  • Yıldız (Star-bus) topoloji
Ethernet TürüKablo TipiHızStandart Mesafe
100BaseTCat3 ve üstü UTP100 Mbit/Saniye
100BaseTXCat3 ve üstü UTP100 Mbit/Saniye100 m
100BaseFXFiber kablo100 Mbit/Saniye400 m

Gigabit Ethernet

IEEE 1998 yılında gigabit etherneti yani 1000Mbit/saniye veri aktarımı yapabilen etherneti duyurmuştur. Gigabit ethernet kendisine uygun anahtarlayıcılarla çalışır. Birden çok gigabit ethernet türleri vardır.

1000BaseT

1000BaseT Cat5 kablo üzerinden 8 teli de kullanır. Böyle yüksek bir hızda kullanılan kablo çok önem kazanır. CAT5 desteklenmesine rağmen CAT5e ve CAT6 tavsiye edilmektedir. 10BaseT gibi kablo uzunluğu 100m ile sınırlıdır. RJ-45 kullanan 1000BaseT görünüş olarak önceki versiyonlarla aynıdır. IEEE 802.3ab standardı altında tanımlıdır.

1000BaseCX

1000BaseCX twinaxial (koaksiyelin içinde iki damar olanı) kablo denilen değişik tipte bir kablo kullanır. 150 ohm değerinde bu kablonun maksimum uzunluğu yalnızca 25 metre ile sınırlıdır. IEEE 802.3z standardı altında tanımlanan bu ethernet tipi, gigabit ethernet pazarında henüz kendine yer bulamamıştır.

1000BaseSX

1000BaseSX multimode (çoklu mod) fiber optik kablo ile 500m varan mesafelerde gigabit hızını sunar. 1000BaseSX 850nm (nanometre) dalga boyunda LED'ler ile ışığı fiber kablo üzerinde iletir. 802.3z standardı altında belirlenen bu ethernet 100BaseFX ile aynı dış görüntüye sahiptir yani aynı SC bağlayıcılarını kullanır.

1000BaseLX

Single Mode laser kullanarak fiber optik üzerinden 5Km gibi mesafelere kadar gigabit hızını sunar. Geleceğin gigabit backbone çözümü olarak görülmektedir. 1000BaseSX ile aynı dış görünüşe sahip bu standart da IEEE 802.3z altında tanımlıdır.

Ethernet TürüKablo TipiVeri HızıStandart Mesafe
1000BaseTCAT5, CAT61 Gb/Saniye100 m
1000BaseCXTwinaxial1 Gb/Saniye25 m
1000BaseSXFiber optik1 Gb/Saniye500 m
1000BaseLXFiber optik1 Gb/Saniye5000 m