Ağ Mimarileri Ve Sistemleri Bölüm 4

  • Ethernet Kavramı

Bilgisayarların birbirleriyle görüşebilmeleri yani veri iletişimleri, konumuzun başında da belirttiğim gibi, kabllu ya da kablosuz olabilmektedir. Bizim burdaki, asıl konumuz kablolu iletişimin temelini oluşturan bir kavram olan ethernet üzerine olacaktır. Ethernet nedir diye sorduğumuzda aklımıza ilk gelen bilgisayaların topolojilere bağlantısının yapılmasında kullanılan elektronik bir kart gelir fakat burda bizim ele alacağımız sadece fiziksel değil, aynı zaman da mantıksal bir kavram niteliğidir. Aslına bakacak olursak, etnerneti kısaca, farklı kablo çeşitleri üzerinden sistemler içerisinde iletişimlerinde, Carrier Sense Multiple Access With Collision Detection (CDMA/CD) adı altında belirtilen yönetimini kullanan en yayın bir LAN teknolojisidir.
Kullanımında herhangi bir enerji kaynağına ihtiyaç duyulmayan ethernet pasif yöntem olup, fiziksel nitelikte kopması ve/veya sonlandırılmaması haricinde sorun teşkil etmez. Ethernet, kabloların her iki ucundan Terminator ile sonlandırıldığı Yol topolojiyi kullanır.

Ethernet teknolojisinii kullanarak Netware, Linux, Windows ve Macintosh gibi birçok işletim sistemleri arasında bağ kurulablir.  Ayrıca ethernet teknolojisi çok sayıda bağlantı protokollerini kullanır.

  • Kullanım Amacı

Kavramsal bir yapı niteliğinde ele alınacak olursa, ethernet’in asıl amacı, birimlerin birbiriyle veri iletişimlerinde kullanılmasıdır. Burada dikkat edilmesi gereken diğer bir unsur ise, ethernet yapılarının doğurmuş olduğu sorunların, çok kısa bir zaman zarfı içerisinde kendisini göstermesidir. Diğer bir deyişle, iki birimin aynı anda sisteme sinyal gönderdiğinde çakışma adı altında sorunun yaşanmasıdır.

  • Verinin İletilme İşlevi

CSMA/CD yöntemi kullanılır. Bu işlevde her bir birim yani bilgisayar veri göndermeden önce mutlaka sistemi kontrol ederler. Eğer o anda sistemde herhangi bir veri yani trafik yoksa veri gönderilir. Bir birimin veri gönderdiğinde söz konusu veri, ilgili bilgisayar tarafından alınıncaya dek, hiç bir bilgisayar aynı sisteme veri gönderemez. Aksi halde çakışma dediğimiz durum söz konusudur.

  • Verinin Çakışma Kavramı

Çakışma yani Collision dediğimizde,  aynı sistem üzerinde birden fazla ethernet kartı aynı anda veri iletimine geçerlerse çakışma söz konusu olur. Sistemler kendi yolladıkları veri ile gelen veriyi karşılaştırarak bunu hemen tespit ederler. Bunu yaparken, her iki tarafta özel bir algoritmanın belirlemiş olduğu zaman içerisinde beklerler. Aslına bakacak olursak, çakışma kavramı ethernetin yapısı gereği normal gözükebilir fakat istenmeyen bir durum olduğu için, sisteme dâhil bulunan bilgisayaların çalışma hızlarınıda etkilemektedir. Günümüzde artık bu tip aksaklıklar yeni gelişen teknolojilerle birlikte azalmaktadır. Buda topolojilerin yani ağların ve ağdaki teknolojik ürünlerin daha hızlı veri alıp vermelerini sağlamaktadır.

Ä°lgili resim

Eğer ağ on an çok yoğun kullanılıyorsa, aynı veri paketi gönderilirken birden fazla çakışma olabilir. Böyle durumlarda, sistemler rastgele belirlenen bekleme süresini uzatmaya başlarlar. Buda bizim istemediğimiz bir durumdur. Bu yüzden rastgele bekleme sürelerini nasıl daha kısa sürelere indirgeyebiliriz. Eğer süre rastgeleyle o halde bu süreyi değiştirebiliriz. Sürenin rastgele olması her iki taraf içinde aynı süre bekleyip, sonra da yine aynı anda aktarım yapmalarının önüne geçmek için rastgeledir. Kısa bir örnekle bunu şöyle daha da açabiliriz. Her iki tarafta birden ona kadar bir sayı tutar ve o kadar milisaniye bekler. Fakat süre belirleme esnasında, aynı sinyalin gönderiminde üstüste çakışma oluyorsa ve ağda o anda aşırı bir trafik söz konusuysa, süre 1 ile 10 arası değil, belki de 50 ile 100 arasında seçilir. Ethernetin yapısı gereği, ağdaki trafi yoğunluğu arttıkça kendisini bu duruma uydurmayı sağlar. Aynı veri paketini 16 denemeden sonra hala gönderemediyse bu paketi iptal eder. Fakat bu durum çok fazla süre alıyorsa ve yoğunluk fazlaysa veya kabloda herhangi biri arıza sebebiyle oluşabilmektedir. Böyle durumlar göz önüne alındığında, ethernetin günümüzde kullanımında tam anlamıyla eksiksiz bir teknoloji olmadığı görülmektedir. Ama bu durum üst katman protokollerinin sağladığı veri kontrolü ile telafi edilir. Eğer bir paket 16 denemeden sonra iptal ediliyorsa, alıcı tarafındaki üst katman protokol olan TCP kullanılıyorsa, gönderen taraftaki TCP’ ye gelen veride bir eksiklik olduğunu bildirecek ve tekrar yollanmasını isteyektir.

CSMA/CD tekniği nedeniyle ethernet veri aktarımı sırasında çoğu zamanını çakışmayla geçirir. Onlarca bilgisayarın bağlı bulunduğu bir ağ sisteminde, sabah bilgisayarlarını açan kullanıcılar, bilgisayarlarının sisteme yavaş bağlandıklarını yani bilgisayarlarının yavaş açıldığını görürler. Fakat gün içerisinde tüm bilgisayarlar aynı anda ağı fazla kullanmayacakları için, ağ bu sefer daha yüksek performansta çalışırlar.

Madem her ethernet ağı belirli bir süre çakışma ve paket sinyalleriyle yani broadcast mesajlarıyla geçiriyorsa, o halde terimsel olarak ifade edilen 10/100/1000Mbps. hızları tam olarak gerçek hızlarda çalışmazlar. Diğer bir değişle, niceliksel ifadelerle belirtilen bağlantı hızları sadece veri iletiminde değil, brodcasting ve collision mesajlarıylada kullanılır.

Etnernet, günümüz topolojilerinde bana göre en yaygın kullanılmasının en yegâne sebebi, maliyetler açısından en uygun konumdadır.

  • Fiber Distributed Data İnterface (FDDI) Ağ Yapı Kavramı

OSI katmanının 1.ve 2.katmanında çalışan yine Ethernet gibi LAN ve WAN ağlarında erişim için kullanılan, günümüzde fazla yaygın kullanılmayan bir teknolojidir. Daha çok omurga kablolamada ve çok yüksek hız gerektiren sistemlerde kullanılmaktadır.

FDDI adından da anlaşılacağı üzere, özellikle fiberoptik kablo hatlarında kullanılır. 1980’ li yılların ortalarında yüksek hızlı bilgisayarların geliştirilmesiyle ortaya çıkmış bir teknolojidir fakat günümüzde ethernet kadar yaygın olarak kullanılamamaktadır. Bunun yanında kullanılan fiber kablo sayesinde 100Mbps. hızlarının üzerinde veri trasferi sağlamaktadır. FDDI yapısında çift kablolama tekniği kullanılır.

FDDI teknolojisinde A ve B sınıfı standartlarında iki istasyon vardır. A sınıfı istasyonlar hayati veriler ilettiğinden her iki fibere de bağlanır. B sınıfı istasyonlar ise fiberlerden sadece birine bağlantı yaparlar. Durum bu olunca da kafalara IEEE 802,5 benzerliği gelir. Ama FDDI ile IEEE 802,5 Token Ring’in bir farkı vardır oda, 802,5 teknolojisinde bir istasyon yolladığı paket yerine gidip geri gelene kadar yeni jeton üretemezken FDDI’ da istasyonun yeni bir jeton üretmek için eski jetonun geri gelmesini bekleme zorunluluğu yoktur.

Aynı zamanda FDDI teknolojisi, uygulamalar için gayet başarılı gerçek zamanlı ağ bant aralığını kullanma imkânı sunmaktadır. Bunlar;

Eş Zamanlı (sekron) : Eş zamanlı bant aralığı, ses ve video aktarımı gibi veri akışının sürekli olduğu durumlarda kullanılır. Geri kalan ban aralığı ise eş zamanlılık gerektirmeyen uygulamalar için kullanılır.

Eş Zamanlı Olmayan (asekron) : bu tür iletişim trafiğinde sekiz seviyeli öncelik değerlerinden oluşur. Bu öncelik değerine göre kendilerine ayrılan bant aralığını kullanır. Eş zamanlı bant aralığını kullanamayan ve öncelik değeri düşük olan bilgisayarlar FDDI öncelik mekanizması tarafından kilitlenerek iletişimi keseler.

FDDI teknolojisi ağ ortamlarında yani pratikte, 155 Mbps. ile 622 Mbps. hızları arasında değişmektedir.

 

CEVAP VER

Please enter your comment!
Please enter your name here