Bilgisayar Ağlarına Giriş

Bilgisayar Ağları

• Bilgisayar ağları; birden çok bilgisayarın birbirine bağlı olduğu, donanım ve yazılımların paylaşılmasına olanak sağlayan, ve veri haberleşmesini sağlayan veri ağlarıdır.
• Bilgi iletimine örnek olarak evlerde kullanılan telefonlar verilebilir.
• Her telefonun kendisine ulaşmak için kullanılan bir numarası vardır.
• Bir veri ağıdır.
• İki kişisel bilgisayardan oluşabildiği gibi, binlerce iş istasyonundan da oluşabilir.

Ağ Tarihçesi

• İlk ağ sistemleri yalnızca kendi organizasyonlarına hizmet veriyor ve diğer ağlarla aynı ortamda çalışamıyordu.
• Interoperability konusunu çözmede ilk çalışan paket anahtarlamalı ağ, Amerikan hükümetinin ARPANET'idir.
• ARPANET 1960'larda geliştirildi ve bilgisayar donanımı seçimlerinden bağımsız olarak birçok organizasyonu birbirine bağladı.
• Modern küresel geniş alan ağ yapısına atılan ilk adımdır.

Kablolama Sistemi

• Kablolama sistemi, ağ içindeki ana makine ile iş istasyonlarını birbirine bağlar.
• En çok kullanılan kablo çeşitleri:
  • Eş eksenli kablo (koaksiyel)
  • Çift burgulu kablo
  • Fiber optik kablo

Koaksiyel Kablo (Eş Eksenli)

• Televizyon kablosunun daha esnek ve ince olanıdır.
• Bakır tellerden oluşur ve üzerinde manyetik koruma bulunur.

Koaksiyel (Eş Eksenli) Kablo Konnektörü

• Eş eksenli kablolar BNC konnektörleri ile sonlandırılır.
• Bilgisayar arkasındaki aktarım aygıtına takılacak T-şeklindeki bağlayıcılara takılırlar.
• Kablo sonunda 10Base5 varsa 75 Ohm'luk, 10Base2 varsa 50 Ohm'luk sonlandırıcı (Terminator) takılır.

Çift Burgulu Kablolar (Twisted-Pair)

• Tekli (dahili hatlar gibi), dörtlü (yaygın) veya sekizli çift kablolardan oluşabilir.
  • UTP (Unshielded Twisted Pair): Korumasız Çift Burgulu Kablo
  • STP (Shielded Twisted Pair): Korumalı Çift Burgulu Kablo

Çift Burgulu Kablo Konnektörü

• RJ-45 konnektörü ile bilgisayara bağlanır.

Fiber Optik Kablo

• 1966'da Charles Kao ve George Hockham, cam fiber üzerinden veri aktarımının mümkün olabileceği fikrini ortaya attılar.
• Fiber üzerindeki kayıp oranları oldukça azaltıldı, bu sayede fiber veri aktarımı için bakıra göre daha avantajlı hale geldi.
• Fiberin en önemli özelliği elektromanyetik alanlardan etkilenmemesidir.
• Bu nedenle çok uzak mesafelere kadar kullanılabilir.

Ağ Cihazları: Ethernet Kablo Teknolojileri

• 10Base2: İnce koaksiyel kablo ile 10 Mbit hızında Ethernet ağıdır.
  • Ucuz ve ince kablo kullanıldığı için ince Ethernet olarak adlandırılır.
  • "2" rakamı maksimum kablo uzunluğunu ifade eder.
  • 10Base5: Kalın koaksiyel kablo ile 10 Mbit hızında Ethernet ağıdır.
  • Kalın Ethernet (thicknet) olarak da adlandırılır.
  • "5" rakamı maksimum kablo uzunluğunu ifade eder.
  • Kalın koaksiyel kablo maksimum 500 metre olmalıdır.
  • 10BaseF: Fiber optik kablo ile 100 Mbit hızında Ethernet ağıdır.
  • "F" ifadesi fiber optik kablo kullanıldığını belirtir.
  • 10BaseT: Korumasız çift bükümlü (unshielded twisted pair) kablo üzerinde 10 Mbit hızında Ethernet'tir.
  • "T" ifadesi kablo tipini (twisted pair) belirtir.
  • Hızlı Ethernet (Fast Ethernet) olarak da anılır.
  • Ortak yol yıldız topolojileri kullanan Ethernet kablolama sistemidir.
  • 100BaseT: Korumasız çift bükümlü (unshielded twisted pair) kablo üzerinde 100M bit hızında Ethernet'tir.
  • "T" ifadesi bükümlü kablo kullanıldığını (twisted pair) belirtir.
  • 10Base36: Yayın yapan kablo ile 10 Mbit hızında Ethernet ağıdır.
  • Kablo uzunluğu maksimum 3600 metre olabilir.

Ağ Arayüz Kartı (NIC - Network Interface Card)

• Bilgisayarları ve diğer cihazları ağa bağlamak için kullanılan kartlardır.

• NIC (Network Interface Card) olarak da adlandırılır.

• Bilgisayardaki verileri ikilik sistemde işler.

• Bu verileri diğer bilgisayarlara elektrik, ışık veya radyo sinyalleri ile iletir.

• Hız ve bağlantı yolları bakımından farklılık gösterir.

• ISA, PCI, USB, PCMCIA gibi bağlantı yuvalarını kullanan ağ kartları mevcuttur.

• Günümüzde en çok kullanılan ağ kartları PCI bağlantı yuvalarını kullanır.

• Ağ tasarımı yaparken ağın hızı, maliyeti ve kablolama şekli dikkate alınmalıdır.

• Ethernet, en bilinen ve en çok kullanılan ağ teknolojisidir ve kullanımı yaygınlaşmıştır.

• Ağ kartı ve ethernet kartı aynı anlamda kullanılır.

• Ethernet'in kullanım kolaylığı ve üretim haklarının herkese açık olması, onu en çok kullanılan LAN teknolojisi yapmıştır.

• Ethernet kartı, veriyi hatta bırakmadan önce hattı denetler.

• Hat başkası tarafından kullanılıyorsa, Ethernet kartı gönderen ve alıcının MAC adreslerini içeren veriyi hatta bırakır.

• Ethernet kartlarında kullanılacak kablolama tipine göre BNC, RJ45 ve AUI konnektörleri bulunabilir.

• Bazı Ethernet kartlarında birden fazla konnektör yuvası bulunabilir; bunlara combo Ethernet kartları denir.

• Piyasada en çok UTP kablo ve RJ-45 birleşimi kullanılır.

Hub

• Ağ elemanlarını birbirine bağlayan çok portlu bir bağdaştırıcıdır.
• En basit ağ elemanıdır.
• Kendisine gelen bilgiyi gitmesi gereken yere değil, portlarına bağlı tüm bilgisayarlara yollar.
• Bilgisayar gelen bilgiyi analiz ederek kendisine gelmişse kabul eder.
• 4, 8, 12, 16, 24 portlu olarak üretilirler.
• UTP kablo ile bağlanılır ve her bir bağlantı 100 metreden daha uzun olamaz.
• Çalışırken herhangi bir portundan kablo çıkartmak veya takmak bir sorun çıkarmaz.
• Ağ genişledikçe mevcut hub'ın port sayısı yetersiz kalabilir.
• Böyle durumlarda daha çok porta sahip bir hub alınır ya da mevcut hub'lar birbirine bağlanır.
• Hub'lar birbirine bağlanarak ağın daha da genişlemesi sağlanabilir.

Anahtar (Switch) Cihazı

• Akıllı bir hub cihazıdır.
• Hub'ın yaptığı işi yapar ancak ağı yormaz.
• Aynı anda birden fazla iletim yapma olanağı sağlar.
• Portlarına bağlanan bilgisayarları MAC adreslerine bakarak tanır.
• Anahtarlama işlemini gerçekleştirmek için MAC adreslerini yapısında bulunan bir tabloda tutar.
• Bu tabloda MAC adresinin hangi porta bağlı olduğu bilgisi bulunur.
• Kendisine ulaşan veri paketlerinin MAC adreslerini inceler ve her bir porta dağıtmak yerine, sadece hedef MAC adresine sahip olan bilgisayarın bağlı olduğu porta bırakır.
• Böylelikle veri paketi sadece hedef bilgisayara ait portu ve kabloyu meşgul eder.
• Çakışmalar engellenir ve ağ performansı artar.

Yönlendirici (Router)

• OSI başvuru modelinin ilk üç katmanına sahip aktif ağ cihazlarıdır.
• Temel olarak yönlendirme görevi yapar.
• LAN ve WAN arasında bağlantı kurmak amacıyla kullanılır.
• LAN ve WAN bağlantıları için ayrı ayrı portlara sahiptir.
• Bu portlar ile iki ağ arasında bağlantı sağlanır.
• Bir veri paketini okur.
• Paketin protokollerini ayıklar.
• Hedef ağ adresini yerleştirir.
• Yönlendirme bilgisini ekler.
• Veriyi alıcısına en uygun yolla iletir.

Güvenlik Duvarı (Firewall)

• İnternet bağlantısı, bilgi işlem açısından bazı sorunları beraberinde getirir.
• Dışarıdan içeriye yapılacak saldırılar gerçekleşebilir.
• İçeriden yetkisiz kişilerin dışarıya bilgi göndermesi yaşanabilir.
• İnternet üzerinde "tehlikeli alanlarda" dolaşma sonucu sisteme virüs bulaşabilir.
• Yetkisiz kullanıcıların internette gezinmesi gibi sorunlar ortaya çıkabilir.
• Güvenlik duvarları birçok farklı filtreleme özelliği ile bilgisayar ve ağın, gelen ve giden paketler olmak üzere internet trafiğini kontrol altında tutar.
• Güvenlik duvarı servisleri aslında bir kaç alt kavramdan oluşur:
  • Tabya (Bastion Host)
  • Ağ Adres Çevrimi (NAT), Maskeleme, Paket Filtreleme
  • Vekil (Proxy)

Vekil (Proxy)

• Proxy'nin kelime anlamı vekildir.
• Proxy'ler, belli kurallara bağlı olarak internetteki bir makine ile iç ağdaki bir makine arasında doğrudan alışverişe izin verir.
• Vekil uygulamaları bu doğrudan alışverişin arasına girer.
• Protokol bazlı herhangi bir saldırı, vekil sunucuya yönelik gerçekleşir, iç ağdaki makineyi etkilemez.
• Güvenlik amacıyla proxy kullanmak, uygulama temelli güvenlik duvarı (application level firewall) olarak adlandırılır.