Bilgisayar Ağları 2024/2025 Ders Notları PDF

2024/2025 Eğitim Yılı Bilgisayar Ağları İstanbul Topkapı Üniversitesi Plato Meslek Yüksekokulu Internet ve Ağ Teknolojileri Programı Öğr. Gör. Erdal Can Yalçın [email protected] Bilgisayar Ağları Nedir? Aralarında elektriksel bağlantı olan bağımsız bilgisayar...

2024/2025 Eğitim Yılı Bilgisayar Ağları İstanbul Topkapı Üniversitesi Plato Meslek Yüksekokulu Internet ve Ağ Teknolojileri Programı Öğr. Gör. Erdal Can Yalçın [email protected] Bilgisayar Ağları Nedir? Aralarında elektriksel bağlantı olan bağımsız bilgisayarlar topluluğuna bilgisayar ağı denir. (An interconnected collection of autonomous computers is called a computer network). Burada bilgisayarların bağlantılı (interconnected) olmaları, aralarında bilgi alışverişi (information exchange) yapabildikleri anlamına gelir. Bilgisayarlar arasındaki bağlantı, bakır tel üzerinden olabileceği gibi, fiber optik kablolar, radyo link sistemleri, haberleşme uyduları ve kısa mesafeler için kızılötesi iletişim sistemleri ya da radyo dalgaları ile haberleşen iletişim sistemleri üzerinden de sağlanabilir. Bilgisayarların bağımsız (autonomous) olmaları, başka bilgisayarların denetimi altında olmadıkları anlamını taşır. Eğer bir bilgisayar başka bir bilgisayar tarafından başlatılıp, durdurulabiliyorsa ve denetlenebiliyorsa (master-slave relation: usta-yamak ilişkisi), bu bilgisayar bağımsız değildir. Bir denetim ünitesinden ve bir çok bağımlı bilgisayardan oluşan bir sistem ya da bir çok uzak terminal ve yazıcıdan oluşan bir sistem bilgisayar ağı değildir. Dağıtılmış sistem (distributed system) ile bilgisayar ağları arasında bazı farklar vardır. Bunlar arasında en önemlisi, dağıtılmış sistemlerde birden çok işlemcinin (bağımsız bilgisayar), kullanıcı için şeffaf (kullanıcıya görünmez) olmasıdır. Kullanıcı bir komut yazdığında, isteği yerine getirilir. Bunun için en uygun işlemcinin seçilmesi, giriş dosyalarının bulunması, bu işlemciye aktarılması ve sonuçların uygun yerlere konulması işletim sisteminin işidir. Bu işlemler otomatik olarak yapılır. Başka bir deyişle, dağıtılmış sistem kullanıcısı birden çok işlemci olduğunun farkına varmaz; sistemi tek bir işlemci olarak görür. Oysa, bir ağ içinde, kullanıcılar. bir makineye açıkça bağlanırlar ve yapılacak işi açıkça verirler, dosyaları açıkça istedikleri yere taşırlar ve ağı kişisel olarak yönetebilirler. Dağıtılmış sistemde, hiç bir işlem açık olarak yapılmaz, bütün işlemler kullanıcının bilgisi dışında otomatik olarak yapılır. Aslında, dağıtılmış bir sistem ağ üzerine kurulmuş bir yazılım sistemidir. Gerek dağıtılmış sistemler gerekse bilgisayar ağları veri iletimi yaparlar; ancak, fark işlemi kimin başlattığındadır; sistem ya da kullanıcı. Bilgisayar Ağlarının Kullanım Amaçları Şirketler için Kullanım Amaçları Kaynak Paylaşımı :Şirket personelinin ve kaynağın bulunduğu coğrafi konuma ve aralarındaki uzaklığa bağlı olmaksızın, şirket personelinin kaynaklara (sistemlere, yazıcılara, programlara,verilere) erişebilmesi amaçlanır. Yüksek Güvenilirlik : Alternatif donanım olanağı yarattığı için donanımlardan (örneğin CPU'lardan) birinin bozulması durumunda, diğer donanımların bozulanın görevini üstlenmeleri, sistem performansının düşmesine karşılık, sistem güvenilirliğini arttırır. Askeri uygulamalarda, bankacılıkta, hava trafiği kontrol sistemlerinde, nükleer reaktör güvenliğinde ve diger bir çok uygulamalarda,donanım arızası durumunda sistemin çalışmasına devam edebilmesi çok büyük önem taşır. Para Tasarrufu: Küçük bilgisayarların fiyat/performans oranları büyüklere oranla daha düşük değerdedir; daha iyidir. Anaçatı (mainframes) bilgisayarları, PC'lere kıyasla on kat daha hızlı olabilirler, ancak fiyatları çok daha fazla olur. Bu nedenle tasarımcılar PC'lerden oluşan sistemler tasarımlamaya yönelmişlerdir. Bu sistemlerde her kullanici için bir PC vardır ve veriler bir ya da daha fazla dosya sunucu (file server) makinede saklanır. Bilgisayar Ağlarının Kullanım Amaçları Şirketler için Kullanım Amaçları Ölçeklenebilirlik :Ağın haberleşme yükü arttikça, sisteme işlemciler ekleyerek sistem performansını arttırabilme yeteneği olarak tanımlanan ölçeklenebilirlik, bilgisayar ağlarının kullanım amaçlarından biridir. Merkezi anaçatı bilgisayarlarının kapasiteleri dolduğu zaman, bu sistemlerin daha büyük kapasiteli sistemlerle değiştirilmesi gerekir. Bu yöntem hem daha masraflıdır, hem de sistem değişikliği sırasında kullanıcıların işlerinin aksamasına neden olabilir. Öte yandan, Kullanıcı/Sunucu modelinde, sisteme ihtiyaç duyulduğu kadar kullanıcı makinesi ya da sunucu eklenebilir. Haberleşme Ortamı :Bilgisayar ağları, aynı şirketin uzak birimlerimde çalışan kullanıcılar arasında haberleşme olanağı sağlar. Kullanıcılar aynı belge üzerinde işlem yapabilirler ve birbirlerine mesaj gönderebilirler. Elektronik Ticaret:İnternet üzerinden ürün tanıtımı ve satışı için olanak sağlar. Bu uygulamaya kısaca e-ticaret denilir. Bilgisayar Ağlarının Kullanım Amaçları Kişisel Kullanım Amaçları Uzaktaki Bilgiye Erişim: Bu alandaki uygulamalar, banka işlemlerinin ve yatırım hesapları işlemlerinin evden yürütülmesi, katalog incelemesi ve evden sipariş verilmesi, günlük gazetelerin PC'lere yüklenmesi ya da yazıcılardan döktürülmesi ve hemen hemen her konudaki(iş, sanat, bilim, sağlık, seyahat, spor, hobiler, vb.) bilgi sistemlerine erişilmesi şeklinde sıralanabilir. Bütün bu uygulamalar bir kişi ile uzaktaki bir veritabanı (database) arasındaki etkileşimlerdir. Kullanıcılar Arasında Haberleşme: Bu alandaki en yaygın uygulama elektronik posta (electronic mail)'dır. Gerçek zamanlı e-posta ile bir çok kullanıcının, konferans görüşmesi şeklinde toplantı yapması da mümkündür. Sohbet odaları (chat rooms), bu uygulamaya verebileceğimiz en yaygın örnektir. Haber grupları (news groups) ise, gerçek zamanlı olmayan ve grup üyelerine kendi konularındaki mesajların gönderildiği bir uygulamadır. Etkileşimli Eğlence : Talep üzerine video hizmeti (on-demand video service), çok kişi ile oynanan gerçek-zaman benzetim oyunları (real-time simulation games); hayali ortamlarda geçen çeşitli oyunlar; tavla satranç ve briç gibi oyunlar; uçuş benzeticileri ile iki takim halinde oynanan uçak savaşları oyunu, alternatif senaryoların sağlandığı ve senaryosu seyirci tarafından seçilebilen filmler etkileşimli eğlence için verebileceğimiz bazı örneklerdir.) Bilgisayar Ağlarının Kullanım Amaçları Sosyal Sorunlar Bilgisayar ağlarının evlere kadar uzayip dünya çapında yayılması, beraberinde yeni toplumsal ve ahlaksal sorunlar da getirmiştir. Bazı haberleşme gruplarının, bazı konularda yaptıkları metin, resim ya da video haberleşmelerinin diğer kullanıcıları rahatsız ettiği ve bu tür haberleşmelerin özellikle 18 yaşından küçük kullanıcılar için zararlı olduğu konusu, kullanıcılar ile ağ işletmecileri arasında tartışmalara yol açmaktadır. Diğer bir sorun olarak da, bir işyerinde çalışan personelin iş saatlerinde Internet'e girememeleri örnek verilebilir Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması Bilgisayar Ağlarının İletim Teknolojisine Göre Sınıflandırılması Yayın Ağları Yerel Alan Ağları(LAN) Kentsel Alan Ağları(MAN) Uydu Ağları Noktadan Noktaya Ağlar Geniş Alan Ağları(WAN) Ağlararası İletişim Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması Bilgisayarların Fiziksel Boyutlarına göre Sınıflandırılması Yerel Alan Ağları (LAN) = Boyut – İletim Teknolojisi- Bağlantı Biçim Kentsel Alan Ağları (MAN) Geniş Alan Ağları (WAN) Ağlararası İletişim (Internetworks)