Birden fazla cihazı tek bir ağa bağlamayı sağlayan cihazdır. Bu cihazlar ilkel cihaz olarak nitelendirilirler. Çünkü bu cihazlar hangi bilgisayara bağlı olduklarını bilmezler. Hub aldığı verileri nereye göndereceğini bilmez, ağa bağlı olan tüm bilgisayarlara veriyi gönderir. Bu durum ağdaki trafiği artırır ve bant genişliğini olumsuz etkiler. Birden fazla bilgisayarın bilgi paylaşımı, yazılım ve donanım paylaşımı, merkezi yönetim ve destek kolaylığı gibi çok çeşitli sebeplerden dolayı birbirine bağlandığı yapıya ağ (network) denir.
Ağ yapılarını oluşturmak için çok çeşitli ağ cihazları kullanılabilir. Ağ yapılarında kullanılan başlıca cihazlar:
- Göbek (Hub)
- Anahtar (Switch)
- Tekrarlayıcı (Repeater)
- Köprüleyici (Bridge)
- Yönlendirici (Router)
- Güvenlik Duvarı Cihazları (Firewall)
- Erişim Noktası (Access point)
- NIC (Ağ Ara Birim Kartı )
- Modem
Hub (göbek): Hub sadece tek bir işlem gerçekleştirebilir; ya veriyi alır ya da gönderir. Diğerlerinden en önemli farkı da budur. Tüm bilgiler tüm cihazlara gönderildiğinden sizin için sıkıntı yaratabilir. Örnek verecek olursak, şirketinizde yüz çalışan, bir yazıcı var ve şirketinizle ilgili önemli bir belgeyi patronunuz için yazdırmanız gerekiyor. Siz yazıcıya belgeyi gönderdiğinizde her çalışan için de bir kopya yazdıracaktır.
Bunun yanı sıra, ağ trafiğinizi kontrol etmek ve çalışmak yerine zamanını YouTube’da videolar izleyen kişileri takip etmek istiyorsanız Hub sizin için iyi bir seçenektir. En basit ağ cihazlarından biridir. Kendine ait bir güç kaynağından beslenerek çalışır. Ağ sistemlerinde sinyallerin yeniden oluşturmasını ve yeniden zamanlanmasını sağlar. Kendisine bağlı olan bilgisayarlara paylaşılan bir yol sunar. (Kendisine gelen datayı bütün portlara gönderirler.)
Bundan dolayı aynı anda haberleşmek isteyen ağa bağlı cihazların, hattın boşalmasını beklemeleri gerekir. 8 ile 24 arasında değişen port sayısına sahip cihazlardır. Bu cihazlar ağ yapılarında genellikle merkezi bir nokta oluşturmak ya da ağın güvenliğini arttırmak gibi amaçlarla kullanılırlar ve sadece bit düzeyinde işlem yapmalarından dolayı OSI modelinde 1. katman cihazlarıdır. Göbek cihazları için iki farklı sınıflandırma yapılabilir. Bu cihazlar genel olarak aktif ya da pasif olmak üzere 2 grupta incelenebilir.
Aktif göbekler, gelen sinyali güçlendirerek çoklu kullanıcı ortamı için bölerken, pasif göbekler ise gelen sinyali güçlendirmeden sadece çoklu kullanıcı ortamı için bölerler. Bundan dolayı pasif göbekler kablo uzunluğunu arttırmak amaçlı kullanılmazlar.
Switch (anahtarlama): Hub ile neredeyse aynı işlevi görürler, ancak tek fark Switch, Hub’ a göre daha zekidir. Hub veriyi her porta gönderirken Switch Mac kaydı tutar ve ilgili porta veriyi gönderir. Bu yüzden Switch’e daha akıllı cihazlar diyebiliriz. Hub, Switch’e göre daha ucuzdur. Fakat eski yapıda oldukları için Switch tercih edilebilir. Bir LAN oluşturmak, bant genişliğini ve trafiği azaltmak, hedef porta direkt veri göndermek istiyorsanız Switch kullanmak mantıklı olacaktır.
Hub’lar ucuz olduklarından dolayı bir Yerel Ağ Bağlantısı (LAN) kurulurken Hub önerilmektedir. Ancak Switch’ler ağ trafiğini azaltmak, bant genişliği kullanımını azaltmak ve sadece istenen bilgisayara veri göndermek için tasarlandığından Hub’lara göre üstündürler. Anahtarlama cihazları da göbek gibi kendisine bağlı bilgisayarlara yol sunar. Ancak göbek cihazlarından farklı olarak anahtarlamalı olarak yol sunarlar.
Ağ yapısına dahil iki bilgisayar birbiri ile haberleşirken anahtarlama özelliğinden dolayı diğer bilgisayarlar da aralarında iletişim kurabilirler. Bundan dolayı göbek cihazlarına göre daha yüksek performans gösterirler. 8 ile 48 arasında değişen port sayısına sahip ve şaseli modelleri vardır. Şaseli anahtarlarda gerektiğinde port eklenebilir. OSI modelinde 2. katman cihazlarıdır.
Paketleri MAC adreslerine göre yönlendirirler ve MAC adreslerine bağlı çarpışma alanları ayırırlar. Ağları birbirinden yalıtılmış kanallara bölerler ve özel bir durum olmadığı sürece gönderilen paket diğer kanallara karışmadığından trafiği bozmaz.
Router (yönlendirici): Farklı ağlar arasında veri paketleri göndermeye yarayan cihazdır. Router sizi daha geniş bir ağa bağlar. Yani Router ağlar birbirine bağlar. Switch ya da Hub ile yerel ağlara bağlanabiliriz. Router yardımıyla bağlı olan bilgisayarlarla ağa geçiş yaparız. Örneğin Google’da bir şey aradığımızda, yönlendirici işlemek için Google’ın sunucularına bu paket yönlendirir.
Bir örnek ile açıklayalım. Ev arkadaşınıza bir posta göndereceksiniz. Adres satırına 1. oda diye belirttiniz. Peki bu 1. oda farklı bir evdeyse ne olacak? Daha fazla bilgiye ihtiyaç var değil mi? Bu yüzden posta kodu da eklediniz. Ancak farklı bir şehirde yaşıyor. Adresi ve posta kodunu postacıya bildirdiniz. Postacı adresin doğru olduğundan emin olmak zorundadır. İki farklı ağ arasında paketler göndermek teknik olarak Router’ın yaptığı tek iş diyebiliriz.
Modern Router’ların daha fazla özellikleri vardır. Yerel Ağ Bağlantısı’nı korumak için güvenlik duvarına sahiplerdir. Kablosuz yayın özelliği sayesinde cihazları kablolar olmadan bağlayabilmenizi sağlıyorlar. Ağa bağlı cihazlara IP adresleri atayan Dinamik Makine Yapılandırma Protokolü’ne (DHCP) sahiplerdir. Programlanabilir ve gerekli ayarlar yapıldığında uzak bir ağa erişmek için mevcut birden fazla yol arasında kullanılabilecek en iyi yol (Best Determination Path) seçimini yapabilen ağ cihazlarıdır.
Yönlendiriciler, bütün ağları ya da ağ bölümlerini birbirine bağlayabilir. OSI modelinde 3. katman cihazı olan yönlendiriciler gerekli arayüz modülleri kullanılarak OSI modelinde 2. katmanda çalışan birbirinden farklı iki ağ cihazını birbirine bağlayabilir. Sadece ağ adresi bilinen verilerin aktarılmasına izin vererek ağ trafiğini azaltırlar. Genel olarak dinamik yönlendiriciler ve statik yönlendiriciler olarak ikiye ayrılırlar.
Dinamik yönlendiricilerde, rotalar otomatik olarak biçimlendirilir ve veri için en iyi rota yönlendirici tarafından seçilebilir.Statikyönlendiricilerde ise rotalar elle biçimlendirilir ve hep aynı rota kullanılır. Statik yönlendiriciler, dinamik yönlendiricilere göre daha güvenlidir. Dinamik yönlendiricilerde güvenliği arttırmak için elle biçimlendirme tercih edilebilir.
Repeater (Tekrarlayıcı) :
Tekrarlayıcılar, bir ethernet segmentinden aldığı elektriksel veriyi yenileyerek ve ikili koda dönüştürerek diğer segmente ileten ağ cihazlarıdır. Bu yönüyle tekrarlayıcı(repeater), hem sinyal gücünün arttırılmasını, hem de elektriksel olarak bozulmuş sinyallerin iyileştirilmesini sağlar. Tekrarlayıcılar, telefon, telgraf, mikrodalga, optik haberleşme gibi pek çok sistemde kullanılmaktadır. Tekrarlayıcılar da göbekler gibi sadece bit seviyesinde işlem yaptıklarından OSI modelinde 1. katman cihazlarıdır.
Bridge (Köprü) :
Köprüler aynı protokolü kullanan iki veya daha fazla bağımsız ağı birbirine bağlamak için kullanılan ağ cihazlarıdır. İki bağımsız ağ arasına konularak her iki tarafa da aktarılmak istenen verileri inceler. Eğer veri adresiağdaki bir adres ile örtüşüyorsa verinin o ağa geçmesine izin verir; aksi durumlarda ise verinin ağa geçmesine izin vermez.
Firewall (Güvenlik Duvarı) : Özel ağlar ile İnternet arasında her iki yönde de istenmeyen trafiği önlemek amacı ile kullanılan ağ cihazlarıdır. Verimli olarak kullanılabilmeleri için İnternet ile özel ağ arasındaki tüm trafik cihaz üzerinden geçmeli ve gerekli erişim listeleri uygun bir stratejide hazırlanmış olmalıdır.
Access Point (Erişim noktası): Erişim noktası cihazları kablolu bir ağa kablosuz erişim yapılmasını sağlayan cihazlardır. Göbek, anahtarlayıcı ya da kablolu yönlendiricilere takılarak kablosuz iletişimin sağlanması için gerekli sinyallerin oluşturulmasını sağlarlar. Bununla birlikte erişim noktaları, kablosuz ağ sinyallerinin güçlendirilerek kablosuz ağın etkin olduğu mesafenin artırılması amacıyla da kullanılabilir. Kablosuz iletişim özelliği olan yönlendiricilerin kullanıldığı sistemlerde, access point(erişim noktası) kullanımına gerek yoktur.
NIC (Ağ Arabirim Kartı) : Bilgisayarın bir ağa bağlanmasını sağlayan donanımdır. Genel olarak verilerin elektriksel sinyallere veya elektriksel sinyallerin verilere dönüştürülmesini sağlarlar. Bilgisayarın özelliklerine göre anakartla bütünleştirilmiş halde olabilir ya da anakart üzerindeki herhangi bir çevresel yuvaya takılı olabilir. Ağ arabirim kartı, ağda kullanılacak protokol çeşidi, sistem veriyolu ve fiziksel bağlantı çeşidine uygun olacak şekilde seçilmelidir. Ağ ara birim kartları kablo aracılığı ile ya da kablosuz olarak modem ile bağlantı kurarlar. OSI modelinde 1. ve 2. katmanda çalışırlar. Ağ arabirim kartları genel olarak 2 grupta incelenebilirler. Ethernet arabirim kartları kullanılan kablonun özelliğine göre aldıkları elektriksel sinyalleri ya da ışık dalgalarını sayısal verilere çevirir. Kablosuz (Wireless) arabirim kartları ise aldıkları elektromanyetik dalgaları sayısal verilere çevirir.
Modem : Bilgisayarın telefon hatları ile bağlantısını sağlayarak bilgisayarın ağa bağlanmasını sağlayan cihazlardır. Bilgisayardan aldıkları digital verileri analog sinyallere dönüştürerek telefon hatlarına aktarılmasını sağlarlar. Harici olarak bilgisayara takılarak kullanılırlar. Modemler genel olarak 4 grupta incelenebilirler.
• Analog modemler, ethernet kartından gelen dijital verileri telefon hatlarında iletilen analog işaretlere ya da telefon hatlarından gelen analog verileri sayısal verilere çevirirler. Günümüzde masaüstü ve dizüstü bilgisayarların İnternet erişimlerinin sağlanması için sıklıkla kullanılırlar.
• Dijital modemler ise verinin sayısal yapısı bozulmadan ulaşması istenen noktaya ulaştırırlar.
• ADSL modemler ise yapı itibari ile dijital ve analog modemlerden biraz daha farklıdır. ADSL sisteminde, bilinen bakır kablolama alt yapısı kullanılır. Telefon hattının her ucuna bir ADSL modem eklenerek veri alma (download), veri gönderme (upload) ve POTS (Plain Old Telephone Service – Düz Eski Telefon Hizmeti) olarak adlandırılan geleneksel telefon servis kanalı olmak üzere 3 farklı kanal oluşturulur. Normal telefon görüşmelerinizi yaparken 0 kHZ ile 4 kHz arasında değişen frekans aralığı kullanılırken, ADSL data iletimi için 4 kHz ile 1100 kHz aralığını kullanıldığından için İnternete bağlıyken aynı anda telefon görüşmesi yapmaya olanak sağlar.ADSL modemler sayısal verileri analog verilere çevirmeden doğrudan olduğu gibi iletir. Sistem asimetrik olarak çalıştığından veri alma ve veri gönderme için kullanılan bant genişlikleri birbirinden farklıdır.
• CSU/DSU modemler ise yerel alan ağlarında kullanılan veri çerçeveleri (data frame) geniş alan ağı çerçevelerine veya geniş alan ağı çerçevelerinini yerel alan ağı çerçevelerine dönüştürmek için kullanılır. Ayrıca geniş alan ağlarında verinin iletiminin sağlanması için veri iletiminin yapılacağı hattın iki ucunda saat darbesi (clock rate) değerlerinin aynı olması gerekir. Geniş alan ağı sistemlerinde saat darbesi değeri bu cihazlar tarafından belirlenir.
Kısacası:
- Hub’lar ve Switch’ler Yerel Ağ Bağlantısı oluşturmak için bilgisayarları bağlarlar.
- Switch’ler, Hub’ları aksine bilgi gönderilecek cihazın hangisi olacağını bilirler.
- Router’lar ağlar arasında paketler gönderebilir. Bunun yanı sıra IP adresleri atayabilir ve ağınızı koruyabilir.
