Bu makalemizde sizlerle ethernet teknolojisi hakkında bilgi vermeye çalışacağım. Ethernet local area network’ler de kullanılan bir iletişim teknolojisidir. En hızlı ve en güvenilir local area network teknolojisi olarak kabul edilir. Günümüz LAN teknolojilerinde sadece ethernet kullanılmaktadır. Ethernet IEEE 802.3 standartı olarak bilinmektedir.
Ethernet ve özelliklerini anlatmadan önce LAN(Local Area Network) kavramını ve özelliklerini inceleyelim.
– Coğrafi olarak aynı lokasyonda oluşturulmuş olan network’lere Local Area Network(LAN) denir.
– Bu networkler LAN teknolojilerini kullanırlar.
– Local area network’ler ethernet teknolojisini kullanarak haberleşirler.
– Local Area Network’lerde iletişim yüksek hızlarda olmaktadır.
– Local Area Network’lerde iletişim güvenlidir.
– LAN ortamında kullanılan her cihaz kullanıcıya aittir. Cihazın kullanıcıya ait olması demek network alt yapısında kullanılan cihazların hepsinin kullanan kişiler tarafından alınmış olması demektir. Yani çeşitli servis sağlayıcılara ait cihazlar değildir.
LAN’larda kullanılan cihazlardan bahsedecek olursak,
– Bilgisayarlar;
Client bilgisayarlar
Serverlar
– Bağlantı aygıtları;
NIC (Network Interface Card)
Media(Kablolama, Kablosuz bağlantı için elektro manyetik dalga)
– Network Aygıtları;
Hub’lar
Switch’ler
Router’lar
Lan’larda kullanılan protokoller;
– Ethernet (Katman2)
– IP (Katman 3)
– ARP (Katman3)
– DHCP (Katman3)
Ethernet Mac sublayer ve Physical sublayer olmak üzere iki kısımdan oluşur. Ethernet frame’i OSI’nin datalink vephysical katmanlarını içermektedir. Ethernet teknolojileri IEEE 802.3 olarak tanımlanmaktadır. Çeşitli LAN spesifikasyonlarına göre birçok 802.3 parametresi vardır. Bunlar genelde kullanılan kablolamaya göre isimlendirilmektedir.
Ethernet teknolojilerinde çeşitli kablo standartları kullanılmaktadır. Bunlar,
– 10 Base 2 (Thinnet) : Maximum 10 mbps veri iletimi sağlar. 50 ohm’luk dirence sahiptir. Koaksiyel kablo kullanılır. Maximum 185 metre uzunluğundadır.
– 10 Base 5 (Thicknet) : Maximum 10 mbps veri iletimi sağlar. 50 ohm’luk dirence sahiptir. Koaksiyel kablo kullanılır. Maximum 500 metre uzunluğundadır.
– 10 Base T (Twisted) : Maximum 10 mbps veri iletimi sağlar. 100 ohm’luk dirence sahiptir. UTP yada STP kablo kullanılır. Maximum 100 metre uzunluğundadır. RJ45 konnektor kullanılır.
– 100 Base TX : Maximum 100 mbps veri iletimi sağlar. 100 ohm’luk dirence sahiptir. UTP, STP yada CAT5 kablo kullanılır. Maximum 100 metre uzunluğundadır. RJ 45 konnektor kullanılır.
– 100 Base FX : Maximum 100 mbps veri iletimi sağlar. Fiber optik kablo kullanılır. Kullanıldığı maximum mesafe 450 metre ile 2 kilometre arasındadır.
– 1000 Base T : Maximum 1000 mbps veri iletimi sağlar. 100 ohm’luk dirence sahiptir. UTP, STP, CAT5 yada CAT6 kablo kullanılır. Maximum 100 metre uzunluğundadır. RJ45 konnektör kullanılır.
– 1000 Base SX : Maximum 1000 mbps veri iletimi sağlar. Multi mode fiber kablo kullanılır. Kullanıldığı maximum mesafe 260-550 metre arasındadır. SC konnektör kullanılır.
– 1000 Base LX : Maximum 1000 mbps veri iletimi sağlar. Multi mode fiber yada single mode fiber optik kablo kullanılır. Kullanıldığı maximum mesafe 440 metre ile 2 kilometre arasındadır. SC konnektör kullanılır.
– 1000 Base CX: Maximum 1000 mbps veri iletimi sağlar. Bakır kablo kullanılır. Kullanıldığı maximum mesafe 25 metre uzunluğundadır.
Aşağıdaki şekil bir ethernet frame’inin kapsadığı katmanları ve kullanılan teknolojilerini göstermektedir. Ethernet frame’i Data link ve Physical katmanı kapsamaktadır. Ethernet standartları çeşitli şekilde tanımlanmaktadır. Şekle bakarak özetleyecek olursak,
– Ethernet II / 802.3 : 10 mbps veri iletimi sağlayan koaksiyel kablo kullanılan ethernet standart’ıdır. Eski bir standarttır.
– IEEE 802.3 : 10 Base 5 kablo standartı kullanılır.
– IEEE 802.3u : 100 Base TX, 100 Base FX kablo standartı kullanılır. Fast ethernet kullanılır. Maximum 100 mbps veri iletimi sağlar.
– IEEE 802.3z : 1000 Base X kablo standartı kullanılır. Ethernet teknolojisi fiber optik kablolama üzerinde çalışır. 1gbps veri iletimi sağlar.
– IEEE 802.3ab : 1000 Base T kablo standartı kullanılır. Twisted pair kablolama üzerinde ethernet teknolojisi çalıştırılır. 1 gbps veri iletimi sağlar.
Resim 1
Token Ring ve FDDI teknolojilerinden daha önceki makalelerimde ayrıntılı olarak bahsetmiştim.
IEEE 802.2 LLC standartını ifade etmektedir. LLC olarak bahsettiğimiz sub layer’da bir üst katman protokolünün bilgisi yer almaktadır.
CSMA/CD
Ethernet network’lerinde kullanılan bir iletişim tekniğidir. CSMA/CD, Carrier sense, multiple access ve collision detection denilen bölümleri içermektedir.
Carrier Sense: İletişime geçmeden kablo üzerinde sinyalizasyon olup olmadığının dinlenmesidir. Eğer sinyalizasyon olmadığı saptanırsa iletişim başlatılır.
Multiple Access: Bir ethernet network’ünde aynı anda bir çok cihaz iletişim yapabilir.
Collision Detection: Veriler çarpıştığında gerilim sıçramaları olur. Bu gerilim sıçramaları PC’ler tarafından algılanır. Buna collision detection denir. Collision detection’ı algılayan PC ortama JAM sinyalleri yollar ve diğer PC’lerin veri aktarımını engeller. Buna Back of Algoritması denir. Algoritma bir timer belirler ve o süre sarfında Jam sinyalleri ortamda bulunur. Timer sona erdiğinde Jam sinyalleri yok olur ve ortam iletişim için uygun hale gelir. Kablonun boş olduğunu farkeden ilk cihaz iletişime başlayabilir.
Resim 2
Ethernet Frame Yapısı:
Resim 3
Yukarıdaki şekil ethernet frame’inin yapısını göstermektedir. Bu yapı ve bölümlerini tanımlayacak olursak,
– Preamble: Frame başlangıcını ifade eder. Frame’lerin ayırt edilmesini sağlarlar. (Aynı data’ya ait frame’ler aynı preamble’a sahiptir.)
– SOF (Start of frame delimiter): Frame başlangıcını gösteren kısımdır.
– Destination Address – Source Address: Kaynak ve hedef fiziksel adreslerini içerir. (Mac Address)
– Length: Frame uzunluğunu içerir.
– 802.2 Header and Data: Veri ve bir üst katmanda kullanılan protokolü işaret eden LLC header’ını içerir.
– FCS: Frame hata kontrolü yapan bölümdür.
Frame’ler bir oluktan akan suya benzetilir. Bilgisayara gelen bu yoğun frame dalgası preamble denilen kısımlarından ayırt edilir.
LAN İletişimleri:
Local Area Network’lerde iletişim 3 şekilde yapılmaktadır
Unicast iletişim: Network üzerinde bir cihazın yolladığı frame’in belirli bir cihaza gönderilmesidir..
Resim 4
Broadcast İletişim: Network üzerinde bir cihazın yolladığı frame’in networkte bulunan tüm cihazlara gönderilmesidir.
Resim 5
Multicast İletişim: Network üzerine bulunan bir cihazın yolladığı frame’in network’te bulunan belirli cihazlara gönderilmesidir.
Resim 6
Mac Address Bileşenleri
Ethernet networklerinde bulunan her cihaz fiziksel bir adrese sahiptir. Bu fiziksel adres MAC adresi olarak isimlendirilir. MAC adresi 48 bit’lik bir adrestir. İlk 24 bit üreticinin ID’sidir. Son 24 bit üreticinin verdiği seri numarasını içerir. Bu seri numarası ile cihaz dünya üzerinde eşsizdir.
Resim 7
Mac adreslerinin 24 bit’lik seri numarasının 7. bit’i O mac adresinin boradcast yada multicast MAC adresi olup olmadığını, 8. bit’i ise bu mac adresinin değiştirilip değiştirilmediğini gösterir.
7. bit değeri 1 ise bu boradcast yada multicast bir MAC adresidir. Eğer bu değer 0 ise bu herhangibir PC’ye ait MAC adresidir.
8. bit değeri 0 ise bu MAC adresi üretici tarafından verilmiştir. Eğer 8. Bit 1 ise administrator tarafından MAC adresi değiştirilmiştir.
Bilgisayarlar MAC adreslerini okurken sondan başlarlar. Önce 8. Bit sonra 7. Bit okunur.
Ethernet teknolojisi ile ilgili ilk bölümün sonuna geldik. Diğer makalemizde ethernet teknolojisinin fiziksel unsurları başta olmak üzere yapıyı anlatmaya devam edeceğiz.
Bu konuyla ilgili sorularınızı alt kısımda bulunan yorumlar alanını kullanarak sorabilirsiniz.
Referanslar
