Ağ Temelleri Barış Sevinç Ocak 2, 2025 0 Yorumlar

Ağ Topolojileri(Yıldız,Halka,Ring,Ortak Yol,Ağaç…)

Bir ağın mimarisini belirleyen iki temel özellik vardır.

Ağın Topolojisi:Bir bilgisayar ağı içindeki cihazların fiziksel veya mantıksal düzenini ifade eder.
Ağın büyüklüğü:Kapsadıkları alan ve bağladıkları cihaz sayısına göre değişir.

Bugünkü yazımda ağ topolojileri hakkında bilgi vermeyi amaçlıyorum.

Fiziksel ve Mantıksal Topoloji

Fiziksel Topoloji: Ağ cihazlarının kablolar, bağlantılar ve fiziksel düzen açısından nasıl yapılandırıldığını gösterir.
Mantıksal Topoloji: Verilerin ağda nasıl aktığını ve cihazlar arasındaki iletişim mantığını ifade eder.

Temel Ağ Topolojileri

Yıldız(Star) Topolojisi

Tüm cihazlar merkezi bir cihaz (örneğin, bir switch veya hub) üzerinden bağlanır.Bu merkezi cihaz, ağın kalbi olarak işlev görür ve tüm veri trafiğini yönetir. Her cihaz, merkezi cihaza ayrı bir kablo ile bağlanır.

Avantajları

Merkezi cihaz sayesinde ağdaki sorunları tespit etmek ve çözmek daha kolaydır. Bir cihazın arızalanması, diğer cihazları etkilemez

Yeni cihazlar eklemek oldukça basittir. Sadece merkezi cihaza yeni bir kablo bağlamak yeterlidir

Her cihazın merkezi cihaza doğrudan bağlantısı olduğu için veri iletimi hızlıdır ve çarpışma(collision) olasılığı düşüktür.

Bir cihazın veya kablonun arızalanması, sadece o cihazı etkiler. Diğer cihazlar çalışmaya devam eder.

Dezavantajları

Merkezi cihazın arızalanması, tüm ağın çalışmasını durdurur.

Diğer topolojilere göre daha fazla kablo ve merkezi cihaz gerektirdiği için maliyeti yüksektir.

Merkezi cihaz ile bağlı cihazlar arasındaki kablo uzunluğu sınırlıdır. Bu, büyük alanlarda kullanımı zorlaştırabilir.

Kullanım Alanları

Yıldız topolojisi, genellikle küçük ve orta ölçekli ağlarda, özellikle ofislerde ve ev ağlarında kullanılır. Ayrıca, okullar ve kampüsler gibi yerlerde de yaygın olarak tercih edilir.

Halka(Ring) Topolojisi

Halka topolojisinde, her cihaz iki komşu cihazla bağlantılıdır ve bu bağlantılar bir halka oluşturur. Veriler, bu halka boyunca tek yönlü olarak (saat yönünde veya saat yönünün tersine) iletilir. Her cihaz, veriyi alır ve bir sonraki cihaza iletir.

Avantajları

Halka topolojisi, cihazlar arasında bağlantı yönetmek için bir ağ sunucusuna ihtiyaç duymaz.

Veriler tek yönlü olarak iletildiği için paket çarpışma olasılığı düşüktür.

Ağ yükü arttığında bile performansını korur.

Halkanın belirli bir noktasında oluşan hatalar kolayca tespit edilebilir.

Dezavantajları

Bir cihazın veya bağlantının arızalanması, tüm ağı etkileyebilir.

Yeni cihaz eklemek veya mevcut cihazları çıkarmak zordur ve ağın çalışmasını geçici olarak durdurabilir.

Ağ bağdaştırıcıları ve MAU (Multi-Station Access Unit) gibi cihazlar, Ethernet kartlarından ve hub’lardan daha pahalıdır.

Kullanım Alanları

Halka topolojisi, genellikle Token Ring ağlarında kullanılır. Bu tür ağlar, özellikle IBM tarafından geliştirilmiş ve büyük kurumsal ağlarda yaygın olarak kullanılmıştır.

Veri Yolu/Ortak Yol(Bus) Topolojisi

Veri yolu/Ortak yol topolojisinde, tüm cihazlar tek bir merkezi kabloya (veriyolu) bağlanır. Bu kabloya “omurga” da denir. Veriler, bu omurga üzerinden iletilir ve her cihaz veriyolunu dinleyerek kendisine gelen verileri alır.

Avantajları

Kurulumu ve genişletilmesi oldukça basittir. Yeni cihaz eklemek kolaydır.

Hub veya switch gibi merkezi cihazlar gerektirmediği için kurulum maliyeti düşüktür.

Diğer topolojilere göre daha az kablo gerektirir.

Dezavantajları

Omurga kablosunun arızalanması, tüm ağı etkiler.

Ağ trafiği arttıkça performans düşer. Çok sayıda cihaz bağlandığında veri çarpışmaları(collision) meydana gelebilir.

Kablo uzunluğu sınırlıdır ve belirli bir mesafeyi aşamaz.

Arıza tespiti ve giderilmesi zor olabilir.

Kullanım Alanları

Veri yolu topolojisi, genellikle küçük ve geçici ağlarda kullanılır. Örneğin, küçük ofisler veya ev ağları için uygundur.

Çarpışma(Collision)

İki veya daha fazla cihazın aynı anda veri göndermeye çalıştığında, bu verilerin çarpışması ve bozulması durumudur. Çarpışma, genellikle Ethernet ağlarında ve özellikle paylaşımlı ortam kullanan ağlarda (örneğin, ortak yol topolojisi) meydana gelir.

Çarpışma(Collision) Tespiti: CSMA/CD

CSMA/CD: Carrier Sense Multiple Access/Collision Detect:

Taşıyıcı Algılama (Carrier Sense): Cihaz(Ethernet kartı), veri göndermeden önce ağ trafiğini izler,iletişim kanalının boş olup olmadığını kontrol eder.Ağ kablosunda veri yoksa verisini kabloya bırakır.

Çoklu Erişim (Multiple Access): Birden fazla cihaz aynı iletişim kanalını paylaşır.

Çarpışma Algılama (Collision Detection): Cihaz, veri gönderirken çarpışma olup olmadığını algılar.

Çarpışma Çözümleme: Çarpışma algılandığında, cihazlar veri iletimini durdurur ve rastgele bir süre bekledikten sonra tekrar veri göndermeye çalışır

Ağaç(Tree) Topolojisi

Ağaç topolojisi, Yıldız topolojilerinin bir hiyerarşi içinde birleştirilmiş halidir. Bu topolojide, bir ana düğümden (kök düğüm) başlayarak alt düğümlere dallanır. Herhangi bir istasyondan çıkan veri, tüm hat boyunca yayılır ve tüm istasyonlar tarafından alınır.

Avantajları

Her bir bölüme (segment) ulaşmak kolaydır. Bu, ağ yönetimini ve sorun gidermeyi basitleştirir.

Ağaç topolojisi, ağın genişletilmesini kolaylaştırır. Yeni düğümler eklemek, mevcut yapıyı bozmadan mümkündür.

Hiyerarşik yapı, ağın düzenli ve organize olmasını sağlar. Bu, büyük ağlarda yönetimi kolaylaştırır.

Dezavantajları

Omurga kablosu bozulduğunda, tüm ağın performansı etkilenir.

Ağaç topolojisinin kurulumu ve bakımı, diğer topolojilere göre daha maliyetli olabilir.

Kablo uzunluğu sınırlıdır ve belirli bir mesafeyi aşamaz. Bu, büyük alanlarda kullanımı zorlaştırabilir.

Kullanım Alanları

Ağaç topolojisi, genellikle büyük kurumsal ağlarda ve kampüs ağlarında kullanılır. Bu tür ağlar, birçok alt ağı birbirine bağlamak için ağaç topolojisini tercih eder.

Örgü(Mesh) Topolojisi

Her cihaz diğer cihazlara doğrudan bağlanabilir. Bu, ağdaki her cihazın birbiriyle noktadan noktaya (P2P) bağlantı kurduğu anlamına gelir. Örgü ağları, verilerin bir cihazdan diğerine doğrudan veya birkaç ara cihaz üzerinden iletilmesini sağlar.

2 farklı örgü topolojisi vardır:

Tamamen Bağlı(Full Mesh):

Her cihaz diğer cihazlara bağlanır.

Kısmen Bağlı(Partial Mesh):

Cihazlar sadece bazı cihazlarla doğrudan bağlantı kurar.

Avantajları

Yüksek güvenilirlik ve yedeklilik sağlar.

Bir bağlantı arızalanırsa alternatif yollar kullanılabilir.

Dezavantajları

Maliyetli ve karmaşıktır.

Çok sayıda bağlantı nedeniyle kurulum zor olabilir.

Hibrit Topoloji

Birden fazla ağ topolojisinin (örneğin, yıldız, veri yolu, halka, mesh) özelliklerini birleştirerek oluşturulan karma bir ağ yapısıdır. Bu topoloji, farklı topolojilerin avantajlarını bir araya getirerek esnek ve özelleştirilebilir bir çözüm sunar.

Avantajları

Farklı topolojilerle farklı ihtiyaçları karşılayabilir.

Gelecekteki değişiklikler veya genişlemeler kolayca yapılabilir.

Ağın farklı bölümlerinde uygun topolojiler kullanılarak performans artırılabilir.

Kritik bağlantılar için güvenilir topolojiler (örneğin, mesh) kullanılabilir, daha az önemli bağlantılar için maliyet etkin çözümler uygulanabilir.

Bir bölgedeki sorunlar diğer bölgelere genellikle etkide bulunmaz, bu da ağ yönetimini kolaylaştırır.

Dezavantajları

Farklı topolojilerin bir araya gelmesi, tasarım ve yönetimi karmaşık hale getirebilir.

Bazı bölümler için yüksek maliyetli topolojiler (örneğin, mesh) kullanılabilir.

Farklı topolojilerle çalışmak, ağ yöneticileri için ek bilgi ve beceri gerektirir.

Planlama ve entegrasyon aşamaları zaman alıcı olabilir.

Kullanım Alanları

Büyük Kurumsal Ağlar:Şirket genel merkezleri, veri merkezleri ve uzak ofisler gibi farklı gereksinimleri olan bölgeler.

Telekomünikasyon Ağları:ana yönlendirme düğümleri arasında mesh topolojisi, alt düzeyde yıldız veya veri yolu

topolojisi.

Veri Merkezleri:Yüksek veri trafiği için kritik bölgelerde mesh topolojisi, çevre cihazlar için yıldız topolojisi.

Okul ve Üniversite Ağları:Kampüsün farklı bölümleri için farklı topolojiler (örneğin, sınıflar için yıldız, laboratuvarlar

için veri yolu).

Mantıksal Topolojiler

Unicast: Tek bir hedefe veri iletimi için kullanılır. Verimli ama yüksek trafik gerektiren durumlarda ağ kaynakları zorlanabilir.

Multicast: Veri, sadece ihtiyacı olan bir grup cihaza iletilir. Ağda kaynak kullanımı daha verimlidir.

Broadcast: Veri tüm cihazlara gönderilir. Ancak, fazla kullanımı ağda yoğunluk yaratabilir.

Token Passingu(Gezici jeton):Bu protokolde, bir jeton (token) adında özel bir veri paketi ağda dolaşır ve sadece jetonu elinde bulunduran cihazın veri iletmesine izin verilir. Jeton, ağdaki cihazlar arasında belirli bir sıraya göre dolaşır ve her cihazın sırayla veri göndermesine olanak tanır.(Özellikle halka(ring) topoloji)