I
3.1 TCP/IP Ağ Kavramları
Diğer açık sistemler gibi Linux'un da en büyük özelliklerinden biri ağ
protokolleri ve uygulamalarının sistemin en doğal parçalarından biri olmasıdır.
Dolayısıyla ağ yapısını bilmeyen bir yöneticinin, açık sistemler üzerindeki
bilgisini daha da geliştirebilmesi mümkün değildir. Bu bölümde anlatılacaklar
Linux üzerinde ağ yönetimi ve TCP/IP'ye bir giriş yapılmasını sağlayacaktır.
3.1.1 Temel TCP/IP
TCP/IP, ilk defa ABD'de ARPANet (Advanced Research Projects Agency
Network) adı altında, askeri bir proje olarak geliştirildi. Önceleri askeri amaçlı
düşünülen proje önce ünivesiteler tarafından kullanılmaya başlandı. Ardından
ABD'nin dört bir yanında birbirinden bağımsız geliştirilen ağlar, tek bir omurga
altında NSFNet olarak adlandırıldı ve ulusal boyutu aşarak dünyaya yayıldı.
İnternet'in doğuşu da bu tarihe denk gelir.
Bir sokak üzerinde yeralan evlerin adresleri gibi, İnternet'e bağlı olan her
makinanın da bir adresi vardır. Bu adres sayesinde bir bilgisayardan diğerine
ulaşmak mümkün olur. İnternet adresi 4 bayttan (32 bit) ibaret olup yazılırken
her bayt arasına bir nokta konulur. En çok kullanılan bu gösterim şekline örnek
olarak, İTÜ'deki bir bilgisayarın adresi olan 160.75.90.1'yi verebiliriz.
Bununla beraber, 4 baytlık numaraların kolayca hatırlanmasının mümkün
olmadığından, İnternet üzerindeki makinalara alfanümerik adlar da verilebilir.
Yukarıda örneğini verdiğimiz adresin ismi, devinim.be.itu.edu.tr'dır. ilk noktaya
kadar olan kelime, makina adıdır (yukarıdaki örnekte devinim), bundan sonraki
noktayla ayrılmış bölümler özelden genele doğru makinanın ait olduğu kurum,
kurumun tipi ve ülke gibi bilgiler içerir. Bu adlandırma yöntemiyle ilgili ayrıntılı
bilgiyi Alan İsimlendirme Sisteminin (Domain Name System - DNS) anlatıldığı
bölümde bulabilirsiniz.
İletişimin en basit şekli olan iki kişi arasındaki konuşmayı göz önüne alalım
burada iletişim kurmaya çalışan her kişi soyut anlamda bir node veya
düğüm oluşturur. Bu nodelar arasındaki bilgi iletişimi için kullanılan
mesafede (yol) edge veya bağlantı olarak adlandırılır. Eğer bir bilgi
ağından bahsediliyorsa iletişim için kullanılan şeyler bilgiyi içermektedir
diyebiliriz. Ağ kavramı daha genel bir içeriğe sahip olup pek çok farklı konuda
ağ oluşturulması mümkündür, örneğin su, petrol, doğalgaz boru ağları gibi. Eğer
sözünü ettiğimiz nodelar bilgisayar ve edgeler ise fiber optik kablolar veya
koaksiyel kablolar olursa bir bilgisayar ağından söz edebiliriz.
Bilgisayar Ağları: Bilgisayar ile yazıcının bağlantısı, bilgisayar ağı için bir
örnek teşkil eder. Bilgisayar ağları aşağıdaki özelliklere göre sınıflandırılırlar.
» Coğrafi Sınıflandırma: Coğrafi sınıflandırma, bilgisayar ağının bulunduğu
yer bakımından yapılan sınıflandırmadır. Bilgisayar ağı sadece bir bina içinde
yada kampus gibi bir alan içerisindeyse ve bilgisayarların birbirini görmesi için
telefon yada radyo bağlantısı gerekmiyorsa, LAN (Local Area Network ) olarak
isimlendirilirler. Örnek olarak İTÜ deki bilgisayar laboratuvarlarına LAN
diyebiliriz. Ayazağa kampusündeki tüm bilgisayar ağlarıda bir LANdır.
Eğer ağ bağlantılarının bir kısmı coğrafi bakımdan uzak yerlerdeki
bilgisayarlara ulaşmak için telefon yada radyo bağlantısı kullanılıyorsa bu tür
ağlara da WAN (Wide Area Network) denir. Örnek olarak İTÜ Maçka
kampüsü ile Ayazağı kampüsü arasındaki ağ WAN olarak düşünülebilir. Ayrıca
bankaların şubeleri arasındaki bilgisayar ağı WANa güzel bir örnek teşkil eder.
» Topolojik sınıflandırma: Bilgisayar ağları topolojisine göre yani ağın
geometrik yapısına göre de sınıflandırılır. Bus, ring ve star topoloji olmak
üzere üç tür topoloji vardır. Bu topoloji türleri temel olarak LANda
kullanılırlar.
Bus topolojide bütün bilgisayarlar bus yada backbone olarak isimlendirilen tek
bir kabloya bağlanmıştır. Bu tip ağlara bus ağlar denir. Kısa mesafeler için
kurulumu kolay ve ucuz bir yöntemdir. Terminatör denilen bir aletle kablonun
iki ucu sonlandırılmalıdır.
Ring ağ adında anlaşılacağı gibi yüzüğe benzer şekilde ağdaki bilgisayarların bir
döngü içerisinde peş peşe bağlanmasıdır. Bu topolojide her bir makine iki
makineye bağlanmış durumdadır. Bu tür ağları kurmak pahalı ve zordur.
Star topolojide ise her bir makine merkezde hub denilen bir alete bağlanırlar.
Hublar bir makinedan gelen paketleri topolojiye bağlı tüm makinelere
gönderirler. Eğer pasif hublar kullanılırsa bir makineden gelen mesaj üzerinde
hiçbir işlem yapmadan tüm makinelere gönderilir. Ama aktif bir takım cihazlar
kullanılırsa bir makineden gelen mesajın mantıksal olarak ilgili porta
gönderilmesi sağlanarak mesaj trafiği azaltılabilir. Aktif hubları kullanmak
pasif hublara göre daha pahalıdır.
» Protokol Tabanlı Sınıflandırma: Protokol, ağdaki bilgisayarların bir biri ile
konuşmasını sağlayan kurallar topluğudur. LANlarda kullanılan en çok popüler
iki protokol Ethernet ve IBM token ring network tür.
Ethernet Xerox şirketi tarafından DEC ile işbirliği yapılarak 1976 yılında
geliştirilmiştir. Ethernet protokolü star yada bus topolojiyi kullanır. Ethernet
10Mbps (MegaBit Per Second) data transferini destekler. Ethernetin daha yeni
bir versiyonu olan 100Base-T 100Mbps data transferini desteklerken, en son
versiyonu olan Gigabit Ethernet 1000 Mbps lik data tranferini desteklemektedir.
Ethernetin LANda kullanılan birkaç tane adaptasyonu vardır. Bunlardan biri
Thinnet olarak ta isimlendirilen 10Base-2 Standardtir. 50 Ohmluk
koaksiyel kabloyla 185 metreye kadar kullanılabilir. 10Base-2 Standardta ise
koaksiyel kablo uzunluğunu 500 metreye kadar uzamasına izin verir.
IBM token ring network ise ring topolojide kullanılır. IBM tarafından
geliştirilmiştir. Ring e bağlı bilgisayarlarda datanın transferini sağlar.
» Mimari Tabanlı Sınıflandırma: Bilgisayar ağları kullanılan mimariye göre
de sınıflandırılırlar. Temelde peer to peer ve client/server olmak üzere iki tür
mimari vardır.
Peer-to-peer mimaride iki makinenin de birbirilerine karşı sorumlulukları
eşittir. Ucuz bir mimaridir. Client/server de ise server olacak makinenin yeterli
RAM i olmalı ayrıca işlemci hızı da yeterli olmalıdır. Client/server mimaride
server makinenin sorumluğu daha fazladır.
Linux veya herhangi Unix ürünü için bilgisayar ağında bir görev yapılmaya
çalışılsa TCP/IP kaçınılmaz olarak devreye girer. TCP/IPnin ne olduğuna
bakmadan önce biraz ağ terminolojisine bakmakta fayda vardır.
SUNUCULAR: Bir sunucu size dosyalar, kaynaklar ve servisler sağlayan herhangi
bir makinedir. Bu durum gerçekte client/server sistemlerinin temelinide
oluşturur öyleki bir makine (client) bir diğer makineden (server/sunucu) birşey
talep eder. Bir makina hem client hemde çoğu zaman sunucu olabilir. Serverin
daha yaygın tanımında, server/sunucu tüm büyük uygulama programlarını ve
dosyalarını tutan güçlü bir makina olarak yerel LAN (local area Network)da
görev alır. Aşağıdaki diğer makineler ile ilgili dosyalara erişmek için bu
sunucuya bağlanırlar. Ağın bu türünde tek bir makina genellikle sunucu olarak
görev alır (diğer makineler client olurlar). Büyük sunucu-tabanlı ağlarda spesifik
görevler için spesifik sunucular görev alır. Örneğin; bir sunucu ağ için tüm
dosyaları organize ederken (dosya sunucusu) gibi.
CLıENTS: Bir client, bir sunucudan herhangi bir şeyi talep eden bir makinadır.
client/server tipi ağlarda, bir client servera bir talebi ileten ve belirli bir süreci
başlatan bir makinadır.
NODELAR (DÜĞÜMLER): Bir sunucu ve belirli bir sayıda PCnin oluşturduğu
küçük ağlar oldukça yaygındır. Bu ağdaki her PC bir node (düğüm) olarak
adlandırılır. Bir node ağın boyutu ne olursa olsun bu ağa bağlanan herhangi bir
bilgisayarı temsil eder. Çünkü her makinanın bağlandığı ağda kendisini unique
olarak tanımlayacağı bir ismi ve numarası vardır.
YEREL VE UZAK KAYNAKLAR (RESOURCES): Yerel bir kaynak, yazıcı, modem,
tarayıcı veya sabit disk gibi makinamıza bağlanmış herhangi bir araçtır. Çünkü
makinamızın ağa çıkıp bir araç temin etmesi mümkün olmadığından bunlara
yerel araç ve kaynaklar denir. Aynı mantığı takip edersek, ağ üzerinden
ulaşılabilen herhangi bir araç uzak bir kaynaktır. Örneğin yüksek-hızlı renkli bir
lazer yazıcı ağda uzak bir kaynaktır.
AĞ İŞLETİM SİSTEMİ (NOS): Bir ağ işletim sistemi-sıklıkla (NOS olarak
adlandırılır) ağdaki tüm makinalar arasında etkileşimleri kontrol eder. NOS, ağ
ortamı (koaksiyel veya bükülü kablo çifti veya optik kablolar) üzerinden
gönderilen bilginin kontrolünden sorumludur. Bir makinadan gelen veri
paketlenir ve diğerlerine yollanır, bu arada iki veya daha fazla sayıda makine
aynı anda bilgi yollamak istediğinde bu durumu NOS kontrol eder. Bunlara ilave
olarak, paylaşımlı aygıtların (örneğin lazer yazıcı, tarayıcı ve CD-ROM
sürücüleri gibi) çalışmalarını organize eder. Tek bir sunucuya sahip LANlardan
NOS sunucu üzerinden çalışır. NOSun ana kısmı sunucu üzerinden çalışırken
daha küçük client yazılım paketleri ağ üzerindeki her bir client üzerine yüklenir.
TCP/IP üzerinde çalışan bir linux ağı gibi tek bir sunucu kullanmayan daha
büyük ağlarda, NOS her makinanın yazılımının bir parçası olabilir. Örneğin,
linux, her zaman mevcut olacak şekilde TCP/IP için işletim sisteminin
çekirdeğinde oluşturulan ağ yazılımına sahiptir. Bir TCP/IP ağına bağlanmak
isteyen bir PCde TCP/IP protokolünü koordine eden bir yazılım paketinin
kurulmuş olması gerekir.
AĞ PROTOKOLLERİ: Ağ protokolü, ağ üzerindeki makinaların etkileştiği işletim
sisteminin adıdır. Örneğin bir UNIX sisteminde, TCP/IP en yaygın protokoldür.
TCP/IP bir ağ protokolüdür. Novell Networe genellikle IPX (Inter Packet
Exchange) olarak adlandırılan bir ağ protokolü kullanır. Farklı protokoller
çoğunlukla iletişimde benzer yaklaşımı kullanırlar: Bilgiyi bir paket olarak
adlandırılan veri bloklarında toplarlar ve bunu ağ boyunca yollarlar. Ancak
paketin hazırlanış biçimi, ve doğrultusunu kontrol etmek ilave edilen bilginin
türü her NOS ile farklılık gösterir.
AĞ ARAYÜZ KARTı: Ağ arayüz kartı (Network Interface Card, NIC) genellikle
PCniz içindeki bir slotda kullanılan bir adaptördür. Bu kart, arasındaki bir veya
daha fazla bağlantı noktası aracılığıyla ağa bağlantıyı koordine eder. En yaygın
ağ bağlantıları, kablolu TVdekine benzer şekilde koaksiyel kabloyla telefon
prizine benzer bir yapıdadır.
BRıGES, ROUTERS VE BROUTERS: Bridge ve Router, iki veya daha fazla ağı
birbirine bağlayan makinelerdir. Bridge ile Router arasındaki fark şöyledir:
Bridge sadece aynı ağ işletim sistemiyle çalışan iki yerel ağı (LAN) bağlar
(diğer bir deyişle, daha büyük ağ üzerindeki yükü azaltmak için iki LAN
arasında köprü vazifesi görür) oysa Router farklı ağ işletim sistemi kullanan
LANların bağlantısında kullanılır. Router, barındırdığı yazılım ile farklı NOS
paketlerini bir diğerine dönüştürür. Bir Router, bir Bridgeden daha karmaşık bir
aygıttır, öyleki bilgi paketlerini varış noktalarına nereden ve nasıl yallayacağı
hakkında karar verebilir. Brouter kısmen yeni bir aygıt olup hem Router hemde
Bridge özelliklerini bünyesinde barındırır.
GATEWAYS: Bir gateway küçük bir ağ ile daha büyük ağ arasında (örneğin
internete bağlanan LAN gibi) bir arayüz görevi gören bir makinadır.
Gatewayler aynı zamanda küçük LANları daha büyük LANlara
bağlanmasındada kullanılırlar (örneğin büyük şirketlerin ofis-tabanlı LANlarını
şirketin daha büyük mainframe ağına bağlantısında kullanılırlar). Genellikle,
gateway yüksek-hızlı ağ kablosuna veya backbone (omurga) olarak adlandırılan
ortama bağlantı kurar. Daha formal olarak, bir gateway iki ağ arasında protokol
dönüşümünü gerçekleştirir.
