Bilgisayar ağları ve akış denetimi

Birden çok bilgisayarın birbirine bağlı olarak kullanılmasıyla oluşturulan çalışma biçimine bilgisayar ağı (computer network) denir. Bir bilgisayar ağında çok sayıda bilgisayar yer alır. Bu bilgisayarlar yan yana duran iki bilgisayar olabileceği gibi tüm dünyaya yayılmış binlerce bilgisayar olabilir. Ağ içindeki bilgisayarlar belli bir biçimde dizilirler. Bilgisayarlar arasında genellikle kablo ile bağlantı sağlanır. Kablo bağlantısının mümkün olmadığı durumlarda mikro dalgalar ve uydular aracılığıyla da ağ içindeki iletişim kurulur. Bilgisayar ağlarının ilk uygulamaları 1960’lı yılların sonlarında başlamıştır. Ancak yerel bilgisayar ağlarının yaygınlaşması 1980’li yıllarda başlamış ve gelişmiştir.1980’li yıllarda, kişisel bilgisayarların çoğalması, bilgisayar teknolojisindeki ve iletişim teknolojilerindeki gelişmeler bilgisayar ağlarının daha yararlı olmasını sağlamıştır.
Bilgisayar ağı, birbirine bağlı (interconnected) bir çok bağımsız bilgisayar anlamına gelir. İki bilgisayarın birbirinin kaynaklarını (diskini ya da diskinde yer alan bilgilerini) paylaşabilmesi ve konuşabilmesi onların birbirine bağlı olduğunu gösterir.
İşletmecilik açısından ağlar, yönetime ve denetime yardımcı olurlar. Bir bankanın ya da üniversitenin çok sayıda bilgisayarı birbirine bağlı olarak kullanılması,onları bağımsız olarak kullanmasından daha anlamlı ve verimli olur. Böylece birimler arası iletişim daha kolay sağlanmakta ve bütünleşik (integrated) uygulamalar daha kolay gerçekleştirilmektedir.
Bilgisayar ağına bağlı olan bir bilgisayar diğer bilgisayarlarla bağlantı içindedir. Diğer bilgisayarlarla iletişim kurar, onların sabit diskinde yer alan verilere erişir, onların programlarından yararlanır. En basit biçimi ile ağ, genellikle modemlerle birbirine seri bağlantılı olan iki makinedir. Daha karışık ağ yapılarında ise,TCP/IP (Transmissions Control Protocol/Internet Protocol), protokolü kullanılmaktadır. Bu , yüz binlerce bilgisayarın birbirine bağlı olduğu Internet üzerinde diğer bilgisayarlar ile bağlantı kurmamızı sağlayan protokol ailesidir.
NETWORK – BİLGİSAYAR AĞI
İki veya daha fazla bilgisayar sisteminin bağlanmasıyla oluşan yapıdır. Bilgisayar ağları genel olarak üç grupta incelenebilir. Bunlar;
2.1. Yerel Bilgisayar Ağları (LAN, Local Area Networks)
Yüksek hızlı, küçük alanları (bir bina, bir firma,bir departman,bir oda) kapsayan bir veri ağıdır. Yerel ağ içinde bilgisayarlar, workstation, yazıcılar, çiziciler, CD_ROM sürücüleri ve diğer çevre birimleri yer alabilir. LAN’ lar bilgisayar kullanıcılarına uygulamalara ve cihazlara ulaşım, bağlı kullanıcılar arasında dosya değişimi, elektronik posta ve diğer uygulamalar yoluyla haberleşme gibi çeşitli avantajlar sağlarlar.
İntranet ve LAN birbirlerinden ayrı tutulamayan iki kavramdır. Eğer bir LAN şirket içinde kurulmuşsa ve şirket personeli tarafından kullanıma açık ise “intranet” adını alır. Bu ağ üzerinde www sunucu, ftp dosya sunucusu, veri tabanı sunucuları ve haber öbekleri bulunur.
LAN’ lar, yazıcı, CD-ROM gibi pahalı donanımlar, uygulama programları ve daha önemlisi kullanıcıların işlerini yapmaları için gerekli bilgi gibi hayati kaynakları elektronik olarak paylaşmalarına olanak sağladıkları için kısa sürede popüler hale gelmişlerdir. LAN’ ların geliştirilmesinden önce bilgisayarlar diğerlerinden izole edilmiş ve kendi uygulamalarına göre sınırlandırılmışlardı. Bu kişisel bilgisayarların birbiri ile bağlanmasıyla, verimlilikleri büyük ölçüde artmıştır. Fakat LAN yapısı itibarı ile yerel bir ağ olduğu için ancak bir bina veya bir kat içerisinde kurulabilir. Bilgisayar ağlarının tam anlamıyla faydalanmak, coğrafi olarak nerde olursa olsun, fiziksel olarak nasıl ayrılırsa ayrılsın, birbirinden ayrı LAN’ ların tüm çalışanları ve bilgi-işlem kaynaklarını bir araya getirecek şekilde bağlanmasıyla gerçekleşir
2.2. Geniş Alan Bilgisayar Ağları (WAN, Wide Area Network)
Bir ülke ya da dünya çapında yüzlerce veya binlerce kilometre mesafeler arasında iletişimi sağlayan ağlardır. Coğrafi olarak birbirinden uzak yerlerdeki (şehirlerarası/ülkelerarası) bilgisayar sistemlerinin veya yerel bilgisayar ağlarının (LAN) birbirleri ile bağlanmasıyla oluşturulur. Genellikle kablo ya da uydular aracılığı ile uzak yerleşimlerle iletişimin kurulduğu bu ağlarda çok sayıda iş istasyonu kullanılır. WAN’ lar üzerinde on binlerce kullanıcı ve bilgisayar çalışabilir. Şirketinizin Ankara, İzmir ve İstanbul şubelerini bir WAN bağlantısı ile birleştirdiğinizde, Ankara’da bulunsanız bile İstanbul’daki bir makineyi tıpkı önündeymiş gibi yönetebilirsiniz.
2.3. Şehirsel Bilgisayar Ağları (MAN, Metropolitan Area Network)
LAN’ ın kapsadığı alandan daha geniş, fakat WAN’ ın kapsadığından daha dar mesafeler arası iletişimi sağlayan ağlardır. Genellikle şehir içi bilgisayar sistemlerinin birbirleriyle bağlanmasıyla oluşturulur.
3. Bilgisayar Ağlarının Amaçları
Bilgisayar ağları; özel amaçlı, eğitim amaçlı, ulusal olarak ve halka açık olarak kurulabilir. Yerel bilgisayar ağları (LAN) ise çokluk bir bina, okul, hastane gibi sınırlı bir alanda kurulan ve genellikle kişisel bilgisayarların yer aldığı ağlardır. Yerel Bilgisayar Ağları, çokluk ofis otomasyonu için kurulur ve firmanın organizasyonuna göre yerleşimi biçimlendirilir.
Bilgisayar ağlarının bir diğer amacıda ölümcül donanım sorunlarının önlenmesidir. Örneğin muhasebe uygulanmasının yürütüldüğü bilgisayarda bir arızanın oluşması onun tümüyle kullanılamaması ve muhasebe uygulamasının kesilmesi anlamına gelir. Oysa, Yerel Bilgisayar Ağı (LAN) üzerinde bir terminalin (ucun) yerine başka bir uç yada iş istasyonu kullanılabilir.
Bilgisayar Ağlarının temel amacı, ağ içindeki kullanıcıları iletişir, konuşur hale getirmek ve özgün uygulamalarına destek olmaktır. Yerel Bilgisayar Ağı (LAN) olarak gerçekleştirilen ağlar, çokluk belli bir alan içinde çalışırlar;ofis, bina, kampüs içinde kullanıcıları ve iş istasyonlarını birbirine bağlayan ağ,bağımsız çalışmaları, iletişimi ve aynı zamanda merkezcil yöntemi de destekler.
Bilgisayar ağları kullanıcılarına birçok olanağı da sunarlar; kullanıcılar bilgisayar ağlarına başvurarak (girerek) yeni yazılımlar elde edebilirler. Yine bilgisayar destekli eğitimde ya da üniversiteler arası bilgi alışverişlerinde bilgisayar ağları çok yararlı bir eğitim ortamı sağlarlar. Diğer bir olanak da uzak veri tabanlarına (data base) erişimdir. Bir bilgisayar kullanıcısı kendi bilgisayarından uzak veri tabanlarına girerek kendisine bir uçak bileti alabileceği gibi sermaye piyasası hakkında da bilgi sahibi olabilir.
Sonuç olarak, ağlarla sağlanan iletişim olanakları onların en büyük amaçlarını oluşturur.
4. Bir ağ ortamı ile sağlanan tipik yararlar
Bir ağ işletim sistemi,tek bir kişisel bilgisayarın işletimini sağlayan işletim sistemine göre çok daha üstün özelliklere ve yeteneklere sahiptir.
· Programların ve dosyaların paylaşımı
· Ağ kaynaklarının paylaşımı
· Hata Toleransı
· Disk Önbelleği
· Elektronik posta
· Bir çalışma grubunun yaratılması
· Merkezi yönetim
· Kayıt Koruma
· Güvenlik
· Uzak Erişim
· Kişisel bilgisayar kullanımının ekonomik olarak artırımının sağlanması
Programların ve dosyaların paylaşımı :Bir çok programın ağ uyarlamalarının alınması o programın ayrı ayrı alınmasından her zaman daha ekonomik olacaktır. Örneğin bir ofisteki beş ayrı bilgisayar için ayrı ayrı birer adet veri tabanı programı almak yerine ağın ana makinesine bir program almak ve onun diğer kullanıcılar tarafından kullanılması gibi.
Ağ sayesinde kullanıcılar programların tamamında yararlandıkları gibi belli izinler ve haklar çerçevesinde diğer kullanıcıların dosyalarına da erişebilirler. Böylece diğer bir kullanıcının hazırlamış olduğu belgelerden de yararlanırlar. Bununla beraber kullanıcılar kendi kişisel uygulamalarının yanı sıra ortak bir takım çalışmaları da ağ içinde belli bir alanda yaparlar.
Ağ kaynaklarının paylaşılması :Ağ kaynaklarının başında ağ yazıcıları ve sabit disk gelir. Ağ içinde bulunan yazıcıları, çizicileri, sürücüleri ve diğer kullanıcıları da rahatlıkla kullanabilirler.
Hata Toleransı : Ağ işletim sistemi, sistemde oluşabilecek arızalara karşı ağı korumalıdır. Netware işletim sistemi SFT ( System Fault Tolarance ) özelliği ile ağın güvenli çalışmasını sağlar.
Disk Ön Belleği :Disk ön belleği sistemin ana belleği ile sabit diskinin kullanımını artıran bir özelliktir. Disk ön belleği sabit diskten okunmuş bilgileri biriktirir ve onlara bir daha gereksinim duyulduğunda sabit diskten erişim yapmadan ön bellekten kullanılır.
Elektronik posta :Ağ içindeki kullanıcıların birbirine ya da gruplar arası mesaj, doküman göndermeleridir. Kullanıcılar kolaylıkla birbiriyle iletişim kurabilirler. Bu arada bir posta kutusunu kullanarak birbirine mesaj bırakırlar.
Bir çalışma gurubunun yaratılması :Bir departman ya da proje grubu bir çalışma grubu olarak tanımlanabilir ve ortak bir ağı kullanabilirler. Ağlar zaten genellikle kullanıcı gruplarının yaratılmasını desteklerler. Bir gruba dahil olan kullanıcı o grubun yararlandığı bütün kaynaklardan yararlanır. Grup üyeleri birbirlerine mesajlar yollayabilir ve çalışma planlarını yaparlar.
Merkezi yönetim :Bir firmada çok sayıda bilgisayarın sadece bir kullanıcı tarafından denetlenmesi herkesin kendi başına çalışması anlamına gelir. Kullanıcılar farklı uygulamaları kullanabilirler. Böylece firma içindeki bütünlük azalır. Bir ağ sayesinde gerçekleştirilen bütünleşme, firma içerisinde tutarlı bir uyumu sağlar. Bu merkezi yönetim firma içinde tutarlı bir uyumu sağlar. Bu merkezi yönetim firma içinde güvenliği de kolaylıkla sağlar. Yedekleme vb. hizmet işleri yine ağ içinde daha olay yapılır.
Kayıt Koruma :Kayıt koruma özelliği kullanıcıyı veri tabanındaki bilgilerin herhangi bir arızaya ya da bozulmaya karşı korunmasıdır. TTS ( Transaction Tracking System ) olarak adlandırılan bu sistemde işlem ( transaction ) kayıtlardaki bir değişikliği ifade eder.
Güvenlik :Ağ yazılımlarında izinsiz kullanıcıların erişimlerini engelleyen güvenlik özellikleri bulunur. Bunun dışında ağ içinde yapılan bütün çalışmalar izlenebilir ve zaman, erişebilecek dizinler vb. bakımından sınırlanabilir. Yine bu şekilde ağ yönetmeni bir iş istasyonunu belli bir saatte ya da belli bir dizinde çalışması için kısıtlayabilir.
Uzak Erişim :Ağlar içinde uzak iş istasyonlarına bağlanmak gerekir. Ağ işletim sistemleri çevrim-içi ve çevrim-dışı uzak istasyon bağlantısını desteklerler.
Kişisel bilgisayar kullanımının ekonomik olarak artırımının sağlanması :Bu olanak bir ağ ortamında yeterli özelliklere sahip bir ana makineye daha az özellikle ve nedenle daha ucuz olarak bilgisayar edinilmesini sağlar.



5. Bir ağın bileşenleri
Bir ağ ( network ) belli yazılım ve donanım parçalarından (bileşenlerinden) oluşur.
Bu temel parçalar şunlardır:
· Ağ işletim sistemi yazılımı
Hizmet birimi (Ana makine)
İş istasyonu
Ağ arabirim kartı
Kablolama sistemi
Paylaşılan kaynaklar ve çevre birimleri
Ağ işletim sistemi yazılımı, ağın işletimini sağlayan özel bir yazılımdır. Ağın yönetimini, iletişimi, kaynakların kullanımını sağlayan bu yazılım genellikle büyük firmaların ürünü olan gelişmiş ürünlerdir. Novell Netware, yaygın kabul görmüş bir ağ işletim sistemi yazılımıdır. Bunun dışında başka ağ yazılımları da vardır:
· Novell Netware
Microsoft Lan Manager
Banyan Vines
ArtiSoft LANtastic
Windows NT SERVER
UNIX
LINUX
Ağ işletim sisteminin temel görevi ağ kaynaklarının kullanımının sağlanmasıdır. Ağ kaynaklarının yanı sıra ağın güvenliği ve denetimini de sağlayan ağ işletim sistemlerinin çok sayıda özellikleri vardır. Çünkü ağ ile birlikte kullanıcıların yapabildikleri artar ve sistemin denetimi güçleşir.
Hizmet birimi ( ana makine/server ), ağ işletim sistemini işleten bilgisayardır. İş istasyonları hizmet birimine bağlanarak ağa dahil olurlar. Ağın denetimini, yazdırma vs. temel işlemleri hizmet birimi sağlar.
İş istasyonu ( workstation ),hizmet birimine ve dolayısıyla ağa bağlı olan bir bilgisayar, iş istasyonu ( workstation ) yada düğüm (node) olarak adlandırılır. İş istasyonları genellikle DOS işletim sistemi ile çalışan bilgisayarlardır. İş istasyonlarının kendi sabit diski olabileceği gibi disksiz de olabilir. Disksiz iş istasyonları, ağ birimi kartlarında yer alan özel bir öz-yükleme (boat) programı ile hizmet birimine bağlanırlar.
Ağ ara birim kartı ( Network interface card ), ağa bağlı olan her bilgisayarı bir karta gereksimi vardır. Bu kart sayesinde iş istasyonu ağa dahil olur. Kablolama sistemi üzeriden hizmet birimine erişilir. Ağ kartları genellikle sonradan eklenirler. Kartlar ağ tipine uyum sağlamak zorundadırlar.
Kablolama sistemi, ağ içinde ana makine ile iş istasyonlarını birbirine bağlar. Kablo çeşitleri şunlardır:
· Eş eksenli kablo ( coaxial )
Burgulu çift kablo
Fiber optik kablo

Fiber kablolar ışığı iletme özelliğine sahip cam liflerden oluşurlar. Çok hafif, ince ve hızlı olmaları onların üstünlüğüdür.
Bunun dışında kablosuz da ağ iletimi de gerçekleştirilebilir. Bu iletişim biçiminde kızıl ötesi ışıklar ve radyo frekansı kullanılır. Bu teknolojinin kullanılması için belli kısıtlamalar vardır. Bunlar iki bilgisayarın birbirini görmesi ve uzaklıktır. Kablosuz Yerel Alan Ağları (WLAN, Wireless Local Area Network)’dan daha sonra bahsedilecektir.
Paylaşılan kaynaklar ve çevre birimleri, hizmet birimine bağlı olan ve diğer kullanıcıların hizmetinde olan kaynakları gösterir. Bunlar başta yazıcı, sabit disk, çizici, CD-sürücü, vs. dir.
6. Bilgisayar Ağlarının Sınıflandırılması
Yukarıda LAN, WAN ve MAN gibi tiplerinden bahsedilen bilgisayar ağları ayrıca aşağıdaki tanımlara göre de sınıflandırılabilir.
· Topoloji
· Protokol
· Mimari
6.1. Ağın Yerleşimi (Topoloji)
Bir ağın yerleşimi kablolama sistemine ve makinelerin birbiriyle iletişim biçimine göre düzenlenir. Ağ içindeki bilgisayarların fiziksel düzenine ağın yerleşimi (topology) denir. Ancak ağın içinde yer alacak bir makinenin ağın düzenine uyum sağlamadan önce ağın içindeki sinyal alışverişine uyum sağlaması gerekir. Başlıca topoloji tipleri bus (doğrusal yerleşim), ring (halka yerleşim) ve star (yıldız) topolojilerdir.

6.1.1. Doğrusal yerleşim (bus) :
Doğrusal yerleşimde bir doğrusal hat üzerinde iş istasyonları ve hizmet birimi yer alır. Yaygın kullanılan Ethernet yerel bilgisayar ağı buna bir örnektir.
Doğrusal hattın iki ucunda sonlandırıcı (terminatör) yer alır. İş istasyonları birer ağ arabirim kartı ile ağa bağlanırlar.
6.1.2. Halka yerleşim (ring)
Halka biçimindeki ( ring/yüzük ) ağda iş istasyonları ve hizmet birimi bir daire oluşturacak biçimde yerleşirler
Halka ağlara "Token ring" ağlarda denir.Bu ağda "token " olarak adlandırılan bir bilgi birimi vardır. Bu bilgi ağ içinde sürekli döner özel denetim kodu ile iletişimi düzenler. İletime başlayan iş istasyonu önce bu bilginin kendine gelmesini beklerler. Bu yöntem kablonun aynı anda kullanılmasını önler.
6.1.3. Yıldız yerleşim
Yıldız (star) yerleşim biçimine ARCNET ağlar da denir. Bu yerleşim biçiminde iş istasyonları yıldız biçiminde dağılırlar. Yıldızın merkezinde bir hub veya switch, bunlara bağlı olan bütün noktaları birbirine bağlar. Kablonun bir ucu network adaptör kartına bağlı iken diğeri hub veya switche takılır.
Ağın kontrolü bir noktadan yapılır ve her iş istasyonu ayrı kablo döşenir.
6.2. Protokol
Ağ üzerindeki bilgisayar sistemlerinin birbirleri arasındaki iletişimin kurallarını tanımlar. Ethernet, LAN’ lar için günümüzde yaygın olarak kullanılan bir protokoldür.
6.2.1. Ethernet Protokolü
Eş eksenli ( coaxial ) bir kablo ve buna bağlı ağ arabirim kartları ve bir yazılım temelinde iş istasyonlarını birbirine bağlayan iletişim sistemidir. İletişim kablo üzerinden gönderilen iletilerle sağlanır. Bu iletiler bilgiyi gönderenin ve alacak olanın adreslerini, bağlantı numarasını vb. bilgileri taşırlar.
Ethernet iletişimi üç katmandan oluşur. En alt katmana fiziksel katman denir. Daha sonra bilgi birleştirme katmanı ve en üste de kullanıcı katmanı yer alır.