Switch(Anahtar)

İster 10BaseT iserseniz de 100BaseT kullanın, ağa dahil ettiğiniz her makina ağ performasını adım adım düşürecektir.

 

100BaseT'ye geçiş ağın maksimum veri aktarım kapasitesini 10Mbit'ten 100Mbit'e çıkarsa da aynı ethernet mantığı hala geçerlidir. CSMA/CD tekniği aynı anda sadece bir makinanın ağı kullanmasına izin verir. Hub'ları birbirine bağladığınızda, hub aslında çok portlu bir repeater olduğu için ağdaki tüm bilgisayarlar aynı çakışma alanı(collision domain) içinde olacaklardır. Bu toplam ağ performasının makina adedine bölünmesi anlamına gelir.

 

 

 

Yukarda birbirine bağlı dört hub görülüyor. en üstteki hub ayrıca BNC portu ile bir 10Base2 segmentine bağlı. Gördüğünüz gibi 10Base2 segmentinde bir makina hub'lardan birine bağlı bir makinaya veri yolladğı anda bu veri paketi istisnasız tüm makinalara gidiyor. Yani tüm ağ meşgul durumda.

 

Ethernetin yapısı gereği bazen iki makina aynı anda kabloyu kullanmaya kalkışabilir ve çakışma(collision) dediğimiz durum ortaya çıkar.

 

 

 

Çakışma ethernet'in doğasında olan bir durumdur ve normal kabul edilir. Ancak ethernetin de zayıf noktasını oluşturur. Ağa dahil makina sayısı arttıkça çakışma artar ve bantgenişliği, yani aktarılan veri miktarı gittikçe düşer.

 

Bu probleme çözüm olarak 10Base2 ve 10Base5 ağlarında bridge denilen cihazların kullanıldığını görmüştük. UTP kablo kullanan 10BaseT ve 100BaseT ağlarında ise switch adı verilen cihazlar kullanılır. Bu cihazlar kabaca bir çok portu olan ve her portuna bir bilgisayar/hub bağlanan bridge'ler olarak tanımlanabilir.

 

Switch'lerin dış görünüşü hub ile aynıdır.

 

 

Switch OSI 2. katmanda yani Data Link Layer(Veri bağlantı katmanı)'da çalışır. Bir portuna bağlı bilgisayar veya bilgisayarları(switch'e hub'da bağlanabilir) MAC adreslerini okuyarak tanır. Bir portundan gelen veri paketini hub'lar gibi tüm portlara dağıtmak yerine sadece veri paketi üzerinde yazan "alıcı MAC adresine" sahip portuna yollar. Böylece diğer portlara bağlı bilgisayarlar kendilerine gönderilmemiş bu paketi almamış olurlar. Böylece collison/çakışma oluşmaz.

 

Switch'ler aynı anda birden fazla portu arasında böyle bağımsız veri aktarımı yapabilir. Sonuçta switch'e bağlı her makina kendi çakışma alanı içinde çalışır ve kendisi ile switch arasında 10 veya 100Mbit bağımsız bir veri aktarım kapasitesine sahip olur.

 

 

 

Switch kullanılan bir sistemde aynı anda birden fazla makinanın haberleşebildiğine dikkat ediniz. Bu arada diğer makinalar bu durumdan hiç etkilenmiyorlar.

Full-Duplex çalışma

Hem 10BaseT hem de 100BaseT ağlarda veri aktarımı ayrı tel çiftinden, alımı ayrı tel çiftinden yapılır. Buna rağmen eğer sitemler hub ile bağlı ise aynı anda veri aktarımı ve alımı yapamazlar yani half-duplex çalışırlar. Çünkü CSMA/CD tekniği nedeniyle aynı çakışma alanı içindek belirli bir anda yalnız tek bir bilgisayar kabloyu kullanabilir.

 

Oysa switch kullanıldığında her uç kendisi ile switch arasında ayrı bir çakışma alanına sahip olduğuna göre çakışma söz konusu olmayacaktır. Bu durumda switch'e bağlı her uç aynı anda hem gönderim hem de alım yapabilir. Full-duplex çalışıldığında ağın teorik olarak veri aktarım miktarı ikiye katlanır (10Mbit-->20Mbit, 100Mbit-->200Mbit).

 

Full-duplex çalışabilmek için her iki tarafında full-duplex'i desteklemesi ve ayarlanmış olması gerekir. Günümüzdeki tüm ağ kartları bu durumu otomatik olarak algılayıp half-duplex veya full-duplex olarak çalışabilirler.

 

100Mbit'lik modern bir ağ kartının windows altındaki ayarlarında hem 10-100 hem de half-duplex/full-duplex olarak çalışabildiğini görüyoruz. Auto Sense seçildiğinde ağ kartı kendini en uygun şekilde ayarlayacaktır.

 

 

Switch'e bağlı her bir uç, ister tek bir makina olsun, isterse başka bir hub olsun, ayrı bir segment ve ayrı bir çakışma alanı haline geldiği için 5-4-3 kuralı da devre dışı kalmış olur.