Ağ Anahtarları Nedir? \ Networking

Ağ Anahtarı Nedir?
Bir ağ anahtarı, bir ağ (genellikle bir yerel alan ağı veya LAN) içindeki cihazları birbirine bağlar ve bu cihazlara ve bu cihazlardan veri paketlerini iletir . Bir yönlendiriciden farklı olarak , bir anahtar, birden çok aygıtın ağlarına değil, yalnızca amaçlandığı tek aygıta (başka bir anahtar, yönlendirici veya kullanıcının bilgisayarı olabilir) veri gönderir.
Yerel alan ağı (LAN), yakın fiziksel yakınlıkta birbirine bağlı bir grup cihazdır. Ev WiFi ağları, bir LAN'ın yaygın bir örneğidir.

Anahtar ve Yönlendirici Arasındaki Farklar Nelerdir?
Yönlendiriciler, veri paketlerinin ağları aşması ve hedeflerine ulaşması için yollar seçer. Yönlendiriciler bunu, farklı ağlara bağlanarak ve verileri ağdan ağa ileterek yapar - LAN'lar, geniş alan ağları (WAN'lar) veya İnternet'i oluşturan büyük ağlar olan özerk sistemler dahil.
Pratikte bunun anlamı, yönlendiricilerin İnternet bağlantısı için gerekli olduğu, anahtarların ise yalnızca aygıtları birbirine bağlamak için kullanıldığıdır. Evler ve küçük ofisler, İnternet erişimi için yönlendiricilere ihtiyaç duyar, ancak çoğu, büyük miktarda Ethernet* bağlantı noktası gerektirmedikçe bir ağ anahtarına ihtiyaç duymaz. Bununla birlikte, düzinelerce veya yüzlerce bilgisayara sahip büyük ofisler, ağlar ve veri merkezleri genellikle anahtar gerektirir.
Ethernet, cihazlar arasında veri göndermek için bir katman 2 protokolüdür . WiFi'den farklı olarak, Ethernet, bir Ethernet kablosu aracılığıyla fiziksel bir bağlantı gerektirir.

2. Katman Anahtarı Nedir? Katman 3 Anahtarı Nedir?
Ağ anahtarları, OSI katmanı 2'de (veri bağlantı katmanı) veya katman 3'te ( ağ katmanı ) çalışabilir . Katman 2, verileri hedef MAC adresine göre iletir (tanım için aşağıya bakın), katman 3 ise verileri hedef IP adresine göre iletir . Bazı anahtarlar her ikisini de yapabilir.

Ancak çoğu anahtar, katman 2 anahtarlarıdır. Katman 2 anahtarları genellikle ağlarındaki cihazlara Ethernet kabloları kullanarak bağlanır. Ethernet kabloları, Ethernet bağlantı noktaları aracılığıyla cihazlara takılan fiziksel kablolardır.

Yönetilmeyen Anahtar Nedir? Yönetilen Anahtar Nedir?
Yönetilmeyen bir anahtar, bir LAN üzerinde daha fazla Ethernet bağlantı noktası oluşturur, böylece daha fazla yerel cihaz İnternet'e erişebilir. Yönetilmeyen anahtarlar, cihaz MAC adreslerine göre verileri ileri geri iletir.
Yönetilen bir anahtar, çok daha büyük ağlar için aynı işlevi yerine getirir ve ağ yöneticilerine trafiğin nasıl önceliklendirildiği konusunda çok daha fazla kontrol sunar. Ayrıca yöneticilerin, yerel bir ağı daha küçük parçalara bölmek için Sanal LAN'lar (VLAN'lar) kurmasına olanak tanır.

MAC Adresi ve IP Adresi Arasındaki Farklar Nelerdir?
Ağ anahtarları, İnternet trafiğini doğru cihazlara göndermek için IP adreslerine değil MAC adreslerine atıfta bulunur.

İnternete bağlanan her cihazın bir IP adresi vardır. IP adresi, 192.0.2.255 veya 2001:0db8:85a3:0000:0000:8a2e:0370:7334 gibi bir dizi alfasayısal karakterdir. IP adresleri, bir posta adresi gibi hareket ederek, o adrese yönlendirilen İnternet iletişimlerinin o cihaza ulaşmasını sağlar. IP adresleri genellikle değişir: sınırlı sayıda IPv4 adresi olduğundan, kullanıcı cihazlarına bir ağla yeni bir bağlantı kurduklarında genellikle yenileri atanır.

IP adresleri katman 3'te kullanılır, yani İnternet'teki tüm bilgisayarlar ve cihazlar, hangi ağa bağlı olursa olsunlar veri göndermek ve almak için IP adreslerini kullanırlar. Tıpkı bir posta parçasının bir hedef adresi ve bir geri dönüş adresi olduğu gibi, tüm IP paketleri de kaynak ve hedef IP adreslerini başlıklarında içerir.

Buna karşılık, bir MAC adresi, bir seri numarası gibi, her bir donanım parçası için kalıcı bir tanımlayıcıdır. IP adreslerinden farklı olarak MAC adresleri değişmez. MAC adresleri, katman 3'te değil, katman 2'de kullanılır - bu, IP paket başlıklarına dahil edilmedikleri anlamına gelir. Başka bir deyişle, MAC adresleri İnternet trafiğinin bir parçası değildir. Yalnızca belirli bir ağ içinde kullanılırlar.

Ağ Anahtarı, ağlardaki cihazların MAC Adreslerini nasıl Tanımlar?
Katman 2 ağ anahtarları, MAC adreslerini anahtarın Ethernet bağlantı noktalarıyla eşleştiren bellekte bir tablo tutar. Bu tablo, İçerik Adreslenebilir Bellek (CAM) tablosu olarak adlandırılır.
Bilgisayar A'nın anahtarın Bağlantı Noktası 1'e takılan bir Ethernet kablosuna bağlı olduğunu, Bilgisayar B'nin Bağlantı Noktası 2'ye ve Bilgisayar C'nin Bağlantı Noktası 3'e bağlı olduğunu varsayalım. bağlı ve Bilgisayar A'ya bağlı trafiği Bağlantı Noktası 2 veya 3'e değil, Bağlantı Noktası 1'e ileteceğini biliyor.

Anahtarın CAM tablosu şuna benzer:

Mac Adresi
Liman
Bilgisayar A'nın MAC adresi
1
Bilgisayar B'nin MAC adresi
2
Bilgisayar C'nin MAC adresi
3

Anahtarın CAM tablosu bellekte saklanır. Anahtar kapatılırsa, tablo kaybolur ve yeniden başlatıldığında anahtarın tabloyu yeniden öğrenmesi gerekir.

Şimdi, anahtarın yeni açıldığını ve henüz CAM tablosunu oluşturmadığını varsayalım. A, B ve C bilgisayarlarının hangi portlara bağlı olduğunu bilmiyor. Ayrıca MAC adreslerini de bilmiyor.

Mac Adresi
Liman
?
?
?
?
?
?

Bilgisayar A'nın Bilgisayar B'ye bir mesaj gönderdiğini varsayalım. Anahtar, mesajı Bilgisayar B'ye almak ve CAM tablosunu doldurmaya başlamak için aşağıdaki adımları gerçekleştirir:

Bilgisayar A'nın MAC adresini ve mesajının geldiği bağlantı noktasını kaydeder.

Bilgisayar A'nın mesajını ağdaki diğer tüm bilgisayarlara iletir (Bilgisayar A hariç); bu "sel" olarak bilinir

Bilgisayar B yanıt verdiğinde, Bilgisayar B'nin MAC adresini ve bağlantı noktasını da kaydeder.

Mac Adresi
Liman
Bilgisayar A'nın MAC adresi
1
Bilgisayar B'nin MAC adresi
2
?
?

Artık anahtarın CAM tablosu Bilgisayar A ve Bilgisayar B'nin nerede olduğunu biliyor. Ayrıca MAC adreslerini de biliyor.