Ethernet Protokolü

Batuhan Düzgün tarafından yayınlanmıştır 26. September 2010 22:00

Merhaba arkadaşlar bu yazımda Ethernet Protokolü hakkında bilgiler vereceğim.Kısaca tarihçesinden,ne işe yaradığından,hangi katmanda çalıştığından Ethernet'in genel yapısından bahsedeceğim.Yazımızın içeriği aşağıdaki şekilde ilerleyecektir.
 
Ethernet Tarihçesi  ...
 
Ethernet 1970 yılında ALOHA-NET olarak Hawaii Üniversitesinde,bir radyo ağının başlangıcı olarak tasarlandı.Daha sonra Xerox Araştırma Laboratuarında,bilgisayarların ortak iletim ortamına bağlanmasını sağlamak amacıyla geliştirilmeye başlandı.Bu çalışmalar sonucunda 1980 yılında DEC,INTEL ve XEROX "Ethernet" patenti altında 1 Mbit/sn hızında CSMA/CD standartında bir ortak geliştirme politikası belirledi. 1982 'de IEEE enstitüsü Ethernet 1.0 sürüm standartını IEEE 802.3 LAN standardı haline uyarladı.1990 yılında IEEE 802.3 standardı,10baseT adıyla UTP kablosu üzerinde 10Mbit/sn,CSMA/CD olarak standartlaştı.
 
 
 
 
 
Ethernet Nedir ?  
 
 Ethernet,yerel alan ağları için kullanılan,veri çerçevesi olan,OSI katmanında Veribağı Katmanında yer alan,MAC(Media Access Control) adresleri üzerinden ağ erişim yoluyla kablolama ve sinyalleşme standardı ve ortak bir adresleme formatı olan protokole denir.
 
Ethernet ile internet aynı kavramlar değildir.Ethernet,daha çok fiziksel katman protokolüdür. 
 
Ethernet,yayın tabanlı bir protokoldür.Bu modelde ortak iletim ortamı kullanılmasına rağmen,kullanıcı bilgileri karışabilir,çarpışmalar meydana gelebilir.Ethernet,gelişim sürecinde aşağıdaki kontrol mekanizmalarını kullanmıştır.
 
ALOHA
 
Dilimli ALOHA
 
CSMA
 
CSMA/CD
 
Yukarıdaki kontrol mekanizmaları çarpışmalı protokol olan Ethernet içindir. 
  
Ethernet,donanım katmanında veri paketlerini ,kendi çerçeve yapısında oluşturur,bu paketler ağ üzerinde bulunan bilgisayarlar arasında gönderilip alınır,fakat hangi paketin hangi bilgisayara gideceğine MAC adresi denen 48 bitlik yapı karar verir.Bu MAC adresleri her Ağ Kartı bulunduran bilgisayara özgüdür.Tekildir.Yani her üretilen Ağ Kartının MAC adresi dünyada eşsizdir,tektir.Kendi bilgisayarınızda bulunan Ağ Kartının MAC adresi sadece sizin bilgisayarınızda bulunur.Aynı MAC adresi başka bir bilgisayar üzerinde bulunan Ağ Kartının MAC adresiyle aynı olamaz.
 
Ethernet Kontrol Mekanizması CSMA/CD ...
 
CSMA/CD kontrol mekanizması Ethernet'in standartlaşmış kontrol mekanizmasıdır.Çalışma mantığı aşağıda adımlar halinde verilmiştir.
 
* Gönderme yapılacak ortamı dinle,eğer meşgul ise sürekli dinlemeye devam et.
 
* Mesaj gönderen yoksa mesajını gönder.
 
* Gönderme işlemi yapılırken çarpışma olup olmadığını dinle,eğer çarpışma varsa çarpışma sinyalini gönder,bir süre bekle.
 
* Eğer çarpışma yoksa mesajı hedefe gönder,çarpışma varsa işlemleri en baştan bir daha tekrarla.
 
Aşağıda CSMA/CD'nin algoritması görülmektedir. 
 
 
 
CSMA/CD Çarpışma ...
 
Eğer ki,Ethernet protokolünde çarpışma olursa bir takım sinyaller üretilip ilgili bilgisayarlara çarpışma olduğu bilgisi ulaştırılır.Aşağıda çarpışmada neler olduğu ve ne tür işlemler yapıldığı anlatılmıştır.
 
İlk olarak eğer çarpışma olmuşsa,uç birimler bu çarpışmayı "2r" sürede algılar. Bu süre belirlemesi elbet rastgele bir değer değildir. "2r" olmasının sebebi vardır.Bu Ethernet'in çerçeve yapısından kaynaklanmaktadır.Ethernetin çerçeve yapısında bir çok bilgilendirme başlıkları ve verinin taşındığı kısım bulunur.Bir Ethernet paketi başlıklar dışında 46 byte ile 1500 byte arasında olabilir.İşte en düşük değer olan 46 byte göre yapılan hesaplamalarda "2r" süresinin minimum ihtiyacı karşılayacağı belirlenmiş. "2r"  512 bit yani 64 byte yapar. 46 byte (minimum)veri için alınır.Geri kalan 18 byte ise çerçevedeki başlıklar için harcanır.Bunun sonucunda 51.2 mikro saniye olarak minimum değer elde edilmiştir.Bu "2r" süresi veri paketinin boyutunun değişmesi yani 46 byte ile 1500 byte arasında bir değere göre değişebilir.
 
Çarpışmada "2r" süreyi harcadık.Şimdi de çarpışmanın olduğunu uç birimlere bildirmek için Jamming sinyali adı verilen bir paket göndermemiz lazım.Jamming sinyalide 32 bit uzunluğundadır.
 
Bir de çerçeveler arası boşluk zamanı verilir.Bu boşluk zamanı da 9.6 (96 bit) mikro saniyedir.
 
Çarpışma olduğu durumlarda yukarıda belirttiğimiz süreler toplanıp toplam çarpışma süresi hesaplanabilir. 
 
Ethernet'in Çerçeve Yapısı ...
 
Aşağıda Ethernet'in çerçeve yapısına değindim.
 
          8 byte                 6 byte      6 byte           2 byte              46 byte ile 1500 byte       4 byte
     
  Önek Senkranizasyon    Hedef    Kaynak    Hangi üst katmana    Veri'nin taşındığı kısım   Bit bozulmalarının 
                                     Adres     Adres      ait olduğunu tutar.                                        kontrollü içindir.
 
Ethernet'in çerçeve yapısı yukarıdaki gibidir.Ethernet protokolünde paketler bu çerçeve yapısına göre şekillendirilir. 
 
 
Ethernet Genel Özet ... 
 
*Yayın tabanlıdır.
 
*CSMA/CD kontrol mekanizmasını kullanır.
 
*Manchester kodlama ve 32 bit CRC kullanır.
 
*Çarpışmada Backoff algoritmasını ve Jamming sinyalini kullanır.
 
*MAC adresleme yöntemini kullanır.
 
*LAN teknolojisidir.
 
Bir yazımın daha sonuna gelmiş bulunuyorum.Bir sonraki makalemde görüşmek dileğiyle ...
 
Not: Makalemi hazırlarken,Sakarya Üniversitesi öğretim üyelerinden Sayın Yrd. Doç. Dr. İbrahim Özçelik 'in notlarından faydanılmıştır.
 
Batuhan  Düzgün
 
Sakarya Üniversitesi
 
Bilgisayar Mühendisliği
 
 

Currently rated 5.0 by 2 people

  • Currently 5/5 Stars.
  • 1
  • 2
  • 3
  • 4
  • 5

Etiketler:

Bilgisayar Ağları (Network)

Comments

Add comment


(Will show your Gravatar icon)  

  Country flag

biuquote
  • Comment
  • Preview
Loading





Bu site BlogEngine.NET 1.4.5.0 ile oluşturulmuştur. Türkçe çevirisi BlogEngine TR ekibi tarafından yapılmıştır.

Batuhan Düzgün

Sakarya Üniversitesi 

Bilgisayar Mühendisi

Endüstri Mühendisi

Yeditepe Üniversitesi

Bilgisayar Mühendisliği Yüksek Lisans 

 sahibinden.com

   Kıdemli Uzman Yazılım Mühendisi  

E-Mail 

   batuhan.duzgun@sahibinden.com

   batuhan.duzgun@windowslive.com

  github.com/batux

 

Sayfalar

Calendar

<<  July 2018  >>
MoTuWeThFrSaSu
2526272829301
2345678
9101112131415
16171819202122
23242526272829
303112345

Yazıları geniş takvimde göster