Ağ anahtarı

Vikipedi, özgür ansiklopedi

Ağ anahtarı (İngilizce: switch), bilgisayarların ve diğer ağ öğelerinin birbirlerine bağlanmasına olanak veren ağ donanımlarından biridir. OSI yedi katman modelinin 2. katmanında, yani veri bağ katmanında, MAC adreslerini taban alarak iki kapısı (İngilizce: port) arasında veri iletme işlemi yapar. Bu özellikleriyle ağ anahtarı bir yöneltici (İngilizce: router) değil, bir iletici ya da anahtarlıyıcıdır.

[değiştir] Çalışma Şekli

Ağ anahtarının her bir kapısı diğerlerinden bağımsız veri alış-verişinde bulunabilir. Bir veri paketi (veri çerçevesi) kapılardan birine ulaştığında ağ anahtarı gönderenin MAC adresini ve gönderilen kapıyı adres tablosuna kaydeder. MAC adres tablosundaki mevcut kayıtlar incelenerek hedef MAC adresinin bağlı olduğu kapıyı tespit etmeye çalışır. Eğer herhangi bir kayıt bulunamazsa, veri paketi gelen kapı hariç bütün kapılara gönderilir. Eğer MAC adresi biliniyorsa, bu durumda veri paketi sadece hedef kapıya gönderilir. Eğer gönderenin ve alıcının MAC adresleri aynıysa paket silinir.

Çalışma şekli itibariyle ağ köprüsü ve ağ göbeğine (İngilizce: hub) benzerliğinden dolayı saydam köprü, çok kapılı köprü ya da akıllı hub olarak da adlandırıldığı olur. Saydamlığı ağ anahtarının kullanıcı için farkedilemez olmasından, yani gelen paketlerin ağ anahtarından geçtiğinin anlaşılamamasından kaynaklanmaktadır. Bu da ağ anahtarlarının yönetimini zorlaştıran durumlardan biridir. Bu zorluğu özellikle ağ yöneticileri için ortadan kaldırmak için belli bir kapıdan geçen veri trafiğini dışardaki bir hedefe yansıtan kapı ikizleme (İngilizce: port mirroring) yöntemi geliştirilmiştir. SMON iletişim kuralları RFC 2613 ile tanımlanmış ve standardlaşmıştır.

[değiştir] Kullanımı

Ağ anahtarları yıldız topolojisine sahip yerel ağlar oluşturmanın yanında, paket anahtarlamalı farklı ağları birbirine bağlamakta da kullanılabilirler. Yıldız topolojisine sahip çok sayıda ağın birbirine bağlandığı topolojiye ağaç topolojisi denir. İki ağ anahtarı arasında ki bağlantıyı sağlamak için genelde üstbağ kapısı (İngilizce: uplink port) kullanılır.

[değiştir] Anahtarlama Yöntemleri

Bir ağ anahtarının kullanabileceği dört çeşit iletme yöntemi vardır:

Depola ve İlet (İngilizce: store and forward): Ağ anahtarı her bir veri paketini iletmeden önce ara belleğe alır ve bir kontrol toplamı oluşturur. Oluşturulan kontrol toplamı pakette kayıtlı olanla uyuşmuyorsa paket iletilmez. Bu sayede ağ içerisinde hatalı paketlerin dolaşması engellenmiş olur. Ağ öğeleri farklı hızlarla ya da farklı ortamlardan bağlanıyorlarsa, kullanılabilinecek tek yöntemdir. Kopyalama ve kontrol toplamı işlemleri nedeniyle yavaş ama aynı nedenlerden dolayı güvenilir bir yöntemdir.
Kestirme (İngilizce: cut-through): Ağ anahtarı veri paketinde sadece MAC adresi bilgisini okur ve iletmeye başlar. Hata kontrolu yapılmaz. Diğer ağ anahtarlarının ya da daha üst OSI katmanların varsa hatayı bulacaklarından yola çıkılır. Hızlı bir yöntemdir.
Serbest Parça (İngilizce: fragment free): Yukarıdaki iki yöntemin avantajlarından faydalanmaya çalışan bir yöntemdir. Veri paketinin, adresleme bilgisinin de içinde olduğu ilk 64 byte okunur ve paket kontrol toplamı oluşturulmadan iletilir. Ethernet'teki minimum veri büyüklüğü olan 64 byte'a ulaşamayan paketler süzgeçlenerek silinir.
Uyarlamalı Anahtarlama (İngilizce: adaptive switching): Yukarıdaki üç yöntem arasında kendi kendine seçim yapan bir yöntemdir.