Hub ve Switch Nasıl Çalışır

Ağlar (bundan sonra Network olarak anılacaktır ). Temelde kablolar ve bu kabloların bağlandığı veri akışını yönlendiren veya yöneten cihazlardan oluşan bir veri yoludur. Bakır kablolar ( artık kablosuz ve fiber teknolojilerde bu gruptadır). Networklerin yolları ise bu yolların merkezinde bulunan Hub ve Switchler de networkün kavşak noktasını teşkil eder. Günümüzde kullanılmasa da bu iki network cihazından Hub’ın çalışma şeklini anlatarak başlayacağım yazıma. Ayrıca içeriği çok yüzeysel olarak tutacağım.

HUB lar

Yukarıdaki şekilde basit bir network yapısı bulunmaktadır.  Hub bir portundan gelen sinyali diğer tüm portlarına çoğaltarak sinyalin network üzerindeki cihazlara iletilmesini sağlar. Elektriksel olarak sinyal çoğaltan ve güçlendiren bir yapıya sahiptir (repeater olarak çalışır).

Switch ler;

                Switch kelime anlamı olarak anahtar anlamına gelir. Yaptıkları işlevde bu isme uygundur. Kendisine gelen veriyi sadece alıcıya gönderecek şekilde iletirler (anahtarlar).

                Günümüzde Switchler yetenek olarak çok gelişmiş cihazlardır. OSI modelinin en üst katmanına kadar veri paketlerine müdahale eden modelleri bulunmaktadır (OSI nedir ? ). Biz temel olarak katman 2 ( Veri bağlantısı katmanın (OSI model Layer 2)) de çalışan modelleri ele alacağız. Switchler kısaca akıllı hublar olarak tanımlanabilir. Layer-2 bir switch portlarına bağlı olan cihazların MAC adreslerini öğrenir ve üzerinden geçen veri paketlerini okuyarak verinin hubların aksine sadece alıcıya ulaşmasını sağlarlar ve bunu eş zamanlı olarak farklı portlar arasında gerçekleştirebilirler. Aşağıda switch kullanılarak oluşturulan network üzerinden konuyu detaylandıralım.

                PC-1 den PC-3’e bir veri paketi gönderiliyor. PC-1’den switch’e gelen paket içerisinden hedef MAC adresi okunup switch’in ilk açılış sırasında ve sonraki veri akışları sırasında oluşturduğu MAC adres Port No eşleşme tablosundan hedef MAC adresinin bağlı bulunduğu port bilgisi sorgulanıp ilgili paket sadece alıcı PC’nin bağlı olduğu porta gönderiliyor. Burada şöyle bir soru akla gelebilir. Peki ya hedef PC’nin MAC adresi MAC Tablosunda bulunamaz ise işte o zaman bu veri paketi için switch hub gibi davranarak ilgili veriyi tüm portlarından dışarıya yollar. Bu çalışma yöntemi ile diğer portlar meşgul edilmediği için farklı portlardaki cihazlar bu veri akışından habersiz kendi iletişimleri için networkü kullanmaya devam ederler. Örneğin eş zamanlı olarak PC-2 ve PC-4 arasında da benzer bir iletişim sağlanabilmektedir.

Hub Temelli Networklerin dezavantajları;

                Network üzerinde haberleşen cihazlar kablolar üzerinden (radyo sinyali (Wifi) veya fiber üzerinden olsun (ışık sinyali)) “0” ve “1” e karşılık gelen elektriksel sinyalleri birbirlerine gönderirler veya alırlar. Aynı anda 2 farklı sinyalin yayınlanması her 2 sinyalin bozulmasına neden olur. Dolayısı ile network üzerinden haberleşecek cihazlar networke veri yollamadan önce hali hazırda network’ ün boş olup olmadığını kontrol ederler. Veri sinyali gönderimine hattın boş olduğundan emin olduktan sonra başlarlar. Network üzerinde 2 sinyalin çarpışması olayına İngilizce karşılığı olan “Collision” denir. Collision olayını kısaca anlattıktan sonra çarpışma alanını da açıklayalım (Collision domains)

Collision Domains; “Network içerisinde gönderdikleri paketlerin çarpışma ihtimali bulunan cihazların oluşturduğu alandır.” Diyebiliriz özetle.

                Detaylandıracak olur isek; hub cihazlar ile oluşturulan networkler tüm networkü içeren tek bir Collision domains oluştururlar. Çünkü hublar sinyalleri elektriksel olarak kendilerine bağlı bulunan tüm cihazlara iletirler. Hub’a bağlı tüm cihazlar network üzerinde bir iletişim var ise rastgele bir süre beklerler. İşte bu bekleme süresi network performansını olumsuz yönde etkiler. Kurulan network üzerindeki cihaz sayısı arttıkça network kapasitesi ve performansı düşer. Bu sebeple günümüzde artık kullanımı kalmamıştır.