Üç bilgisayar, bir belge ve tek bir yazıcı

Küçük bir ofis düşünün. Bir çalışan bilgisayarında bir belge hazırlıyor. Belgenin yan masadaki çalışma arkadaşı tarafından da işlem görmesi gerekiyor. Dosya bir USB belleğe kopyalanıyor, diğer bilgisayara taşınıyor ve orada açılıyor.

Bir süre sonra belgede küçük bir değişiklik yapılıyor. Dosya yeniden USB belleğe aktarılıyor ve tekrar diğer bilgisayara götürülüyor. Ardından başka bir çalışan da belge üzerinde değişiklik yapıyor. Çok geçmeden masaüstlerinde rapor.docx, rapor-son.docx, rapor-son2.docx ve rapor-gercek-son.docx gibi dosyalar oluşmaya başlıyor. Artık hangi dosyanın en güncel sürüm olduğunu anlamak bile ayrı bir iş hâline geliyor.

Şimdi aynı ofiste yalnızca bir yazıcı olduğunu düşünün. Yazıcı doğrudan odanın köşesindeki bilgisayara bağlı. Diğer çalışanlardan biri çıktı almak istediğinde dosyasını yine USB belleğe koyup o bilgisayara götürmek zorunda kalıyor. Belge açılıyor, yazdırılıyor ve çalışan tekrar kendi masasına dönüyor.

Bilgisayarlar bir ağ üzerinden birbirine bağlandığında bu tablo değişir. Belge, herkesin erişebildiği ortak bir dosya hizmetinde tutulabilir. Çalışanlar dosyayı kendi bilgisayarlarından açabilir ve gerekli yetkiye sahip olanlar üzerinde değişiklik yapabilir. Yazıcı da ağ üzerinden paylaşılırsa herkes kendi masasından yazdırma komutu gönderebilir.

Bu noktada ağın görevi, cihazlar arasında iletişim kurulmasını sağlamaktır. Dosyanın kim tarafından değiştirilebileceği, yapılan değişikliklerin nasıl kaydedileceği veya iki kişinin aynı anda belgeyi düzenlemesi durumunda ne olacağı ise kullanılan uygulama ve dosya hizmeti tarafından belirlenir.

Paylaşılan şey her zaman bir belge veya yazıcı olmak zorunda değildir. Cebinizdeki telefonun uzaktaki bir sunucudan mesaj alması, güvenlik kamerasının görüntüyü başka bir bilgisayara göndermesi veya bir sıcaklık sensörünün ölçtüğü değeri merkezi bir sisteme iletmesi de aynı temel fikre dayanır:

Bir cihazda bulunan bilgi, ağ üzerinden başka bir cihazın kullanabileceği hâle gelir.

Bağlantının iki ucunda anlaşan sistemler

Bir ağ iletişiminde bilgisayar, telefon veya yazıcı gibi cihazlar #UçCihazlardır. Veri bu cihazlar arasında:

• bakır kabloda elektrik ile,
• fiberde ışık ile,
• kablosuz bağlantıda radyo sinyalleri

ile taşınır.

Switch ve Access Point gibi ağ cihazları, verinin uç sistemler arasında iletilmesine yardımcı olur.

Ancak bağlantı kurmak tek başına yeterli değildir. Cihazların gönderilen veriyi aynı kurallara göre yorumlaması gerekir. Bu kurallara #AğProtokolü denir.

Örneğin bir yazdırma işleminde farklı protokoller farklı görevleri üstlenebilir:

• Verinin hangi cihaza gideceğini belirlemek
• Veriyi hedefe taşımak
• Gönderilen isteğin bir yazdırma işlemi olduğunu açıklamak

Kullanıcı yalnızca “Yazdır” düğmesine basar. Arka planda ise uç sistemler, ağ cihazları ve protokoller birlikte çalışır.

Temel fikir şudur: Ağ, cihazları birbirine bağlar; protokoller ise bu cihazların birbirini anlamasını sağlayan kurallar bütünüdür.

İnternet kesilince ofisin içinde kalan yol

Ofis içindeki bilgisayar, yazıcı ve diğer cihazların oluşturduğu ağ yerel ağdır (LAN). İnternet ise birçok farklı ağın birbirine bağlanmasıyla oluşan küresel sistemdir.

Bu nedenle her ağ iletişiminin internete çıkması gerekmez.

Bilgisayardan ağ yazıcısına gönderilen veri, çoğu durumda yerel ağ içinde kalır. İnternet bağlantısı kesilse bile:

• bilgisayar yazıcıya ulaşabiliyorsa,
• yazdırma hizmeti yerel çalışıyorsa,

çıktı alınmaya devam edilebilir.

Ancak yazdırma işlemi bir bulut hizmetine veya uzaktaki bir sunucuya bağlıysa internet kesildiğinde işlem durabilir.

Burada iki kavramı ayırmak önemlidir:

İnternet, ağları birbirine bağlayan iletişim altyapısıdır.

Web ise internet üzerinde çalışan hizmetlerden yalnızca biridir. Web sitelerinin yanında e-posta, çevrim içi oyunlar ve birçok başka uygulama da internet üzerinden iletişim kurar.

Bir web uygulamasının yalnızca kurumun yerel ağında çalışması da mümkündür.

Temel fikir: Yerel ağ kendi başına çalışabilir; internet, yerel ağı diğer ağlara bağlar.

Uzak bir hizmete giden isteğin yolu

Tarayıcıya example.com yazıp Enter’a bastığınızı düşünün. Ekranda yalnızca bir web sitesi açılır; fakat arka planda istek birkaç aşamadan geçer.

1. Hedefin adresi bulunur.
   Bilgisayarın uzak sunucuya ulaşabilmesi için onun IP adresini bilmesi gerekir. Alan adını IP adresiyle eşleştiren sistem DNS’tir. Adres daha önce öğrenilmiş ve önbellekte tutuluyorsa yeni bir DNS sorgusu yapılmaz.

2. Veri paketlere ayrılır.
   Gönderilecek veri, ağda taşınacak birimlere ayrılır. Bu birimlere paket denir. IP paketinin başlığında kaynak ve hedef IP adresi gibi kontrol bilgileri bulunur; geri kalan bölüm taşınan veriyi içerir.

3. Bilgisayar ilk yolu seçer.
   Hedef aynı yerel ağdaysa veri yerel ağ üzerinden gönderilir. Hedef uzak bir ağdaysa paket yönlendiriciye (router) gönderilir.

4. Paket ağlar arasında ilerler.
   İlk bağlantıda Ethernet veya Wi-Fi kullanılır. Aradaki yönlendiriciler paketi hedefe yaklaştıracak bir sonraki bağlantıya aktarır .

5. Sunucu isteği işler ve cevap gönderir.
   Hedefte çalışan uygulama gelen isteği işler, bir cevap üretir ve bu cevap ağ üzerinden bilgisayara geri gönderilir.

Burada önemli olan nokta şudur: Ağdaki ara cihazların web sayfasının tamamını anlaması gerekmez. Yönlendiriciler paketin hedef bilgisine bakar ve onu bir sonraki noktaya aktarır.

Temel akış:

Alan adı → IP adresi → paketler → yönlendirme → sunucu → cevap

Tarayıcıdaki tek bir istek, ağın farklı katmanlarının birlikte çalışmasıyla hedefe ulaşır.

Verinin ulaşması ile işin tamamlanması

Bir ağ işleminin başarılı olması, yalnızca verinin hedef cihaza ulaşmasına bağlı değildir. Süreci üç ayrı aşamada düşünmek gerekir:

IP, paketleri hedefe taşımaya çalışır; ancak paketlerin eksiksiz veya gönderildikleri sırayla ulaşacağını garanti etmez. IP’nin kapsamı

TCP, sıra numaraları, onaylar ve yeniden iletim mekanizmaları kullanarak uygulamaya güvenilir ve sıralı bir bayt akışı sağlar. Bağlantı tamamen koparsa aktarım yine tamamlanamaz. TCP standardı

UDP ise temel olarak veriyi gönderir; teslim edilme veya sıralı ulaşma garantisi vermez. Gerekiyorsa bu kontrolleri uygulama veya üst katmandaki başka bir protokol gerçekleştirir. UDP standardı

Bu ayrım arıza tespitinde önemlidir:

Yazıcıya veri ulaştı ama çıktı çıkmadıysa, ağ çalışıyor olabilir; sorun yazıcıda, kâğıtta veya yazdırma hizmetindedir.

Sunucuya bağlantı kuruluyor ama site hata veriyorsa, ağ iletişimi gerçekleşmiştir; sorun uygulama tarafındadır.

Bu nedenle:

“Hedefe ulaştım” ile “iş başarıyla tamamlandı” aynı şey değildir.

Ağ iletişimini değerlendirirken her zaman şu sırayı ayırmamız gerekir:

Ulaşım → Taşıma → Hizmet

Sonraki kart: B01-K02 - Ağ Türleri.