Fiziksel Katman – Layer 1

Bit temsili

Bir bilgisayar ve bilgisayar ağındaki veriler ikili sayılı sistemi dediğimiz binary sistem ile teslim edilirler.

Elektrik voltajı (bakır kablo üzerinde) veya ışık (fiber optik kablo ile taşınan) ile taşınan veriler, 1’leri ve 0’ları temsil eder.
– Bir tel üzerinde voltajın varlığı veya yokluğu, sırasıyla binary 1 veya binary 0’ı temsil edebilir.
– Bir fiber optik kabloda ışığın varlığı veya yokluğu ikili olarak 1 veya 0’ı temsil edebilir.

Örneğin, 1 açık – 0 kapalı, 1 var – 0 yok şeklinde ifade edebiliriz.

Kablo Standartları

Konnektör ve Jack giriş çıkışları için belirlenmiş resmi protokoller mevcuttur. Bu protokoller standart haline gelmeseydi bugün üretici firmalar sadece kendi ürünleri üzerinde çalışan ürünler üretecekti ve cihazlar kendi arasında konuşamamış olacaktı.

Ağ konektörleri için çeşitli standartlar mevcuttur, örneğin TIA/EIA-568-B standardı, Şekil 1’de gösterildiği gibi bir RJ-45 konektörünün 100BASE-TX Ethernet ağında kullanım için nasıl kablolanması gerektiğini açıklar.

Kablo türleri arasında Ethernet kablo, Koaksiyel kablo, Fiber kablo gibi en bilinen kablo standartlarını sayabiliriz. Günümüzde en sık kullanılan Ethernet kabloları, RJ45 dediğimiz konnektörler ile sonlandırılır ve bilgisayar ve tüm ağ cihazları üzerinde yerleşiktir.

Cihazlar

Hub denilen ve veriyi sadece iletmekle görevli cihazlar Layer 1 katmanında yer almaktadır. Hub, dediğimiz cihazlar half-duplex çalışan, tek yönlü veri iletimi yapan ağ cihazıdır.

Hub dışında repeater gibi kablo uzatma, splitter gibi dönüştürücüler de fiziksel katmanda yer almaktadırlar.

Fiziksel Topolojiler

Bus Topolojisi
Ring Topolojisi
Star Topolojisi
Mesh Toploojisi

Bitlerin Senkronizasyonu

Ağa bağlı iki cihazın fiziksel katmanda başarılı bir şekilde iletişim kurabilmesi için, bir bitin ne zaman duracağı ve diğerinin ne zaman başlayacağı konusunda anlaşmaları gerekir.
Bit senkronizasyonuna yönelik iki temel yaklaşım vardır:

Asynchronous ( Eşzamansız )
Bu yaklaşımda bir gönderici, alıcıya bir başlangıç biti göndererek iletime başlamak üzere olduğunu belirtir. Alıcı bunu gördüğünde, sonraki bitleri ölçmek için kendi dahili saatini başlatır. Gönderici verilerini ilettikten sonra, iletimini bitirdiğini belirtmek için bir durdurma biti gönderir.

Synchronous ( Eşzamanlı )
Bu yaklaşım, bitlerin ne zaman başlayıp ne zaman biteceği konusunda hemfikir olmalarını sağlamak için hem göndericinin hem de alıcının dahili saatlerini senkronize eder. Bu senkronizasyonu gerçekleştirmeye yönelik yaygın bir yaklaşım, hem gönderici hem de alıcı tarafından başvurulan harici bir saat (örneğin, bir hizmet sağlayıcı tarafından sağlanan bir saat) kullanmaktır.

Bantgenişliği

Belirli bir süre içinde bir internet bağlantısı üzerinden iletilen maksimum veri miktarı.

Bant genişliği, aslında bir bağlantı üzerinden ölçülen bir süre içinde gönderilebilen bilgi hacmi olduğunda – saniyede megabit (Mbps) olarak hesaplanır, bu sebeple genellikle internet hızıyla karıştırılır.

Bantgenişliği ile Hız Arasındaki Fark Nedir?

Bant genişliği saniyede ne kadar bilgi aldığınız, hız ise bu bilginin ne kadar hızlı alındığı veya indirildiğidir. Bunu bir küveti doldurmaya benzetelim. Küvet musluğunun geniş bir açıklığı varsa, borunun daha dar olmasına göre daha fazla su daha hızlı akabilir. Suyu bant genişliği ve suyun akma hızını hız olarak düşünün.

Latency Nedir?

Gecikme, bir isteğin(Request) gönderenden alıcıya ulaşması, ve alıcının bu isteği işlemesini kapsayan toplam süredir.

Bantgenişliği ile Latency (Gecikme) Arasındaki Fark Nedir?

Gecikme bazen gecikme veya ping oranı olarak adlandırılır. Bir şeyin yüklenmesini beklerken yaşadığınız gecikmedir. Bant genişliği saniyede gönderilen bilgi miktarıysa, gecikme de bu bilginin kaynağından size ulaşması için geçen süredir.

Bantgenişliği ile Verim (Throughput) Arasındaki Fark Nedir?

Verim, belirli bir süre içinde gerçekte ne kadar bilginin teslim edildiğidir. Dolayısıyla, bant genişliği maksimum veri miktarıysa, verim, gecikme, ağ hızı, paket kaybı ve diğer faktörleri hesaba katarak, bu verilerin ne kadarının onu hedefine ulaştırdığını gösterir.

Sonuç olarak,

Günümüzde birden fazla kullanıcıya sahip ağlarda gerekli görülen minimum bantgenişliği 16 mbps olarak düşünülebilir. Ağ büyüdükçe veri akışı çoğalacağından bantgenişliğinin artması gerekecek, kontrol edilebilir ve yönetilir hale gelmesi bir zaruriye haline gelecektir. Ağ ve Sistem yöneticisinin, Router ya da Gateway gibi kullanılan cihazlar üzerinden bantgenişliği konusunda ayarlamalar yapması asli görevlerinden birisidir.