Ethernet
Değerli arkadaşlar, merhaba! Bu yazımızda sizlere 'Ethernet' kavramından bahsedeceğiz. Bu yaızyı okumadan önce OSI Modeli blogumuzu okumanızı öneririz.
Ethernet, günümüzde network alanında en çok kullanılan protokollerden biridir. OSI Modeli'ne baktığımızda birinci ve ikinci katmanda çalıştığını görürüz.
Ethernet, Ağ Türleri blogunda anlattığımız LAN (Yerel Alan Ağı) içerisinde bilgisayarları birbirine bağlamaya yarayan çok kullanışlı, çok popüler ve standart bir iletişim protokolüdür. Bunu yapabilmesinin sebebi, LAN üzerindeki bilgisayarların tipik olarak tek bir bağlantıyı paylaşmasından kaynaklanır. Burada, 'standart iletişim protokolü' derken, daha geniş anlamda; aslında switch, router, telefonlar ve bilgisayarlar gibi cihazlara bağlanmak için kullanılan bir protokoldür. Ethernet'ten önce elbette, bu görevin benzerini üstlenen yapılar da geliştirilmiştir fakat Ethernet, hepsini tabiri caizse sollamıştır. Bunun nedeni, Ethernet'in hem daha anlaşılır hem de daha ucuz olmasıdır. Bununla birlikte kuruluşlar, Yerel Alan Ağları (LAN) ve Geniş Alan Ağları'nda (WAN) aynı Ethernet protokolünü kullanabilir. Bu durum; veri merkezlerinde, özel veya şirket içi ağlarda, internet uygulamaları ve aradaki hemen hemen her şey için iyi çalıştığını gösterir. Bu da, Ethernet'in tercih edilmesi için ekstra bir artıdır. Ayrıca Ethernet, video akışı veya IP üzerinden ses uygulamaları gibi bant genişliği yoğun olan (hız gerektiren) uygulamalarda sorun yaşatmaz.
Özünde Ethernet; 'sunuculardan dizüstü bilgisayarlara' trafiği yönlendirmek için yönlendiriciler (routers), anahtarlar (switches) ve Hub'lar gibi aygıtları kullanan kablolu ağlar üzerinden birbirleriyle konuşmasına izin veren bir protokoldür. Bunun yanında Ethrnet, kablosuz protokollerle de rahatça çalışabilir; bunun için farklı cihazlar mevcuttur.
Ethernet, OSI'deki birinci katmanda (Fiziksel Katman) sinyal ve kablolama özelliklerini tanımlar. Hatırlayın; birinci katman, ağın fiziksel özelliklerini tanımlıyordu. Bu yüzden Ethernet de birinci katmanda sinyal ve kablolama görevini üstleniyor.
OSI blogundan hatırlatıcı görsel:
İkinci katmanda ise (Veri İletim Katmanı) 'frame' formatlarını tanımlar. İkinci katmanda ise veriler 'frame' adını alıyordu. İşte Ethernet, ikinci katmanda bu frame'leri tanımlıyor.
OSI blogundan hatırlatıcı görsel:
Bir Ethernet Frame'inin neye benzediğine bir bakalım.
İngilizce görünüm ve kullanımına gözünüz alışsın diye öyle gösterdim ama hepsini soldan sağa doğru tek tek açıklayacağız; endişeniz olmasın.
>>> Şimdi, 'PREAMBLE' dediğimiz şey aslında 'ÖN SÖZ' gibi bir şeydir. İsminden de anlayacağınız üzere Ethernet Frame'i (çerçevesi), 7 baytlık bir PREAMBLE yani ÖN SÖZ ile başlar. Bu, gönderici ve alıcının 'bit senkronizasyonu' kurmasına izin veren alternatif '1' ve '0'lardan oluşan bir modeldir. Preamble; alıcıya, frame'in geldiğini belirtir ve gerçek frame başlamadan önce alıcının veri akışına kilitlenmesine izin verir.
>>> SFD (Start of Frame Delimiter - Çerçeve Sınırlayıcı Başlangıcı), birçok yerde Preamble ile ortak kabul edilir ve bu ikisi 8 bayt olarak tanımlanır. Bu, her zaman 10101011'e ayarlanmıştır ve 1 baytlık yer tutar. SFD, bir frame'in başlangıcını belirten bir frame bayrağı (frame flag) taşır. Lütfen yukarıdaki ile karıştırmayın. Zaten birbirlerine benzer oldukları için birçok yerde bu iki yapı birlikte alınır ama PREAMBLE bir ön söz iken SFD bir çerçeve başlangıç bayrağı taşır.
>>> Daha önceki bloglarımızda da sözüne ettiğimiz DEST, Destination kelimesinden gelir ve anlamı 'hedef'tir. Buradaki 6 baytlık yapı, verinin gideceği makinenin MAC adresini gösterir.
>>> SRC ise yine daha önce söylediğimiz gibi Source kelimesinden gelir ve 'kaynak' anlamını taşır. Bu, 6 baytlık yapı ise verinin hangi makineden çıktığını gösterir. Bunu da kaynak makinenin MAC adresini tutarak gerçekleştirir.
>>> TYPE dediğimiz yapı bazı kaynaklarda 'EtherType' olarak da geçer; kafanız karışmasın. Bu yapı, frame'de hangi protokolün kapsüllendiğini yani tipini belirtmek için kullanılır.
>>> DATA, 'veri' demektir. Aynı zamanda başka kaynaklarda 'PAYLOAD' olarak da geçer. Bu, gerçek verilerin eklendiği yapıdır. Ethernet üzerinden IP kullanılıyorsa hem IP başlığı (IP Header) hem de veriler buraya eklenecektir. Bu veri minimum 46, maksimum 1500 bayt olabilir (46 < veri < 1500). Bu verinin 1500'den büyük olmaması gerekir ama verinin 46'dan küçük olduğu durumlar olabilir. Böyle bir durumda mümkün olan minimum uzunluğu karşılamak için içerisine 0'lar eklenir.
>>> CRC (Cyclic Redundancy Check - Döngüsel Artıklık Denetimi) dediğimiz yapı, bu frame'de 4 bayt kaplar ve amacı, yapılan değişimlerdeki hatalı değişimleri algılamaktır. 'Hata Kontrol Kodu' olarak da bilinir. Uygulaması kolay ve güvenliği güçlü bir hata bulma yöntemidir.
Hemen yukarıda, 'bilgisayarları birbirine bağlar' tarzında bir cümle kurduk. Ethernet, bu bağlantıyı 'Ethernet Kartı (NIC - Network Interface Card)' ile sağlar. Aslında NIC, bilgisayara özel bir ağ bağlantısı sağlar. Kablolu bir bağlantı için Ethernet Kablosu ve NIC gerekir. Fakat burada, bağlanılacak bilgisayarda da Ethernet Kartı olmalıdır. Blogun kapak fotoğrafında Ethernet kablosunun; aşağda ise bir NIC'in nasıl göründüğüne bakabilirsiniz.
Ethernet Kartı ve MAC Adresleri arasındaki ilişkiyi hatırlamanız için aşağı bir hatırlatıcı koyuyorum. Daha fazla detay için lütfen buyurun: MAC Adresleri
Ethernet Kartı, bahsettiğimiz iletişim için kullanılan bir devredir. Bu donanım parçaları, bilgisayar içerisinde 'slot' dediğimiz alanlara yerleştirilir ve kullanılabilir.
İki çeşit NIC vardır. Aşağıdaki görseli inceleyelim; hepsini kısaca anlatacağız.
Şimdi, NIC (Network Interface Card) dediğimiz yapı ikiye ayrılıyor.
- Internal Network Interface Card - Dahili Ağ Kartları
- Burada Dahili Ağ Kartı, anakart içerisinde bulunan bir yuvaya yerleştirilir. Ağ erişimi sağlamak için ağ kabloları gerektirir.
- Dahili Ağ Kartları da ikiye ayrılır. İlki, PCI bağlantısını kullanırken ikincisi, ISA kullanır.
- PCI - Peripheral Component Interconnect (Çevresel Bileşen Ara Bağlantısı)
- ISA - Industry Standard Architecture (Endüstri Standardı Mimarisi)
- İşte, yukarıda gördüğünüz NIC görseli Internal yani Dahili bir Ağ Kartı'dır.
- External Network Interface Card - Harici Ağ Kartı
- Dahili NIC'e sahip olmayan bilgisayarlarda harici NIC'ler kullanılır.
- Harici Ağ Kartları da Kablosuz (Wireless) ve USB tabanlı olarak ikiye ayrılır.
- Kablosuz Ağ Kartı'nın da anakarta takılması lazımdır ancak ağa bağlanmak için bir ağ kablosu gerektirmez.
- USB tabanlı olan ise hiçbir şey gerektirmez. Yalnızca cihazı USB girişine sokmanız yeteridir.
- Aşağıda, Harici (External) Ağ Kartı'nı görüyorsunuz:
- İleriki zamanlarda 'Hacking' kısmında da göreceğimiz Ağ Saldırıları için ben de bir USB tabanlı NIC kullanıyorum ve yaklaşık 1 senedir elimde. Neye benzediğini aşağıda görebilirsiniz.
[*] Ethernet'ten bahsederken kablolardan bahsetmemek biraz abes kaçar fakat birçok kablo türü vardır ve bu kabloları parça parça vermek istemiyoruz. Dolayısıyla başka bir blog yazısında kablo çeşitlerini de detaylı bir şekilde ele alacağız.
Yayınlanma Tarihi: 2022-08-01 22:44:47
Son Düzenleme Tarihi: 2022-08-04 22:56:05