Ethernet kullanan bir yerel alan ağında (LAN), bir ağ anahtarı, fiziksel aygıt adresine (Ortam Erişim Denetimi adresi veya MAC adresi olarak da bilinir) bakarak her gelen mesaj çerçevesinin nereye gönderileceğini belirler. Switchler, her MAC adresiyle MAC adresinin alındığı bağlantı noktasına uygun alanları korur.
Switchler Nasıl Çalışır?
Fiziksel ve sanal switchler, modern veri ağlarındaki ağ cihazlarının büyük çoğunluğunu oluşturur. Masaüstü bilgisayarlara, kablosuz erişim noktalarına, endüstriyel makinelere ve kart giriş sistemleri gibi bazı şeylere ( IoT ) ve cihazlara kablolu bağlantılar sağlarlar. Veri merkezlerinde sanal makineleri ( VM ) barındıran bilgisayarların yanı sıra özel fiziksel sunucuları ve depolama altyapısının çoğunu birbirine bağlarlar. Telekomünikasyon sağlayıcı ağlarında büyük miktarda trafik taşırlar.
Network switchleri aşağıdaki şekilde ayrılabilir:
- Kenar veya erişim switchleri: Bu switchler ağa giren veya ağdan çıkan trafiği yönetir. Bilgisayarlar ve erişim noktaları gibi cihazlar kenar switchlere bağlanır.
- Toplama veya dağıtım switchleri: Bu switchler isteğe bağlı bir orta katmana yerleştirilir. Kenar switchler bunlara bağlanır ve switchlerden switchlere trafik gönderebilir veya çekirdek switchleri gönderebilir.
- Çekirdek switchler: Bu network switchleri, toplama veya kenar switchleri bağlayan, kullanıcı veya aygıt kenarı ağlarını veri merkezi ağlarına bağlayan ve tipik olarak kurumsal LAN’ları Internet’e bağlayan ağın omurgasını içerir.
Bir çerçeve, switchler altyapısı tarafından bilinmeyen bir MAC adresine iletilirse, switchler etki alanındaki tüm bağlantı noktalarına taşınır.
Birçok veri merkezi, toplama katmanını ortadan kaldıran bir yaprak / omurga mimarisini benimser. Bu tasarımda, sunucular ve depolama birimi yaprak anahtarlarına (kenar switchlere) bağlanır ve her yaprak switchleri iki veya daha fazla omurga (çekirdek) switchlerine bağlanır. Bu, verilerin kaynaktan hedefe ulaşması gereken atlama sayısını en aza indirir ve böylece taşıma veya gecikme sırasında harcanan zamanı azaltır.
Bazı veri merkezleri, her cihazın tek ve büyük bir switchlerde görünmesini sağlayan bir kumaş veya ağ ağı tasarımı oluşturur. Bu yaklaşım gecikmeyi en aza indirir ve finansal hizmetlerde veya mühendislikte yüksek performanslı bilgi işlem ( HPC ) gibi yüksek talep gören uygulamalar için kullanılır.
Tüm ağlarda switch kullanılmaz. Örneğin, bir ağ, bir token halkasında organize edilebilir veya bir hub veya tekrarlayıcı yoluyla bağlanabilir (1980 ve 1990’larda yaygın olarak kullanıldı). Bu ağlarda, bağlı her cihaz tüm trafiği görür ve adreslenen trafiği okur. Bir ağ, ayrı bir ağ aygıtı katmanı olmadan bilgisayarları doğrudan birbirine bağlayarak da kurulabilir; bu yaklaşım çoğunlukla 5 mikrosaniyeden daha az gecikmelerin istendiği HPC bağlamlarıyla ilgilenir ve tasarım, kablolama ve yönetme açısından oldukça karmaşık hale gelebilir.
Switchlerin Teknik Özellikleri Nelerdir?
Ağda fiziksel cihazlara ek olarak birkaç Switch türü vardır:
- Virtual (Sanal) Switchler, VM barındırma ortamları içinde oluşturulmuş yalnızca yazılım switchleridir.
- Routing (Yönlendirme) Switchleri, LAN’ları bağlar; MAC tabanlı Katman 2 geçişi yapmanın yanı sıra, her paketteki İnternet Protokolü (IP) adresine dayalı trafiği yönlendiren OSI Katman 3’te ( ağ katmanı ) yönlendirme işlevlerini de gerçekleştirebilir.
- Managed (Yönetilen) Switchler, bir kullanım sağlar izleme ve yapılandırma değişiklikleri sağlayan anahtar üzerindeki her portu ayarlar.
- Unmanaged (Yönetilmeyen) Switchler, Ethernet aygıtı (veri hızı gibi parametreler belirler) otomatik anlaşma kullanan verileri otomatik olarak geçmesine izin verir. Yapılandırma sabittir ve düzenlenemez.
- Kısmen Managed Switch olarak da adlandırılan Smart Switchler, veri aktarımları üzerinde daha fazla kontrole izin verecek şekilde yapılandırılabilir, ancak Managed Switchlere kıyasla daha fazla sınırlamaya sahiptir.
Switch Katmanları Nelerdir?
Ağ aygıtları, OSI modeli tarafından tanımlanan, üzerinde çalıştıkları katmanla ayrılabilir. OSI modeli, protokolleri katmanlara göre ayıran ağları kavramsallaştırır. Kontrol tipik olarak bir katmandan diğerine geçer. Bazı katmanlar şunları içerir:
- Katman 1 veya fiziksel katman; bunlar veri aktarabilir ancak içinden gelen trafiği yönetemez. Örnek Ethernet hub’ları veya kablolar.
- Katman 2 veya veri almak ve iletmek için donanım adreslerini kullanan veri bağlantı katmanı. Network switch, 2. Katmanda bulunan bir aygıt örneğidir.
- Katman 3 veya bir yönlendiriciye benzer işlevler gerçekleştiren ve aynı zamanda farklı bağlantı noktalarında birden çok fiziksel ağı destekleyen ağ katmanı. Örnekler arasında yönlendiriciler veya katman 3 switchleri bulunur.
Diğer katmanlar arasında katman 4 (taşıma katmanı), katman 5 (oturum katmanı), katman 6 (sunum katmanı) ve katman 7 (uygulama katmanı) bulunur.
Switchlerin Kullanım Alanları Nelerdir?
Switchler, yüksek performansı, akıllı özellikleri ve uygun maliyetli işlemleri nedeniyle en çok tercih edilen ağ bileşenidir. Günümüzde, switchler küçük ofis / ev ofisinden (SOHO) büyük ISS’lere (İnternet Servis Sağlayıcıları) hemen her yerde kullanılmaktadır. Bunları ev ofislerinde veya küçük boyutlu alanlarda istediğiniz gibi kullanabilirsiniz. Bu yerler için 10/100 / 1000BASE-T Gigabit Ethernet switchleri yeterlidir. Buna ek olarak, 10 Gbps, 40 Gbps ve hatta 100 Gbps hız sunmak için yüksek hızlı bağlantı noktalarına sahip birçok switch vardır. Bu yüksek hızlı switchler, veri merkezi inşaatı için işletmeler tarafından yaygın olarak kullanılmaktadır.
PoE Switch Nedir?
PoE Switch teknolojisi 2000 yılında Cisco tarafından geliştirilerek insanların kullanımına sunulan oldukça önemli bir sistemdir. Özellikle IP telefonlar ile yaygınlaşmaya başlayan bu teknoloji IP kameraların kurulumu esnasında da mutlaka kullanılır.
PoE kavramı Power over Ethernet olarak ifade edilen bir teknolojinin kısaltılması olarak bilinir. Kablosuz ağların insan yaşamına giriş yapması ile birlikte önem kazanmaya başlayan PoE ve PoE switchler elektrik bulunmayan alanlarda kablosuz erişim sağlayan noktalara güç ulaştırmayı da hedefler.
PoE Switch Nasıl Çalışır?
PoE switch aslında karşılıklı bir veri aktarımı sağlanmasına yardımcı olan sistemdir denebilir. Daha açık bir ifade ile anlatmak gerekirse PoE ile elektrik gücü kaynak cihaza Ethernet kablosu ile aktarılır. Aktarılan güce karşılık hedef cihaz yine aynı kablo üzerinden veri aktarımı gerçekleştirir. Elektrik prizine ihtiyaç duyulmadan PoE switchler vasıtası ile aktarılan elektrik gücü cihazlar arasındaki etkileşimin kolaylaştırılmasında rol oynar.
PoE Switch‘in Teknik Özellikleri Nelerdir?
Gelişen teknoloji ile birlikte insan hayatında kullanımı yaygınlaşan PoE switchler avantajları ile ön plana çıkar. Gelin hep birlikte bu switchlerin sağladığı kolaylıkları ve neden kullanılmaları gerektiğini daha yakından inceleyelim.
- Anahtarlayıcı yani switchler ile hedef cihaz arasında veri aktarımı yapılırken birden fazla kablo kullanmak yerine aktarım sadece bir kablo ile sağlanır,
- Hedef cihazın PoE switche veri aktarması için cihazın herhangi bir güç kablosuna veya güç bağlantısına ihtiyacı yoktur,
- Küçük bir alanda kablo karmaşası yaratmak yerine daha derli toplu bir kurulum ile alandan tasarruf edilmesine yardımcı olur,
- Hedef cihazın konumlandırılmak istendiği yerin elektrik bağlantısına uzaklığı kurulum konusunda herhangi bir engel teşkil etmez,
- LAN kablosu bulunan herhangi bir yere hedef cihazı konumlandırabilir ve büyük esneklik elde edilir,
- Elektrik şebekesindeki problemler nedeniyle hedef cihazın güce bağlanması konusunda bir problem ortaya çıkmaz,
- Şebeke voltajında meydana gelen artış ve azalışlar nedeniyle cihazların olumsuz etkilenmesi söz konusu olmaz,
- Hedef cihazların uzaktan kapatılabilmesine olanak sağlanır,
- Yapılandırma ve yönetim konusunda esneklik oldukça fazladır.
PoE teknolojisi ve PoE switchlerin sizlere sağladığı bu avantajlarla hedef cihazlarda büyük bir esneklik elde edersiniz. Peki, PoE switchler en çok nerelerde kullanılır? Kullanım alanları ile ilgili dikkat edilmesi gereken hususlar nelerdir?
PoE Switch‘in Kullanım Alanı Nedir?
PoE switch teknolojisinin en yoğun kullanıldığı alanlardan bir tanesi IP kameradır. Kurulumu ve kullanımı insan yaşamını oldukça kolaylaştıran IP kamerada söz konusu kolaylığın elde edilmesinde en büyük rolü PoE switch üstlenir. Herkesin tahmin edeceği üzere IP kameraların konumlandıracağı alanlar güvenliği sağlamak adına bazen elektrik bağlantısının çok sınırlı olduğu alanlar olabilmektedir. Böylesi durumlarda enerjinin doğru bir şekilde elde edilmesi ve veri transferinin de sorunsuz bir şekilde gerçekleştirilmesi gerekir. Tam da burada karşımıza PoE Switchler çıkar.
Enerji kaynağına yakın olunması zorunluluğunu ortadan kaldıran ve veri akışını Ethernet kablosu ile sağlayan bu switchler tercih edilirken kamera özellikleri ve ihtiyaçlarına dikkat edilmesi gerekmektedir. Zira her IP kameranın çözünürlüğü ve kalitesi aynı olmadığından switchlerin sağlaması gereken enerji miktarı ve hedef cihazdan gelecek veri büyüklüğü aynı olmaz. PoE switchlerin enerji ihtiyacını doğru karşılayabilmesi ve gelen verileri yeterli şekilde işleyebilmesi adına PoE switch çeşitlerinin detaylı bir şekilde incelenmesi şarttır.
PoE Enjektör Nedir?
IP Kamera sistemlerinde kullanılan PoE teknolojisi ve PoE enjektörler kurulum konusunda çok ciddi avantajlar sunarken IP kameralardan elde edilen verimin yükseltilmesine yardımcı olur. PoE enjektörler ile ilgili biligleri sunmadan önce PoE teknolojisinin ne olduğuna ve nasıl çalıştığına bakmak gerekir.
PoE Enjektör Nasıl Çalışır?
Yapılandırma konusunda ağ üzerinde çok az bir işlem yapılarak maksimum oranda fayda elde edilmesine yardımcı olan PoE teknolojisinin temelinde elektrik enerjisinin tek bir kablo üzerinden aktarılması ve aynı kablodan da veri akışının sağlanması yatar. Bu sayede kurulum esnasında avantaj sunan PoE teknolojisi benzer şekilde kullanım esnasında da büyük fırsatlar elde etmenize yardımcı olur.
PoE teknolojisi kendi içerisinde oldukça avantajlı olurken PoE enjektörler bu avantajı çok farklı bir boyuta taşıyarak bireylerin fayda seviyesini yukarı taşır. IP kamera kurulumu esnasında son yıllarda kullanılan PoE teknolojisinin parçaları olan switch veya adaptörü kullanmak yerine bir enjektör vasıtası ile veri akışını sağlamak sizce de kulağa çok iyi bir fikir olarak gelmiyor mu? PoE enjektörler network kablosu sayesinde kamera besleme voltajı gönderir. Switch ve adaptör kullanımına ihtiyaç bırakmadan IP kameraların verimli bir şekilde çalışmasını sağlar.
PoE Enjektör‘in Teknik Özellikleri Nelerdir?
PoE enjektörler yapı itibarı ile incelendiğinde 2 parçadan oluştuğu gözlemlenir. Bu parçaları input ve output olarak değerlendirmek yanlış olmayacaktır. Birinci parça voltaj girişine imkan sağlarken diğer parça voltaj çıkışını sağlar. İki kısım da Cat5 veya Cat6 vasıtası ile hem enerji hem de veri akışını sağlar. PoE teknolojisinin hayat kolaylaştıran unsurlarından bir tanesi olan PoE splitter doğru bir şekilde kullanıldığında veri akışını sağlar. Peki, PoE spliter nasıl yerleştirilmelidir?
PoE enjektörlerin 12 volt giriş soketli kısmı switch tarafına yerleştirilirken 12 volt çıkış soketli kısım IP kamera tarafına yerleştirilir. Söz konusu enjektörler kamera besleme voltajı yaklaşık 50 metre boyunca verimli bir şekilde taşınır. Mesafenin arttırılması konusunda kablo kalitesinin incelenmesi gerekmektedir. Zira çok uzun mesafeler için PoE enjektör kullanılması yaygın bir durum değildir. Burada rol oynayan en önemli faktör PoE splitter fiyatlarıdır.
PoE Enjektör Kullanım Alanı Nedir?
PoE enjektör kullanarak hem IP kamera kurulum maliyetlerinizi düşürebilir hem de switch için bir yer tayin etmek zorunda olmazsınız. Burada bireyler açısından en avantajlı yön PoE enjektörlerin fiyatları olur. Kalitesine ve uzunluğuna göre değişen PoE enjektörleri fiyat – performans değerlendirmesi yapıldığında parasının hakkını veren ürünler olarak ön plana çıkar.
SFP Modül Nedir?
SFP Modüle İngilizcede Small Form-Faktor Pluggable kavramının kısaltması olarak bilinen ve Türkçesi Küçük Form Faktörlü Takılabilir olan modüllerdir. SFP modülleri anlamak ve çalışma prensiplerine hâkim olmak için halk arasında cibik modül olarak adlandırılan GBIC (Gigabit Interface Converter) modülleri iyi bilmek gerekir. SFP modül, cibic modüllerden daha küçüktür.
GBIC(cibik modül) teknolojisi SFP modül teknolojisine nazaran daha eski bir sistem olarak kullanılmıştır. Ancak kullanım sırasında insanların GBIC teknolojisine alışkanlığı SFP modül olarak bilinen modüllerin dahi GBIC olarak adlandırılmasına neden olabilmektedir. GBIC ve SFP modüllerde temel mantık elektriksel sinyallerin ışığa dönüştürülmesidir. Burada kullanılan fiber kablolar sayesinde iletkenliğin arttırılması ve akışın hızlandırılması sağlanır.
GBIC teknolojisinde kullanılan modüller SFP modüle göre hem daha büyük hem daha az işlevseldi. Üstelik bağlantı kablolarında GBIC modüllerde SC adı verilen bağlantılar kullanılırken SFP teknolojisi ile görüntüsü ve verimliliği daha kaliteli olan LC kablolara geçiş yapılmıştır. Teknik açıdan GBIC modüllerden çok bir farkı olmayan SFP modüllerin daha teknolojik olduğu kabul edilir.
SFP Modül Nasıl Çalışır?
SFP modüller ağ erişim sistemlerinde cihazların fiber optik bağlantıya entegre edilmesini sağlayan genişleme yuvaları olarak bilinir. Protokol bağımsız olan SFP modüller hem Soneti Fiber Channel hem de Ethernet altyapısında kullanılabilmektedirler. Çalışma hızları 155 Mbps ila 2,5 Gbps arasında değişen SFP modüllerin farklı ara yüzlere sahip olduğu bilinmelidir.
Teknik açıdan oldukça avantajlı olan SFP modüllerin yuvalarına farklı niteliklerde fiber optik kablolar veya bakır modüllerin takılması mümkündür. Bu sayede bir anahtar ile hem fiber optik bağlantıları hem de elektriksel portları farklı olan cihaz elde edilmesi sağlanır. Sabit port cihazlarda söz konusu çeşitliliği elde etmek adına ayrı cihaz kullanımı gerekli iken SFM modüllerin farklı modellerini seçmek kullanım kolaylığı sağlaması açısından faydalı olacaktır.
SFP Modül‘ün Teknik Özellikleri Nelerdir?
GBIC modüllerin teknolojik formları olan SFP modüller farklı çeşitlerde tasarlanarak çeşitli ihtiyaçları karşılamak üzere kullanılır. SFP modül çeşitleri şu şekilde sıralanabilir: Multimode, Single Mode One Pair ve Single Mode Bidirectional. Şimdi gelin bu SFP modül çeşitlerine daha yakından bir göz atalım!
Multimode
Fiber optik kablolar vasıtası ile çalışmak üzere hazırlanmış ürünlere verilen isim Multimode olur. Nu ürünlerle birlikte kullanılan kabloların türlerine göre değişen mesafelerde kullanım mümkün hale gelebilmektedir. Multimode ürünlerde genellikle 50/125 µm fiber optik kablolar kullanılır. Bu kablolarda elde edilen mesafe kablo kalitesi de göz önünde bulundurulduğunda 62.5/125 µm aralığındadır. 100Mbps ara yüzlerin çalışma mesafesine bakıldığında 2 km’ye varan bir mesafe elde edilirken 1000 Mbps’de elde edilen mesafe 250 ila 550 metre arasında değişkenlik göstermektedir.
Single Mode One Pair
Single Mode SFP modüllerde adından da anlaşılacağı üzere bir çift optik kablo kullanımı vardır. One Pair’in İngilizcede bir çift anlamına gelmesi bu çıkarımı destekler. Kullanılan kablolar iki yönlü bir aktarım sağlarken kablolardan biri alış ya da girişi sağlarken diğer gönderme ya da çıkışı sağlar. Single Mode SFP’de 2 çeşit taşıyıcı dalga boyu bulunmaktadır. Bu dalga bpyları 1310 nm ve 1550 nm değerlerindedir. 1310 nm değerindeki lazerlerin 10 ila 20 km arasındaki mesafelerde kullanılabildiği bilinirken 1550 nm değerindeki lazerlerin 300 km gibi çok ciddi bir mesafede kullanılabildiği bilinir. İletişim konusunda adeta çığır açan teknolojiler olan SFP’lerde seçim esnasında iki yöndeki modüllerin de benzer dalga boylarında çalışıyor olması zorunludur.
Single Mode Bidirectional
İki yönlü haberleşmede kullanılan en yaygın yöntem olan Single Mode Bidirectional’da ek kıl fiber kullanımı vardır. İletişim esnasında giriş ve çıkış için farklı dalga boylarının kullanılması söz konusudur. Genellikle telsizlerde kullanılan mantık ile eşleştirilen bu çalışma prensibi aynı anda farklı dalga boyları ile iletişimi kolaylaştırır. SFP Single Mode Bidirecitonal seçimi yapılırken dalga boylarının kesinlikle benzer olmaması gerekir. Dalga boylarının birbirine ters olması verimli bir çalışma durumunu ortaya çıkarır.
SFP Modül‘ün Kullanım Alanı Nedir?
SFP modüller nerelerde kullanılır sorusu geldiğinde, data-network sistemlerinin olduğu tüm sistemlerde cibik modüller kullanılmaktadır.