3 Ethernet, kablolar ve fiziksel bağlantı
“Kablo takılı” bir gözlemdir, kanıt değildir. Kablo takılıyken bağlantı olmayabilir; bağlantı varken de hat kararsız çalışabilir. Bu hafta kablo ve sinyal düzeyinde hangi gözlemin kanıt sayıldığını ve bu kanıtları nasıl toplayacağını göreceğiz.
Sınavda sorulur: Ethernet’in görevi; MAC adresi ile IP adresinin farkı; broadcast MAC FF:FF:FF:FF:FF:FF; switch’in kaynak MAC’ten öğrenmesi; bakır kablo kategorileri; 100 m kuralının 5 + 90 + 5 modeli; link ışığının ne kanıtladığı; PoE’de port sayısı ile toplam güç bütçesinin ayrılması.
Sınav dışı (bilgi amaçlı): ayrıntılı RJ45 sonlandırma prosedürü; kablo testerindeki open/short/miswire/split pair terimlerini ezberlemek; fiber konnektör bakımı ve renk kodları; auto-negotiation’ın ayrıntılı duplex analizi.
3.1 Fiziksel bağlantının gerçekten kurulduğunu neye bakarak söylerim?
Buna üç düzeyde kanıtla cevap verebilirsin; her düzey farklı bir şey gösterir:
| Gözlem | Ne kanıtlar | Ne kanıtlamaz |
|---|---|---|
| Kablo takılı görünüyor | Hiçbir şey | Bağlantının kurulduğunu |
| Link ışığı yanıyor | İki uç arasında sinyal var | Hattın kaliteli olduğunu |
| Bağlantı kararlı ve beklenen hızda | Hat sağlıklı |
Vaka 1 ve Vaka 2 tablonun ilk iki satırına karşılık geliyor. Vaka 3 ve Vaka 4 kablonun ötesine geçiyor: güç bütçesi ve switch’in yeni bir cihazı nasıl öğrendiği.
3.2 Ethernet nedir?
Ethernet, kablolu yerel ağlarda kullanılan teknoloji ailesidir (Dordal 2023). Üç düzeyde düşünebilirsin:
- Fiziksel bağlantı: kablo, konnektör, hız, sinyal.
- MAC adresleme: aynı LAN içindeki arayüzleri (ağ kartlarını) ayırt etme.
- Çerçeve iletimi: switch’in çerçeveleri doğru porta taşıması.
Bu hafta üçünü de bozulduklarında neler olduğuna bakarak göreceğiz.
3.3 Vaka 1: Kablo takılı, link ışığı yok
Kablo : her iki uçta da takılı görünüyor
Switch portu : link ışığı yanmıyor
Bilgisayar : "Media disconnected"3.3.1 Kanıt ne söylüyor
Link ışığı (switch portunun ya da ağ kartının yanındaki, bağlantı kurulunca yanan küçük ışık), iki uç arasında sinyal olduğunun ilk kanıtıdır. Yanmıyorsa fiziksel bağlantı yok demektir; kablonun takılı görünmesi bunu değiştirmez. Konnektör tam oturmamış, kablo içten kopmuş, port arızalı veya karşı uç kapalı olabilir.
Link yokken IP adresine, DNS’e veya tarayıcıya bakmak sana yeni bir şey söylemez. 4. haftada katmanları incelerken en alttan başlamamızın nedeni de bu.
Olasılıkları şu sırayla daralt:
- Kablo iki uçta da tam oturmuş mu? (Tık sesi gelene kadar)
- İki uçta da link ışığı var mı?
- Bilinen sağlam bir kabloyla sonuç değişiyor mu?
- Başka bir portta sonuç değişiyor mu?
- Link kuruldu → artık IP yapılandırmasına geçilebilir.
3. ve 4. adımda her seferinde tek bir şeyi değiştiriyorsun. Aynı anda hem kabloyu hem portu değiştirirsen hangisinin sorunlu olduğunu öğrenemezsin.
Link ışığının rengi ve yanıp sönme biçimi üreticiye göre farklıdır; ne anlama geldiği cihazın belgelerinde yazar. Ezberlemen gereken renk değil, ilkedir: ışık, sinyal olduğunun ilk kanıtıdır.
3.4 Vaka 2: Link var ama bağlantı kararsız
Link ışığı : yanıyor
Belirti : bağlantı zaman zaman kopuyor, hız beklenenin altında
Ölçüm : kablo güzergâhı yaklaşık 120 m3.4.1 Kanıt ne söylüyor
Link ışığı yanıyor, yani sinyal var, ama sinyalin varlığı hattın sağlıklı olduğunu kanıtlamaz. Burada belirleyici olan kablonun uzunluğu.
Bakır Ethernet için sık duyulan “100 metre” sınırı, yapısal kablolamada (binadaki sabit hatlar, prizler ve bunlara takılan kısa kablolar) toplam kanal uzunluğudur. Kanal, iki cihaz arasındaki yolun tamamıdır. Doğru model şudur:
5 m patch kablo + 90 m kalıcı hat + 5 m patch kablo = 100 mPatch kablo, cihazı prize ya da panele bağlayan kısa kablodur. Kalıcı hat ise duvarın ya da tavanın içinden geçen sabit kablodur. Yani duvardaki sabit hattı 100 m yapıp iki uca ayrıca patch kablo eklemek planlama hatasıdır; toplam zaten sınırı aşar.
En yanıltıcı durum budur. Mesafe aşıldığında hat çoğu zaman “çalışıyor gibi” görünür: hız düşer, yeniden iletim artar, bağlantı ara ara kopar. Bu yüzden “ışık yanıyor, kablo iyidir” sonucuna varılamaz. Sağlıklı bir tasarım standart sınırların içinde kalır.
3.4.2 Kablo kategorileri
Kategori adı, kablonun hangi frekans ve hız için üretildiğini gösterir:
| Kategori | Nerede kullanılır | Bilmen gereken |
|---|---|---|
| Cat5e | 1 Gbps ağlarda çok yaygın | 100 m kanal içinde Gigabit için yaygın seçim |
| Cat6 | 1 Gbps, uygun koşullarda daha yükseği | parazit ve kurulum kalitesi belirleyici |
| Cat6A | 10 Gbps için yaygın kurumsal seçenek | daha yüksek performans hedefinde tercih edilir |
Kablonun üstünde Cat6 yazması, hattın Cat6 performansı vereceğini garanti etmez. Hattın gerçek performansını uzunluk, sonlandırma kalitesi, konnektörler, ortam ve cihaz portları birlikte belirler.
3.5 Vaka 3: Access point’ler rastgele yeniden başlıyor
Switch : 8 PoE portlu, toplam PoE güç bütçesi 65 W
Bağlı : 6 access point, her biri en fazla 20 W
Belirti : AP'ler dönüşümlü olarak yeniden başlıyor3.5.1 Kanıt ne söylüyor
Port sayısı yeterli: 8 port var, 6 cihaz bağlı. Ama güç yetmiyor:
6 × 20 W = 120 W gerekli
65 W mevcut bütçePower over Ethernet (PoE), Ethernet kablosu üzerinden veriyle birlikte elektrik gücü de taşır. Access point, IP kamera ve VoIP telefon gibi cihazlarda yaygındır. PoE planlarken iki ayrı soruyu cevaplaman gerekir; bu vakadaki hata ikisini karıştırmaktan doğuyor:
- Switch’te yeterli sayıda PoE portu var mı?
- Switch’in toplam güç bütçesi cihazların ihtiyacını karşılıyor mu?
Bütçe aşıldığında switch bazı portları besleyemez; cihazlar sırayla düşüp yeniden başlar. Belirtinin “rastgele” görünmesinin nedeni budur.
Güç sınıflarını tanımak için yaklaşık üst değerler:
| Standart | Yaygın ad | PSE tarafında yaklaşık üst güç |
|---|---|---|
| IEEE 802.3af | PoE | 15 W |
| IEEE 802.3at | PoE+ | 30 W |
| IEEE 802.3bt Type 3 | PoE++ | 60 W |
| IEEE 802.3bt Type 4 | PoE++ | 90 W |
PSE (power sourcing equipment), gücü veren cihazdır; bu vakada switch. Bir cihazın gerçekte ne kadar güç çektiğini ve switch’in ne kadar verebildiğini modelin belgelerinden kontrol et. Tablodaki değerler yalnızca sınıfları tanıman için.
3.6 Vaka 4: Yeni takılan cihaz nasıl konuşmaya başlıyor?
Bir bilgisayar switch’e ilk kez takıldı. Switch onu hiç tanımıyor. İlk çerçeve nasıl hedefe ulaşıyor?
3.6.1 MAC adresi
Bir Ethernet veya Wi-Fi arayüzünün yerel bağlantıda kullanılan adresi MAC adresidir. 48 bittir ve altı byte olarak yazılır. Her byte iki hexadecimal (16’lık tabanda, 0–9 ve A–F) haneyle gösterilir:
3C:52:82:1A:7F:90MAC ile IP farklı işler yapar:
| MAC adresi | IP adresi |
|---|---|
| Yerel bağlantı düzeyinde kullanılır | Ağlar arası mantıksal adreslemede kullanılır |
| Ethernet/Wi-Fi arayüzüyle ilişkilidir | Ağ yapılandırmasına göre değişebilir |
| Switch’in iletim kararlarında önemli | Router’ın ağlar arası iletiminde önemli |
Bu ayrımı 9. haftada ARP konusunda yeniden kullanacağız.
3.6.2 Switch nasıl öğrenir?
Switch, gelen her çerçevenin kaynak MAC adresine bakar ve onu giriş portuyla eşleştirir:
Port 1 → AA:AA:AA:AA:AA:01
Port 5 → AA:AA:AA:AA:AA:05
Port 8 → AA:AA:AA:AA:AA:08Yani switch, cihazlar konuştukça öğrenir. Hedef MAC tabloda varsa çerçeve doğrudan o porta gider. Yoksa geldiği port dışındaki bütün portlara gönderilir ve cevap geldiğinde switch o cihazı da öğrenmiş olur.
3.6.3 Broadcast MAC
Hedefin adresi bilinmiyorsa ve çerçevenin yerel ağdaki herkese ulaşması gerekiyorsa özel bir adres kullanılır:
FF:FF:FF:FF:FF:FFBu, “bu bağlantıdaki herkes” demektir. Vaka 4’ün cevabı buradadır: yeni cihaz hedefin adresini bilmiyorken önce broadcast ile sorar.
9. haftada iki şey göreceğiz: cihaz IP yapılandırmasını DHCP ile alacak ve ağ geçidinin MAC adresini ARP ile bulacak. İkisinde de cihaz hedefi henüz bilmez ve işe broadcast ile başlar. Bu yüzden 9. haftayı anlamak için bu haftaki FF:FF:FF:FF:FF:FF adresini bilmen gerekir.
3.7 Bilgi amaçlı: sahada karşına çıkacaklar
Aşağıdakiler sınavda sorulmaz. Sahada işine yarayacağı için kısaca değiniyoruz:
Kablo hazırlama üç adımdır: soy (dış kılıfı uygun uzunlukta aç), sırala (iletkenleri kullanılan standarda göre diz), sık (konnektörü uygun penseyle sonlandır). Dikkat: renkler doğru sırada görünse bile konnektör iyi sonlandırılmamış olabilir. Bükümün fazla açılması veya iletkenin pine tam oturmaması gözle fark edilmeyen sorunlara yol açar.
Kablo testi bu yüzden gerekir: sonlandırmayı gözle değil, ölçümle doğrularsın. Tester terimlerini ezberlemene gerek yok, ilkeyi bil.
Fiber elektriksel sinyal yerine ışık taşır. Single-mode uzun mesafelerde, multi-mode bina içi kısa bağlantılarda yaygındır. Kılıf renkleri ipucu verebilir ama tek başına kesin kanıt değildir; etiket, transceiver (ışığı gönderip alan modül) ve cihaz belgeleri birlikte kontrol edilir.
Auto-negotiation: iki uçtaki arayüzler, hız ve duplex (verinin aynı anda iki yönde mi, sırayla mı gideceği) ayarında genellikle kendi aralarında anlaşır. Bugünkü ağlarda olağan olan budur; iki uçta birbirini tutmayan elle yapılmış ayarlar sorun çıkarabilir.
3.8 Ekranda ne gördük
> ipconfig
Media State . . . : Media disconnected ← Vaka 1: link yok, IP'ye bakma
(kablo düzgün takıldıktan sonra)
IPv4 Address. . . : 192.168.20.45 ← link kuruldu, adres alındı
> getmac ← kendi MAC adresim
3C-52-82-1A-7F-90
> arp -a ← switch'in öğrendiklerinin istemci tarafı
192.168.20.1 a0-1b-2c-3d-4e-5f dynamic
192.168.20.255 ff-ff-ff-ff-ff-ff static ← broadcast MACSon satır bu haftanın iki kavramını aynı ekranda gösteriyor: yerel adresleme MAC ile yapılır ve ff-ff-ff-ff-ff-ff “herkes” demektir.
3.10 Tek sayfa özet
- “Kablo takılı” kanıt değildir. İlk kanıt link ışığıdır.
- Link ışığı sinyalin varlığını kanıtlar, hattın sağlıklı olduğunu değil.
- Daraltmada tek değişken değiştir: önce kabloyu, sonra portu.
- Bakır Ethernet kanal sınırı 100 m ve bu toplamdır:
5 + 90 + 5. - Sınır aşıldığında bağlantı kesilmeyebilir; yavaşlar ve kararsızlaşır. En yanıltıcı durum budur.
- PoE’de iki ayrı kısıt vardır: port sayısı ve toplam güç bütçesi.
- MAC yerel bağlantıda, IP ağlar arasında adresler.
- Switch, gelen çerçevenin kaynak MAC adresinden öğrenir.
FF:FF:FF:FF:FF:FFbroadcast MAC’tir; hedefi bilmeyen cihaz buradan başlar (DHCP ve ARP’ın ön koşulu).
3.11 Bu bölümün kazanımları
Bu bölümü bitiren öğrenci:
- Link ışığının neyi kanıtlayıp neyi kanıtlamadığını yorumlar.
- MAC adresi ile IP adresinin farklı amaçlarını ayırır.
- Broadcast MAC adresini tanır ve ne zaman kullanıldığını açıklar.
- Switch’in hangi cihazın hangi portta olduğunu kaynak MAC adresinden öğrendiğini açıklar.
- 100 m kanal sınırını 5 + 90 + 5 modeliyle uygular.
- PoE’de port sayısı ile toplam güç bütçesini ayırır.
- Hangi kablo kategorisinin hangi hızda kullanıldığını yorumlar.