CCNA Gün 7 - Switch Arayüzleri (Interface)

Bu Yazıda Cisco Switch Arayüzleri (Interface) hakkında bilgi edineceğiz. Switch Portlarının Speed/Duplex gibi Layer 1 özelliklerini yapılandıracağız.

Switch ve Router Port Sayısı Karşılaştırması

Router, Fiber Optik Kablolar için 8 SFP Porta sahiptir. Konsol ve Ağ Port için 3 adet RJ45 Porta sahiptir.

Switch, Fiber Optik Kablolar için 4 SFP Porta sahiptir. Ayrıca 48 adet RJ45 Portuna sahiptir.

Switch'in Portları, Router'a göre fazladır. Bunun nedeni Switch'in Host'ları bağlamak için kullanılmasıdır.

Yukarıdaki Switch, RJ45 Portlarına bağlı 48 PC'ye sahip olabilir ve ardından SFP Fiber Optik Portları ile bir Router'a bağlanabilir.

Topoloji

Router Portlarına varsayılan olarak shutdown komutu uygulanmış durumdadır (Status ve Protocol: Administratively Down).

Switch Portları varsayılan olarak açıktır, yani varsayılan olarak Portlara shutdown komutu UYGULANMAZ.

Switch'i başka bir yere cihaza bağlarsak show ip interface brief komut çıktısında Portların otomatik olarak Status/Protocol up/up olduğunu görürüz. Bağlanmış Portun IP Adresi atanmamış gözükecek, fakat buna gerek yok, çünkü Switch Layer 2'de çalışır. Switch'e IP Adresleri atadığımız Multilayer Switching kavramı ileriki derslerde işlenecektir.

Switch'in herhangi başka bir cihaza bağlı olmayan Portları ise Status/Protocol down/down olur.

Switch Status: down durumu, Router Status: Administratively Down durumundan farklıdır.

Switch Status: down, Portun yönetimsel olarak kapalı olduğu anlamına gelmez, başka bir cihaza bağlı olmadığı anlamına gelir.

show interfaces status

Name: Interface Açıklaması (Description)

Status: Yukarıda görüldüğü gibi Dört bağlı Port; Fa0/1, Fa0/2, Fa0/3, Fa0/4 connected durumunu gösterir ve bağlı olmayan Portlar notconnect durumunu gösterir.

VLAN: Temel olarak LAN'ları mantıksal olarak daha küçük LAN'lara bölmek için kullanılırlar. Varsayılan VLAN 1'dir. F0/2 Vlan: trunk göstermektedir. Bu başka bir Switch'e bağlı olduğunu belirtir.

Duplex

Full-Duplex: Veri almayı ve göndermeyi eş zamanlı olarak gerçekleştirebilen iletişim türüdür. Bu nedenle Çarpışma (Collision) gerçekleşmez.

Half-Duplex: Bir cihaz veri yollarken diğer cihazın sadece veri almasına izin veren iletişim türüdür. Cihazlar çift yönlü veri gönderip alabilirler; fakat bunu eş zamanlı olarak yapamazlar. Birden fazla cihaz aynı anda veri göndermeye çalıştığı zaman Ethernet protokolü devreye girerek Çarpışmayı (Collision) önler. Walkie-Talkie (Bas-konuş) cihazlar Half-Duplex iletişime örnektir.

Duplex, Cisco Switch'de Varsayılan Olarak auto Durumdadır. Yani Switch, komşu cihazla Anlaşma (Negotiate) yapacak ve mümkünse Full-Duplex kullanacaktır. Bağlı olmayan Portların auto olduğuna dikkat edin.

Duplex Sütunundaki a-full, Auto Full-Duplex'in kısaltmasıdır. Bunun anlamı komşu cihazla Anlaşma (Negotiate) yaparak Full-Duplex ayarlamıştır.

Modern ağların tümünde Switch'ler Full Duplex kullanıyor.

Speed

Speed, Cisco Switch'de Varsayılan Olarak auto Durumdadır. Bağlı olmayan Portların auto olduğuna dikkat edin.

Bunlar Fast Ethernet Portlarıdır, bu nedenle maksimum 100Mbps Hız yapabilirler. Bununla birlikte 10Mbps hızında da çalışabilirler.

Auto, bağlı oldukları cihazla Anlaşma (Negotiate) yapacakları ve her iki cihazın sahip olduğu en yüksek hızı kullanabilecekleri anlamına gelir. Bu durumda komşu cihazla otomatik olarak anlaşmaya varılan 100Mbps hız anlamına gelen a-100 görüyoruz.

Type: Bunların hepsi Fast Ethernet Bakır UTP RJ45 Portlarıdır, bu nedenle 10/100Base-TX görüyoruz. 10/100, bu Portların çalışabileceği hızlara atıfta bulunuyor. Bu Portlar Fiber Optik Kablo SFP olsaydı burada farklı bir bilgi görürdük.

Topolojiyi tekrar hatırlayalım..

Speed/Duplex Autonegotiation: İki Cihazın Speed ve Duplex ayarlarını manuel olarak yapılandırmanıza gerek kalmadan otomatik olarak anlaşma yapmasını sağlayan özelliktir.

Autonegotiation genellikle iyi çalışır, bu nedenle olduğu gibi bırakırsınız, ancak R1'e bağlı SW1 F0/1 Portunun Speed ve Duplex ayarlarını manuel olarak yapılandıralım.

Switch / Router Port Speed Yapılandırma Komutu: speed auto/10/100/.. (Mbps)

Switch / Router Port Duplex Yapılandırma Komutu: duplex auto/full/half

R1 F0/1 Portu da Fast Ethernet olduğundan speed 100 olarak ayarlandı.

Hem SW1, hem R1 Full-Duplex desteklediği için full seçildi.

SW1 F0/1, F0/2, F0/3 ve F0/4 Portlarının açıklamaları da yapılandırıldı. SW1 F0/1 Portu için Duplex ve Speed Sütunlarında manuel yapılandırdığımız full ve 100 değerlerini görüyoruz.

Not: Switch Portlarının varsayılan olarak açık olması Güvenlik Riski oluşturabilir. Bu nedenle kullanılmayan Portlar devre dışı bırakılmalıdır.

SW1'in F0/5 ile F0/12 arasındaki Portlar kullanılmadığı için shutdown komutu ile kapatalım. Bu işlemi her Port için tek tek de yapabilirsiniz, fakat bu zaman kaybı olur. Bunun gibi işlemleri daha hızlı yapabilmek için kullanılan komuta bakalım.

interface range

interface range komutundan sonra işlem yapmak istediğiniz Port aralığını - işareti belirtebilirsiniz. F0/5 ile F0/12 arasındaki Portların shutdown komutu ile devre dışı bırakıldığını ve description komutu ile açıklama girildiğini görebilirsiniz.

Switch'in Portuna shutdown komutu uygulanırsa show interfaces status komutundaki Status Sütunu disabled durumuna gelir. Bu, show ip interface brief komutundaki Status: Administratively Down ile aynı anlama gelir.

interface range komutu ile ilgili başka bir Örnek: f0/5, f0/6, f0/9, f0/10, f0/11, f0/12 Portlarını düzenlemek istiyoruz, fakat f0/7 ve f0/8 Portları olmasın istiyorsak:

Port aralıklarını virgül ile ayırabiliriz.

Hub

LAN'larda Switch'den önce Hub cihazı kullanılıyordu. Switch'den çok daha basit ve aslında sadece bir tekrarlayıcıdır. Aldığı herhangi bir Frame'i, Switch'in Broadcast veya Unknown Unicast Frame'lerinde yaptığı gibi tüm Portlarından gönderir (Aldığı Port Dışında - Flood).

Hub, Layer 1'de çalışır. Hub'a bağlı cihazlar Half-Duplex çalışır.

Örneğin PC1, PC2'ye bir Frame göndermek isterse, Frame'i Portundan Hub'a gönderir ve Hub Frame'i diğer tüm Portlarından gönderir.

PC3, Hedef MAC Adresinin kendisine ait olmadığını anlayacak, Frame'i yok sayacak ve PC2 bunu normal olarak alacaktır.

PC1 ve PC3 aynı anda Frame göndermeye çalışırsa ne olur?

Bu durumda, PC1, PC2'ye bir Frame göndermeye çalışıyor ve PC3, PC1'e bir Frame göndermeye çalışıyor.

Her iki PC de Frame'leri Portlarından gönderir ve burada bir sorun oluşur.

Hub önce birini sonra diğerini göndermez, İki Frame'i de aynı anda göndermeye çalışır ve bu nedenle Portta bir Çarpışmaya (Collision) neden olur ve PC2 her iki Frame'i de sağlam alamaz.

Collision Domain

Bir Hub'a bağlı tüm cihazlar, Collision Domain denilen şeyin parçasıdır.

Gönderilen Frame'ler, Hub'a bağlı diğer cihazlardan herhangi birinin gönderdiği Frame ile çarpışabilir. Bunun gibi Half Duplex bir durumda çarpışmalarla başa çıkmak için Ethernet cihazları CSMA/CD denilen mekanizmayı kullanır.

CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access with Collision Detection)

Cihazların Half-Duplex durumlarda çarpışmaları nasıl önlediğini ve çarpışma meydana geldiğinde nasıl tepki verdiklerini açıklar.

Cihazlar Frame göndermeden önce, diğer cihazların Frame göndermediğini algılayana kadar Collision Domain alanını dinler, yanlış zamanlama ve benzeri nedenlerden dolayı olabilecek çarpışma meydana gelirse, cihaz diğer cihazlara bir çarpışma olduğunu bildirmek için Jam Sinyali gönderir. Daha sonra her cihaz Frame'i tekrar göndermeden önce rastgele bir süre bekler. İşlem daha sonra her bir cihazın kendi Frame'lerini göndermeden önce diğer cihazların Frame gönderip göndermediğini kontrol etmek için Collision Domain alanını dinlemesiyle tekrarlanır.

Collision Domain hakkında bilgi vermeye devam edelim.

Switch, Frame'leri belirli bir hedefe göndermek için MAC Adreslerini kullanarak Layer 2'de çalışır. Switch, Aynı Hedefe Aynı Anda Birden Fazla Frame Göndermeye Çalışmaz.

Switch'in Her bir Portu Ayrı bir Collision Domain'dir. Bu nedenle Çarpışma çok nadir olur ve genellikle yanlış yapılandırma ihtimali vardır.

Switch Full-Duplex çalışabildiği için diğer cihazların aynı anda veri gönderip göndermediği konusunda endişelenmelerine gerek kalmaz. Verileri serbestçe gönderebilirler.

Speed/Duplex Autonegotiation (Router ve Switch için geçerlidir)

Portlar en iyi Speed ve Duplex ayarını bulabilmek için aralarında otomatik olarak anlaşma yaparlar.

E = 10 Mbps

F = 10/100 Mbps

G = 10/100/1000 Mbps

PC'lerin tümü, Portlarının maksimum hızını kullanabilir. Switch kendi Portlarının hızını PC'lerin hızına göre eşleşecek şekilde ayarlar.

Switch'e bağlı cihazlarda Autonegotiation devre dışı bırakılırsa ne olur? Switch Autonegotiation yapmaya çalışıyor, fakat diğer cihaz yanıt vermiyor.

SPEED: Switch, Diğer Cihazın Çalıştığı Hızı Algılamaya Çalışacaktır. Hızı Algılayamazsa, Desteklenen En Düşük Hızı Kullanacaktır (Örnek: 10/100/1000 Portunda 10Mbps).

DUPLEX: Hız 10 veya 100 Mbps ise, Switch Half Duplex Kullanacaktır. Hız 1000 Mbps veya Daha Yüksekse, Switch Full Duplex Kullanacaktır.

Switch'in PC'lerin kullandığı hızı başarılı şekilde algıladığını varsayıyoruz.

Switch G0/1 -> Speed: 10 Mbps, Duplex: Half (PC Speed 10 Mbps olduğundan Half Duplex olur)

Switch G0/2 -> Speed: 1000 Mbps, Duplex: Full (PC Speed 1000 Mbps olduğundan Full Duplex olur)

Switch G0/3 -> Speed: 100 Mbps, Duplex: Half (PC Speed 100 Mbps olduğundan Half Duplex olur). Fakat burada PC3 Portu Full Duplex olarak ayarlanmış. Autonegotiation olmadan Switch bunu algılayamaz. Bu durum Duplex Mismatch durumuna neden olur.

Bu nedenle ağdaki tüm cihazlarda Autonegotiation kullanmalıyız.

Runts, Giants, CRC Sayaçları

269 packets input (Portta alınan toplam paket), 71059 bytes (alınan paketlerin toplam boyutu)

Received 6 broadcast, 0 runts (64 Byte'lık minimum Ethernet Frame boyutundan daha küçük olan Frame), 0 giants (1518 Byte'lık maksimum Ethernet Frame boyutundan daha büyük olan Frame)

0 CRC (CRC Algoritması hatalı Frame'leri tespit etmek için kullanılır ve bir hata tespit edilirse bu sayaç yükselir), 0 frame (yanlış veya geçersiz bir biçime sahip Frame'leri sayar)

0 output errors (Switch'in göndermeye çalıştığı, ancak bir hata nedeniyle başarısız olduğu olduğu Frame sayısı)

Runt: Minimum Frame boyutundan (64 Byte) daha küçük Frame.

Giant: Maksimum Frame boyutundan (1518 Byte) daha büyük Frame.

CRC: CRC kontrolünden geçemeyen Frame'ler (Ethernet FCS).

Frame: Biçimi yanlış olan Frame'ler.

Input Errors: Yukarıdaki dört sayaç gibi çeşitli sayaçların toplamı.

Output Errors: Switch'in göndermeye çalıştığı ancak bir hata nedeniyle başarısız olduğu Frame'ler.

Yukarı Resimde Gözükmeyen Aşağıdaki Sayaçları da Bilmenizde Fayda Var.

Collisions: Ethernet Çarpışması Nedeniyle Yeniden İletilen Frame Sayısı. Half-Duplex İletişimlerde Çarpışmalar Normaldir. Ancak Full-Duplex Yapılandırılmış Bir Portta Asla Çarpışma Görmemelisiniz.

Late Collisions: Frame'in 512 Biti İletildikten Sonra Meydana Gelen Bir Çarpışmayı İfade Eder. Bu Durumun En Yaygın Nedeni Aşırı Kablo Uzunluklarıdır. Diğer Bir Yaygın Neden: Duplex Mismatch. Örneğin Bağlantının Bir Ucunu Full-Duplex, Diğer Ucunu Half-Duplex olarak Yapılandırmış Olabilirsiniz. Half-Duplex olarak Yapılandırılmış Portta Late Collision Görebilirsiniz. Bu Durumda Her İki Uçta da Aynı Duplex Ayarını Yapılandırmanız Gerekir. Düzgün Tasarlanmış ve Yapılandırılmış Bir Ağda Asla Late Collision Görülmemelidir.

Buradaki Sayaçlar Router için de Geçerlidir.

Quiz 1