Ağ Anahtarı

İngilizcesi: Network Switch
Okunuşu: netvörk suiç

Güncellendi 30 Eylül 20262 dk okuma

Kısaca

Ağ anahtarı, aynı yerel ağdaki cihazları birbirine bağlayan ve her çerçeveyi yalnızca hedef MAC adresinin bulunduğu porta ileten bir cihazdır.

Ağ anahtarı (network switch) nedir?

Ağ anahtarı (switch), bilgisayarları, sunucuları, yazıcıları, Wi-Fi erişim noktalarını ve diğer cihazları tek bir yerel ağda birleştiren, çok sayıda Ethernet portu olan bir kutudur. Bir Ethernet bağlantısındaki veri birimi olan bir çerçeve (frame) bir porta geldiğinde anahtar onu yalnızca hedef cihazın bağlı olduğu porttan gönderir. Anahtarlar çoğunlukla OSI modelinin 2. katmanı olan veri bağlantı katmanında çalışır ve kararlarını MAC adreslerine göre verir.

Anahtar, cihazların nerede olduğunu trafiği izleyerek öğrenir. Bir çerçeve her geldiğinde çerçevenin kaynak MAC adresini ve geldiği portu MAC adres tablosuna kaydeder. Bir çerçeveyi iletmek için hedef MAC adresine bakar: adres biliniyorsa çerçeve yalnızca o porttan çıkar; bilinmiyorsa ya da çerçeve bir yayınsa (broadcast) anahtar onu diğer tüm portlardan yayar (flooding) ve eksik konumu yanıttan öğrenir. Yönetilebilir anahtarlar, tek bir fiziksel anahtarı birbirinden yalıtılmış birkaç sanal ağa bölen VLAN'lar ve trafiği bir izleme portuna kopyalayan port yansıtma (port mirroring) gibi özellikler ekler.

Anahtarı bir ofisin iç posta odası olarak düşünün: her kişinin hangi masada oturduğunu bilir ve notu tüm kata yüksek sesle okumak yerine doğrudan teslim eder. Anahtarlar ofis ağlarının ve veri merkezlerinin omurgasıdır; burada her sunucu rafı, üstündeki daha büyük anahtarlara bağlanan bir raf üstü (top-of-rack) anahtarına bağlanır. Bir ev yönlendiricisinin arkasındaki az sayıdaki Ethernet portu, küçük bir yerleşik anahtardır.

Anahtar sıklıkla yönlendirici ve hub ile karıştırılır. Hub, her çerçeveyi her porta tekrarlayan daha eski ve basit bir cihazdır; bu da bant genişliğini israf eder ve her cihazın herkesin trafiğini görmesine izin verir. Anahtar ise her çerçeveyi yalnızca gitmesi gereken yere gönderir. Yönlendirici farklı ağları bağlar ve paketleri IP adresine göre iletirken, anahtar tek bir ağdaki cihazları MAC adresine göre bağlar. Katman 3 anahtarlar denen cihazlar VLAN'lar arasına yönlendirme ekleyerek sınırı bulanıklaştırır, ama bir anahtarın asıl işi yine yerel teslimattır.

Önemli noktalar

Ağ anahtarı, tek bir yerel ağ içindeki cihazları bağlar.
Çerçeveleri OSI modelinin 2. katmanında hedef MAC adresine göre iletir.
Kaynak MAC adreslerini MAC adres tablosuna kaydederek hangi cihazın hangi portta olduğunu öğrenir.
Bilinmeyen hedeflere giden çerçeveler ve yayınlar diğer tüm portlara yayılır (flooding).
Hub trafiği her porta tekrarlar, yönlendirici farklı ağları bağlar; anahtar ise bunların hiçbirini yapmaz.

Örnek

Bir anahtarın nasıl öğrendiğini ve ilettiğini simüle etmekpython

# MAC addresses are shortened here to keep the example readable
mac_table = {}  # MAC address -> port number

def receive(frame, in_port, all_ports=(1, 2, 3, 4)):
    mac_table[frame["src"]] = in_port  # learn which port the sender is on
    out = mac_table.get(frame["dst"])
    if out is None or frame["dst"] == "ff:ff":
        return [p for p in all_ports if p != in_port]  # unknown or broadcast: flood
    return [out]  # known destination: forward out of one port only

print(receive({"src": "aa:aa", "dst": "bb:bb"}, in_port=1))  # [2, 3, 4]
print(receive({"src": "bb:bb", "dst": "aa:aa"}, in_port=2))  # [1]
print(receive({"src": "aa:aa", "dst": "bb:bb"}, in_port=1))  # [2]

Sık sorulan sorular

Anahtar (switch) ile yönlendirici arasındaki fark nedir?

Anahtar, tek bir yerel ağdaki cihazları bağlar ve çerçeveleri MAC adresine göre iletir. Yönlendirici ise ev ağı ve internet gibi farklı ağları bağlar ve paketleri IP adresine göre iletir.

Anahtar ile hub arasındaki fark nedir?

Hub, gelen her çerçeveyi tüm portlarına kopyalar; bu yüzden bütün cihazlar bant genişliğini paylaşır ve birbirinin trafiğini görür. Anahtar her cihazın nerede olduğunu öğrenir ve çerçeveleri yalnızca doğru porta gönderir; bu daha hızlı ve daha özeldir, hub'lar da artık esasen kullanımdan kalkmıştır.

Yönetilebilir anahtar (managed switch) nedir?

Yönetilebilir anahtar ağ üzerinden yapılandırılabilir ve VLAN'lar, trafik önceliklendirme, port izleme ve port güvenliği gibi özellikleri destekler. Yönetilemeyen bir anahtar ise hiçbir ayar yapmadan kutudan çıktığı gibi çalışır; küçük ev ve ofis ağları için yeterlidir.

İlgili sayfalar

Bu sayfada bir hata ya da eksik mi gördünüz?Düzeltme önerin