Multi Layer Switching -1

Merhabalar;

Bu yazıyla birlikte günümüz internet omurgasını oluşturan ana yönlendiricilerin saniyede milyonlarca paketi bir networkten diğer bir networke aktarmasını sağlayan teknolojilerden bahsetmeye çalışacağım. Konunun daha iyi anlaşılabilmesi açısından bazı kavramları tekrar gözden geçirmekte fayda görüyorum. Bu yüzden Multi Layer Switching-MLS ten önceki internet ortamına değindikten sonra, o zamanlardan günümüz MLS teknolojilerine uzanan yolda nelerin gerçekleştiğini ve neden böyle bir teknolojiye ihtiyaç duyulduğunu anlatmaya çalışacağım.

Peki nedir MLS-Multi Layer Switching dediğimiz kavram? Switching operasyonu OSI referans modelinin ikinci katmanında gerçekleştirilen bir işlemdir. Aslında MLS ile kastedilen işlem, swtiching operasyonunu ikinci katmana bağlı olmaktan çıkarıp diğer katmanları da işin içine dahil etmektir. İnternetin henüz gaz ve toz bulutu ibaret olduğunu söyleyebileceğimiz zamanlarda  bir layer 2 networkünden diğer bir layer 2 networküne geçmek için muhakkak bir router kullanmak gerekmekteydi. Aşağıdaki şekilde gösterildiği üzere merkez networkten şubelere gitmek için bir router’ın varlığına ihtiyaç duyulmaktaydı.

Bunun için routerda merkez ve şubelerin toplam sayısı adedince fiziksel portun olması gibi bazı fiziksel bağımlılıklar bulunmaktaydı. Sonraları ISL ve dot1Q ile gelişen VLAN kavramı bizleri bu konuda biraz rahatlattı. InterVLAN routing dediğimiz kavramın temelini oluşturan bu yapıda router da tanımlayabileceğimiz sub-interface’ler yardımıyla birden fazla layer2 networkü, bir fiziksel port altında birbirlerine bağlayabilir hale geldik. Aşağıda “router-on-a-stick” ya da “one-armed router” modeli olarakta adlandırılan yapıya ait bir resim görebilirsiniz.

Routing işlemi normalde 3. Katmanda gerçekleştirilen bir işlemdi. Virtual Local Area Network (VLAN) kavramı bize network alanında şüphesiz bir çok kolaylıklar getirdi. Normalde sadece casino spiele bir router yardımı ile bölebileceğimiz broadcast domainleri, bir vlan etiketi vasıtasıyla bölünür hale geldi. Böylelikle ilk defa üçüncü katmanda gerçekleştirebileceğimiz bir iş ikinci-üçüncü katman arası diyebileceğimiz bir vlan etiketi eklenmesiyle de yapılabilir hale geldi.

Burada biraz routing operasyonuna değinmekte fayda var. Routerlar kendilerine gelen bir ikinci katman frame’ini öncelikle okuyup gerekli işlemleri yapabilmek için belleklerine kaydederler. Paketler hedefe doğru yönlendirilirken routerlar; öncelikle gelen frame’e ait ikinci katman hedef adresinin kendi interface’ine ait olup olmadığını ve FCS yardımıyla aldıkları frame’de bozulma olup olmadığını kontrol ederler. Bu aşama geçildikten sonra ikinci katman başlığı sökülüp atılır. Geriye kalan paket içerisindeki üçüncü katman hedef adresini okurlar. Bu aşamada hedef network’e hangi koldan ulaşılabileceğini tespit etmek amacıyla routing table denilen yönlendirme tablosunda hedef networkü ve çıkış interface’ini ararlar. Hedef network ve çıkış interface’i arama sonucu bulunur. Bu noktadan sonra çıkış interface’in üzerinde çalışan ikinci katman protokolüne göre frame’in tekrar oluşturulması gerekmektedir. Bu aşamada routerlar kaynak ve hedef ikinci katman adreslerini başlığa ekleyip yeni bir FCS değeri oluşturup ikinci katman kapsüllemesini tamamlarlar.

Buraya kadar anlatmaya çalıştığım routing işlemi software switching olarak adlandırılan routing türevidir. Bu işlem günümüz ihtiyaçlarına göre biraz ağır kalmaktadır. Çünkü her gelen frame için yukarıda bahsettiğim şekilde ikinci katman başlılarının atılması, routing tablosuna bakılıp çıkış interface’i aranması, ikinci katmanın tekrar oluşturulması; gecikme yaratan ve router’ı yoran bir süreçtir. Bu nedenlerden dolayı software switching yerine günümüzde hardware switching teknikleri kullanılmaktadır.

Bu noktaya kadar neden hardware switching’e ihtiyaç duyulduğunu anlatmaya çalıştım. Bir sonraki yazımda hardware switching tekniklerinden bahsedeceğim. Hep birlikte routing ve switching gibi iki ayrı kavramın bir araya gelip, packet switching mantığıyla günümüz internet trafiğini nasıl hızlandırdığını anlamaya çalışacağız.

Ağcıyız’da kalın.
Görüşmek üzere…
Mehmet Burak UYSAL

“Multi Layer Switching -1” için bir cevap

  1. Çok başarılı bir anlatım olmuş , o kadar sade ve iyi anlatmışsınız ki hiç bilmeyen bir insan bile rahatlıkla kavrayabiliyor

Bir Cevap Yazın

E-posta hesabınız yayımlanmayacak. Gerekli alanlar * ile işaretlenmişlerdir