Bölüm : 1 Bilgisayar Mimarisi ve Ağ Teknolojileri Temelleri

1. Bölüm : 1 Bilgisayar Mimarisi ve Ağ Teknolojileri Temelleri

2. Donanım • Bilgisayarın Tarihçesi • Bilgisayarı oluşturan donanımlar • Çevre birimleri

3. Bilgisayarın Gelişimi Abaküs Fark Makinesi Mark1 Modern bir bilgisayar

4. Bilgisayar Tarihçesi • Bilgisayarların Tarihi Gelişimi; • 1941 ; KonradZuse'nin "Z” makineleri • 1941; Atanasoff-Berry Bilgisayarı • 1944; İngiliz yapımı Colossus Bilgisayarı • 1944 ; Harvard Mark I • 1946; ABD Ordusu tarafından geliştirilen ENIAC

5. Bilgisayar İletişimi Bit: Bilgisayarın anlayabilceği en küçük veri miktarıdır. Bir adet 1 ya da 0 değeridir. Byte: Bir karakterlik bilgiyi ifade eden 8 adet bitten oluşur. Kilo Byte: 1024 Byte. Mega Byte: 1024 Kilo Byte. Giga Byte: 1024 Mega Byte. Tera Byte: 1024 Giga Byte.

6. Günümüzde Bilgisayar Çeşitleri

7. Dizüstü Bilgisayar • Dizüstü kullanıcıları ne isterler ? • Her zaman, her yerden kablosuz erişim • Uzun pil ömrü • Ağırlık, performans ve ekran boyutu seçenekleri • Kayıp engelleme özellikleri • Masaüstü uyumluluğu ile ortak çevre birimi kullanımı • Garanti ve destek • Yeni teknoloji destekleri

8. Dizüstü Bilgisayar • Endüstri Standardı Dizüstü Çözümleri • Hepsi bir arada dizüstü çözümler (masaüstü yerine) • İnce ve hafif dizüstü çözümler • İnce ve geniş dizüstü çözümler • Yüksek taşınabilirler • Mobil İş İstasyonları

9. Masaüstü Bilgisayarlar • Masaüstü kullanıcıları ne isterler ? • Yüksek güvenirlikli PC çözümleri • Güvenlik özellikleri • Yüksek yönetilebilirlik desteği • Performans ve veri depolama opsiyonları • Form faktör seçimi • Yerinde destek • Rekabet edilebilir fiyat

10. Masaüstü Bilgisayarlar • Kolay Servis Verilebilirlik • Hızlı kurulum • Kolay bakım • Gelişmiş Güvenlik • Fiziksel koruma • Veri Güvenliği • Düşük sahip olma maliyeti • Ekonomik satın alma maliyeti • Düşük devam eden destek maliyeti • Konfigürasyon Esnekliği • Masaüstü, tower, ve rack-destekli form faktörler

11. Masaüstü Portföyü

12. Tipik İş istasyonu Müşterileri • İş istasyonu müşterileri ne isterler ? • En son bilgisayar teknolojileri • Uygulamaları için en hızlı ve en genişleyebilir sistemler. • Platform ve uygulamalar için ISV sertifikasyonu • En hızlı görüntü işleme grafik kartları • Çoklu monitör desteği • İşletim sistemi seçimi

13. Masaüstü ve İş İstasyonları

14. İnce İstemci • PC’den daha güvenilir: • Çıkartılabilir parça yok ve aerodinamik yapı, kolay lokal işletim sistemi • İstemcilerin yenilenme süresini arttırır. Müşteriler beş veya daha fazla yıl umarlar • Limitli yedek envanter…istemci bozulması çok çok nadir karşılaşılan bir durumdur ve bozukluğu durumunda, değiştirilir. • Tipik kurulum süresi saatler değildir, dakikalar mertebesindedir, yönetilecek veya transfer edilecek bir kullanıcı verisi yoktur. Her şey ağ üzerinde yedeklenmiştir. • Veri ve donanım güvenliği müthiş ölçüde kolaylaşır • Takvimlendirilmiş yedekleme işlemleri ile son kullanıcı müdahalesi olmadan veri yedeği alınır • İnce istemcilerin çalınması… fonksiyonların çalışabilmesi için bir ağa ihtiyaç duyarlar. • Gerçekten el-değmeden yönetim ve destek • Sunucu üzerinde barındırılan uygulamanın yenilenmesi ve yükseltilmesi ile tüm istemci sistemleri uygulamaları hızlıca yükseltilmiş olur. • Kolay servis masası desteği– Merkezi kurulum uygulaması ile bir sorun halinde birkaç dakika da İşletim Sistemi İmajı tekrar kurulur.. Kaynak: Distributed Computing Benchmarks analysis , Gartner, 2001

15. Örnek Ortam • Genel ofis yönetimi • Çağrı Merkezleri • Rezervasyon Merkezleri • Veri Giriş • Medikal ortamlar • Eğitim Birimleri • Perakende • Finansal Servisler • Üretim • ERP / SAP / CRM • Yazılım Evleri • Mobil Kullanıcılar / Internet Kafeler • Havaalanı/ Bilet Satış Noktaları

16. İnce İstemci Örnek Görüntü Çıkartılabilir medya olmaması veri çalınmasını ve kaybını önler paralel, Seri, USB, ve PS/2 portları in aktif hale getirilebilir Sabit Disk yoktur Önemli bilgiler ağ üzerinde bir sunucuda barındırılır ve merkezi olarak yedeği alınır

17. Bilgisayarı Oluşturan Donanımlar • Anakart (MainBoard) • İşlemci (CPU) • Bellek (RAM) • Depolama Birimleri • Ekran Kartı • Ses Kartı • Monitorler • İletişim Birimleri • Güç Üniteleri

18. Anakart • Bilgisayar’ın temelini oluşturur. • Veri yolları, adresler ve kontrol üniteleri sayesinde tüm donanımlar birbirleriyle haberleşebilir. • Bilgisayarın dış dünya ile haberleşmesini sağlayan USB, (Universal Serial Bus) LPT ve COM gibi bağlantı noktaları sunar. • Bir bilgisayarın sahip olabileceği özellikleri anakart belirler. • Bazı donanımlar anakart ile bütünleşik (onboard) olarak kullanılabilir.

19. Anakart Bileşenleri

20. Tasarımlarına Göre Anakartlar • AT Form-Factor • ATX Form-Factor • BTX Form-Factor

21. Yonga Seti (Chipset) • Kuzey köprüsü : İşlemci, RAM, AGP slotu ve güney köprüsü kuzey köprüsüne bağlıdır. • Güney köprüsü : ISA, PCI, paralel ve seri portlar ve depolama birimleri güney köprüsüne bağlıdır.

22. Chipset-Yonga Seti • Chipsetler bünyelerinde şunları barındırırlar • Memory kontrolcüsü-denetleyicisi • Real-time clock (RTC)- Gerçek Zaman Saati • Klavye ve fare kontrolcüsü • DMA kontrolcüsü • PCI köprüsü • EIDE (ATA) kontrolcüsü • Chipset örnekleri • Intel 845E • Intel 875P • Intel E7507 • NVidia nForce2

23. L1 Chipset-Yonga Seti L2 İşlemci • Bilgisayarın trafik polisleridir • İşlemci, önbellek, sistem veri yolları, çevre birimleri, arasındaki tüm bileşenler arasındaki veri akışını denetlerler. • Veri akışı, PC'nin pek çok parçasının işlemesi ve performansı açısından çok önemli olduğundan, yongaseti de PC'nizin kalitesi, özellikleri ve hızı üzerinde en önemli etkiye sahip birkaç bileşenden biridir. PCI-X DIMM Kuzey Köprüsü DIMM PCI-X USB Güney Köprüsü I/O PCI

24. Intel® 945PMörnek dizüsüstü PC Chipsetdiagramı

25. Veri Yolu Tipleri • BacksideBus İşlemci ile işlemci 2. seviye veya varsa 3. seviye cache arasındaki veri transferini sağlayan yoldur. • FrontsideBus İşlemci ile sistem kuzey köprüsü arasındaki tüm veri ve kontrol trafiğini sağlayan yoldur. • MemoryBus Bellek birimleri ile sistem kuzey köprüsü arasındaki iletişimi sağlayan yoldur. • I/OBus Sistem giriş/çıkış alt birimleri ile sistem yonga seti arasındaki iletişimi sağlayan yoldur.

26. Veri Yolu Bileşenleri • Üç ortak elektriksel çizgiden oluşur. • Address bus – Adres Yolu Veri yolu üzerinden akacak olan verinin kaynak ve hedef adres bilgilerinin taşındığı yoldur. Cihaz veya bellek içerisindeki veriye erişmek için adres bilgisinin mutlaka olması gerekmektedir. • Data bus- Veri yolu Sistem içerisindeki iki alt bileşen arasındaki veri akışının sağlandığı yoldur. (işlemci-bellek, bellek-işlemci vb.) • Control bus- Kontrol Yolu Veri ve adres yolları üzerinden geçecek olan transferin kontrolünü sağlayacak olan bilgilerin aktığı yoldur. Veri transferinin tipi (okuma-yazma), yönü (CPU-bellek) vb.

27. Genişleme Yuvaları • ISA (Industry Standart Architecture) : 16 bit bant genişliği, 8 MHz hızda çalışır. • PCI (Peripheral Component Interconnect): 32 bit genişliğinde 33 Mhz hızında çalışır. Saniyede 133 MByte veri aktarabilir. • AGP : Accelerated Graphics Port (Hızlandırılmış grafik portu) yüksek hızlı grafik kartlarını bilgisayarın ana kartına noktadan noktaya yönlendirmek için kullanılır • PCI Express : Saniyede 8 GB veri aktarımı ile AGP teknolojisinin önüne geçen bir grafik standartıdır.

28. Genişleme Yuvaları (PCI) • Intel tarafından geliştirilen veri yolu standardıdır

29. PCI veri yolu • Peripheral Component Interconnect • Tak-Çalıştır mimarisi • Otomatik konfigürasyon • PCI yol transfer hızları ( tablo) • 32- ve 64-bit33 ve 66MHz kart destekleri

30. PCI Hot Plug desteği • Hot-Plug sistem çalışırken genişleme kartlarının sökülebilmesi, değiştirilebilmesi veya yeni kart takılması desteğidir. • 3 PCI Hot Plug desteği mevcuttur. • Hot replacement – mevcut PCI kartının değiştirilmesi • Hot removal – mevcut kartın çıkartılması • Hot upgrade – yeni bir kart ekleme

31. PCI-X veri yolu • Mevcut PCI yolları ile uyumluluk taşır • PCI-X, PCI veri yolu özelliklerini genişletmiştir: • Eski versiyon kart desteği • PCI ile beraber kullanılabilme • Hız artışı • Slot sayısı artışı

32. PCI-E • İki adet tek kanal noktadan noktaya topolojisi kullanır • Çift-taraflı veri akışı sağlar • PCI Express • 2.5Gb/s lik yüksek hız desteği verir. • Masaüstü, mobil, sunucu ve iş istasyonları için ortak kullanılabilen arabirimdir. • Hot-Plug desteğine sahiptir. • x4, x8, x16 gibi tipleri vardır

33. PCI-E • PCI-Express eski teknoloji desteği vermez (PCI, PCI-X) • x8 PCI-E konnektör daha küçük kartları kullanır ancak daha büyükleri kabul etmez. Örneğin; • x1 kartı, x4 yuvasına takılabilir • x4 kartı, x1 yuvasına uymaz

34. Bağlantı Noktaları • PS/2 • Paralel port (LPT) • Seri port (COM) • Universal Serial Bus (USB) • Firewire (IEEE1394)

35. BasicInputOutputSystem (BIOS) • İşletim sistemi ile donanımlar arasında ki bağlantıyı kuran ve çalışmasını sağlayan işletim sistemidir.

36. BIOS • BIOS (Basic Input Output System) • BIOS; içerisinde yazılım olan bir tür ROM bellektir. • BIOS’un görevleri • POST (Power On Self Test): BIOS bilgisayar açılırken donanımları tarar. • CMOS üzerindeki bilgileri kontrol ederek açılışın hangi sürücüden olacağına bakar. • Gölgeleme (Shadowing): İşlemcinin çalışması için gerekli dosyaları sabit diskten alıp RAM`a kopyalar. • Sistem saatini tutar.

37. İşlemci (CPU) • Bilgisayar’ın en önemli parçasıdır • Kullanıcı tarafından verilen komutları matematiksel ve mantıksal işlemlere tabi tutar. • Çalıştırılmakta olan yazılımın içerisindeki komutları işlemekten sorumludur.

38. L1 Backside Bus İşlemciler İşlemci L2 • Intel Xeon, Pentium, Celeron ve Core • AMD Athlonve Duron • Transmeta Crusoe • İşlemciler iki farklı yolla sistemle haberleşirler • Front-Side Bus • Back-Side Bus Kuzey Köprüsü PCI-X DIMM DIMM PCI-X USB Güney Köprüsü I/O PCI

39. Hyper-threading • Avantajları • Genel sistem performansını arttırır • Reaksiyon ve geri dönüş sürelerini geliştirir çünkü görevler farklı yerlerde paralel olarak çalıştırılır. • Aynı anda çalıştırılan işlem sayısı artar

40. Şekil 2 Şekil 1 Hyper-threading 2

41. Çoklu Çekirdek –Multicore • Intel multi-core mimarisi tek bir Intel® işlemci paketi içerisinde iki veya daha fazla işlemci “uygulama çekirdeği," veya işlem motoru olmasıdır. • Çok çekirdekli işlemciler günümüz bilgisayar işlemlerinin daha etkili gerçekleşmesine ve daha performanslı yapılmasına olanak sağlar. • Çok çekirdekli sistemlerde kullanıcılar aynı anda çoklu işlem yapabilir, paralel çalıştıran görevlerde performans sıkıntısı yaşamazlar. ( kablosuz güvenilir bağlantı ile ağa bağlıyken film izlemek ve bu sırada virüs koruma yazılımının tarama yapması buna örnek olarak verilebilir)

42. İşlemci Birimleri • ALU (Arithmetic/LogicUnit) • CU (ControlUnit) • FPU (FloatingPointUnit) • Register • Level 1 Cache (L1) • Level 2 Cache (L2)

43. Dünden Bugüne İşlemciler • Birinci kuşak işlemciler • 8086/8088 • 80186/80188 • İkinci kuşak işlemciler • 80286 • Üçüncü kuşak işlemciler • 80386 • Dördüncü kuşak işlemciler • 80486

44. Dünden Bugüne İşlemciler • Beşinci kuşak işlemciler • Pentium • Pentium MMX • AMD K5 • Altıncı kuşak işlemciler • Pentium Pro

45. Dünden Bugüne İşlemciler • Yedinci kuşak işlemciler • Pentium II • Sekizinci kuşak işlemciler • PIII • PIV • Sunucu işlemcileri • Xeon • Opteron • Itanium

46. Bellek • Bilgisayarda kullanılan bellek iki çeşittir; • RAM (Random Access Memory) • ROM (Read Only Memory)

47. Bellek (RAM) • RAM Çeşitleri • DRAM • DDR-I • DDR -II • DDR - III • SRAM • İşlemcinin çalıştırdığı programlar ve programa ait bilgiler saklandığı geçici bir depolama alanıdır. • DRAM’ın SRAM’a karşı avantajı ise yapısal basitliğidir. SRAM’da her bit için altı transistör gerekirken DRAM’da bir transistör ve bir kapasitör yeterlidir.

48. RAM • Çalışma şekillerine göre iki çeşit RAM vardır; • Statik Ram : Verilerin saklanabilmesi için güç tazelemeye ihtiyaç duymazlar. Verilen güç kesilmediği sürece verileri sonsuza kadar saklayabilir. İşlemciler üzerinde bulunan Level 1 ve Level 2 bellekler statiktir RAM’dır. • Dinamik Ram : Bilgisayar sisteminin ana belleğini oluşturan RAM tipidir. Bu tip RAM’lar üzerinde verilerin saklanabilmesi için gücün sürekli tazelenmesi gerekir.

49. İşlemci L2 L1 PCI-X DIMM Kuzey Köprüsü DIMM PCI-X USB Güney Köprüsü I/O PCI Bellek (RAM) • İşlemci tarafından ihtiyaç duyulan verilerin sistem açıkken saklanmasını sağlar. • Ortak olarak RAM şeklinde isimlendirilir • RAM çeşitleri • DRAM • SRAM

50. RAM • Yapılarına göre RAM’ ler üçe ayrılır; • SIMM(Single In-Line Memory Module) • DIMM (Dual In-Line Memory Module) • RIMM (RAMBus In-Line Memory Module)