Birden fazla ethernet segmenti repater veya hub ile birbirine bağlanırsa aynı çakışma alanı/collision domain'in üyesi haline gelirler. Çakışma alanı tek bir makinanın ürettiği trafik tümüne yayılan bir veya birden fazla segment manasına gelir. 5-4-3 kuralı denilen bir dizi sınırlandırmalar çakışma alanını olabileceği maksimum büyüklüğü belirler.

• 5 Segment
• 4 Repeater
• 3 Populated Segment

olabilir.


Şimdi yukarıdaki örneği inceleyelim. İki makina arasında en uzak mesafe A ve B için geçerli. Bu örnek 5-4-3 kuralına uyuyor, nasıl mı?
A bilgisayarından çıkan bir sinyal;

• 5 Segment (1, 2, 3, 4, 5) geçiyor.
• 4 Repater veya Hub geçiyor.
• 3 Tane populated segment(en az bir terminal bağlı kablo) geçiyor(1, 3, 5).

5-4-3 kuralı tüm ağ'da olabilecek hub/repeater veya segment sayısını değil, en uzak durumdaki iki makina arasında olabilecekleri tanımlar. Alltaki örnekte 6 segment, 6 hub veya repeater ve 5 tane de populated segment bulunuyor ama hala 5-4-3 kuralına uygun.

1 numaralı hub hem segment hemde repater/hub olarak sayılıyor. Ama populated segment olarak sayılmıyor çünkü ona direkt bağlı bir PC yok. Segmentleri birbirine bağlayan ama kendisine bağlı bir makina olmayan segmentler link segmenti olarak adlandırılıyor.
Bu ağ 5-4-3 kuralına uygun çünkü iki makina arasındaki yol hiç bir durumda 5 segment, 4 repeater ve 3 populated segment sınırını aşmıyor.
Örneğin A ve C arasında

• 4 segment var(1, 2, 3, 4).
• 3 hub var(2, 1, 4).
• 2 tane populated segment var(1, 4).

Switch ile 5-4-3 sınırının aşılması

Şimdi alttaki örneği inceleyelim.
C ile D bilgisayarları arasında 6 segment
C ile D bilgisayarları arasında 6 segment olduğunu görüyoruz. Ancak Switch'in her portu kendi çakışma alanını belirlediği için, bu örnekte switch'e bağlı iki ayrı ağ/çakışma alanı söz konusu.
C bilgisayarı switch'e kadar yalnızca 3 segment geçmek zorunda ve bu da 5-4-3 kuralına uyuyor. Veri paketi switch'e ulaştıktan sonra diğer tarafa iletilmesi switch'in sorumluluğundadır.
Böylece yukarıdaki ağ da 5-4-3 kuralına uygun çalışmaktadır.

İster 10BaseT iserseniz de 100BaseT kullanın, ağa dahil ettiğiniz her makina ağ performasını adım adım düşürecektir. 100BaseT'ye geçiş ağın maksimum veri aktarım kapasitesini 10Mbit'ten 100Mbit'e çıkarsa da aynı ethernet mantığı hala geçerlidir. CSMA/CD tekniği aynı anda sadece bir makinanın ağı kullanmasına izin verir. Hub'ları birbirine bağladığınızda, hub aslında çok portlu bir repeater olduğu için ağdaki tüm bilgisayarlar aynı çakışma alanı(collision domain) içinde olacaklardır. Bu toplam ağ performasının makina adedine bölünmesi anlamına gelir.



Yukarda birbirine bağlı dört hub görülüyor. en üstteki hub ayrıca BNC portu ile bir 10Base2 segmentine bağlı. Gördüğünüz gibi 10Base2 segmentinde bir makina hub'lardan birine bağlı bir makinaya veri yolladğı anda bu veri paketi istisnasız tüm makinalara gidiyor. Yani tüm ağ meşgul durumda.
Ethernetin yapısı gereği bazen iki makina aynı anda kabloyu kullanmaya kalkışabilir ve çakışma(collision) dediğimiz durum ortaya çıkar.
Çakışma ethernet'in doğasında

olan bir durumdur ve normal kabul edilir. Ancak ethernetin de zayıf noktasını oluşturur. Ağa dahil makina sayısı arttıkça çakışma artar ve bantgenişliği, yani aktarılan veri miktarı gittikçe düşer.
Bu probleme çözüm olarak 10Base2 ve 10Base5 ağlarında bridge denilen cihazların kullanıldığını görmüştük. UTP kablo kullanan 10BaseT ve 100BaseT ağlarında ise switch adı verilen cihazlar kullanılır. Bu cihazlar kabaca bir çok portu olan ve her portuna bir bilgisayar/hub bağlanan bridge'ler olarak tanımlanabilir.
Switch'lerin dış görünüşü hub ile aynıdır.
Switch OSI 2. katmanda yani Data Link Layer(Veri bağlantı katmanı)'da çalışır. Bir portuna bağlı bilgisayar veya bilgisayarları(switch'e hub'da bağlanabilir) MAC adreslerini okuyarak tanır. Bir portundan gelen veri paketini hub'lar gibi tüm portlara dağıtmak yerine sadece veri paketi üzerinde yazan "alıcı MAC adresine" sahip portuna yollar. Böylece diğer portlara bağlı bilgisayarlar kendilerine gönderilmemiş bu paketi almamış olurlar. Böylece collison/çakışma oluşmaz.
Switch'ler aynı anda birden fazla portu arasında böyle bağımsız veri aktarımı yapabilir. Sonuçta switch'e bağlı her makina kendi çakışma alanı içinde çalışır ve kendisi ile switch arasında 10 veya 100Mbit bağımsız bir veri aktarım kapasitesine sahip olur.
Switch kullanılan bir sistemde aynı anda

birden fazla makinanın haberleşebildiğine dikkat ediniz. Bu arada diğer makinalar bu durumdan hiç etkilenmiyorlar.
Full-Duplex çalışma

Hem 10BaseT hem de 100BaseT ağlarda veri aktarımı ayrı tel çiftinden, alımı ayrı tel çiftinden yapılır. Buna rağmen eğer sitemler hub ile bağlı ise aynı anda veri aktarımı ve alımı yapamazlar yani half-duplex çalışırlar. Çünkü CSMA/CD tekniği nedeniyle aynı çakışma alanı içindek belirli bir anda yalnız tek bir bilgisayar kabloyu kullanabilir.
Oysa switch kullanıldığında her uç kendisi ile switch arasında ayrı bir çakışma alanına sahip olduğuna göre çakışma söz konusu olmayacaktır. Bu durumda switch'e bağlı her uç aynı anda hem gönderim hem de alım yapabilir. Full-duplex çalışıldığında ağın teorik olarak veri aktarım miktarı ikiye katlanır (10Mbit-->20Mbit, 100Mbit-->200Mbit).
Full-duplex çalışabilmek için her iki tarafında full-duplex'i desteklemesi ve ayarlanmış olması gerekir. Günümüzdeki tüm ağ kartları bu durumu otomatik olarak algılayıp half-duplex veya full-duplex olarak çalışabilirler.
100Mbit'lik modern bir ağ kartının windows altındaki ayarlarında hem 10-100 hem de half-duplex/full-duplex olarak çalışabildiğini görüyoruz. Auto Sense seçildiğinde ağ kartı kendini en uygun şekilde ayarlayacaktır.


Switch'e bağlı her bir uç, ister tek bir makina olsun, isterse başka bir hub olsun, ayrı bir segment ve ayrı bir çakışma alanı haline geldiği için 5-4-3 kuralı da devre dışı kalmış olur.