kablosuz ağlar
Embed Size (px)
TRANSCRIPT
T.C.MİLLÎ EĞİTİM BAKANLIĞI
BİLİŞİM TEKNOLOJİLERİ
KABLOSUZ AĞLAR523EO0320
Ankara, 2011
Bu modül, mesleki ve teknik eğitim okul/kurumlarında uygulanan ÇerçeveÖğretim Programlarında yer alan yeterlikleri kazandırmaya yönelik olaraköğrencilere rehberlik etmek amacıyla hazırlanmış bireysel öğrenmemateryalidir.
Millî Eğitim Bakanlığınca ücretsiz olarak verilmiştir.
PARA İLE SATILMAZ.
i
AÇIKLAMALAR ....................................................................................................................iiGİRİŞ .......................................................................................................................................1ÖĞRENME FAALİYETİ–1 ....................................................................................................31. KABLOSUZ AĞLAR..........................................................................................................3
1.1. Kablosuz Teknolojiler...................................................................................................31.1.1. Kızılötesi................................................................................................................51.1.2. Radyo Frekansı ......................................................................................................6
1.2. Kablosuz Ağ Çeşitleri ...................................................................................................61.2.1. Kablosuz Kişisel Alan Ağ ..................................................................................... 61.2.2. Kablosuz Yerel Alan Ağ........................................................................................ 71.2.3. Kablosuz Metropol Alan Ağ................................................................................101.2.4. Kablosuz Geniş Alan Ağ ..................................................................................... 11
1.3. Kablosuz Yerel Alan Ağ Standartları .........................................................................161.3.1. IEEE 802.11a Standardı....................................................................................... 171.3.2. IEEE 802.11b Standardı ...................................................................................... 171.3.3. IEEE 802.11g Standardı ...................................................................................... 181.3.4. IEEE 802.11n Standardı ...................................................................................... 18
1.4. Kablosuz Yerel Alan Ağ Cihazları .............................................................................201.4.1. Kablosuz Modem.................................................................................................201.4.2. Erişim Noktası .....................................................................................................261.4.3. Kablosuz İstemci .................................................................................................291.4.4. Antenler ...............................................................................................................35
1.5. Kablosuz Ortam Topolojileri ...................................................................................... 371.5.1. Geçici Kablosuz Ağlar......................................................................................... 381.5.2. Altyapılı Kablosuz Ağlar ..................................................................................... 38
UYGULAMA FAALİYETİ .............................................................................................. 42ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME .................................................................................... 44
ÖĞRENME FAALİYETİ–2 ..................................................................................................462. KİŞİSEL ALAN AĞLARI.................................................................................................46
2.1. Wi-Fi ........................................................................................................................... 462.1.1. Hotspot................................................................................................................. 54
2.2. Bluetooth..................................................................................................................... 552.3. CSMA/CA................................................................................................................... 63UYGULAMA FAALİYETİ .............................................................................................. 66ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME .................................................................................... 68
MODÜL DEĞERLENDİRME .............................................................................................. 70CEVAP ANAHTARLARI .....................................................................................................72KAYNAKÇA......................................................................................................................... 73
İÇİNDEKİLER
ii
AÇIKLAMALAR
KOD 523EO0320
ALAN Bilişim Teknolojileri
DAL/MESLEK Ağ İşletmenliği
MODÜLÜN ADI Ağ Sistemleri ve Yönlendirme
MODÜLÜN TANIMIKablosuz ağ standartlarının seçimi ve kişisel alanağlarının kullanımının kazandırıldığı bir öğrenmemateryalidir.
SÜRE 40/24
ÖN KOŞULGeniş Alan Ağ (WAN) Sistemlerini Yönetmek modülünüalmış olmak
YETERLİK Kablosuz ağları yönetmek
MODÜLÜN AMACI
Genel AmaçBu modül ile gerekli ortam sağlandığında kablosuz ağı
sorunsuz çalışacak şekilde yapılandırarakyönetebileceksiniz.Amaçlar1. Kablosuz LAN standardını seçebileceksiniz.2. Kişisel alan ağlarını kullanabileceksiniz.
EĞİTİM ÖĞRETİMORTAMLARI VEDONANIMLARI
Ortam: Ağa bağlı bilgisayar laboratuvarıDonanım: Kablosuz modem, Access Point, kablosuzbilgisayar
ÖLÇME VEDEĞERLENDİRME
Modül içinde yer alan her öğrenme faaliyetinden sonraverilen ölçme araçları ile kendinizi değerlendireceksiniz.Öğretmen modül sonunda ölçme aracı (çoktan seçmelitest, doğru-yanlış testi, boşluk doldurma, eşleştirme vb.)kullanarak modül uygulamaları ile kazandığınız bilgi vebecerileri ölçerek sizi değerlendirecektir.
AÇIKLAMALAR
1
GİRİŞ
Sevgili Öğrenci,
Bu modül ile 802.11 temelli kablosuz ağ teknolojilerini tanımlayacak, ağ planıoluşturabilecek, kablosuz ağ teknolojilerini kişisel alan ağlarında kullanabileceksiniz.
Bugün kablosuz sistemler sayesinde iş adamları, yöneticiler, çalışanlar, öğrenciler gibibüyük bir kesim internete ve üyesi oldukları kurumsal ağa kablosuz bağlanabilmektedir.Kişisel ve kurumsal kullanım dışında restoranlar, otobüs terminalleri, havaalanları, oteller,büyük alışveriş merkezleri gibi kamuya açık alanlarda baz istasyonları vasıtasıyla kablosuzinternet hizmetinden faydalanılabilmektedir. Ayrıca bluetooth, kızılötesi gibi kablosuzteknolojiler günümüzde özellikle kişisel kullanımda ve birçok alanda kullanılmaktadır. Ceptelefonları, uzaktan kumandalar, kablosuz kulaklık, fare, klavye, yazıcı gibi donanımbirimleri kablosuz iletişim kullanır.
Kablosuz teknolojinin en önemli özelliklerinden biri olan hareket özgürlüğü buteknolojinin günümüzde her alanda gelişmesini sağlamıştır. Bu teknolojilerin kullanımı ileilgili standartlar hâlâ geliştirilmektedir.
Bu modül sonunda size kazandırılan bilgiler ile kablosuz iletişim alanındageliştirilecek teknolojileri daha iyi kavrayacaksınız, kablosuz ağ ortamı oluştururken en iyiçözümleri sunabileceksiniz.
GİRİŞ
2
3
ÖĞRENME FAALİYETİ–1
Kablosuz iletişimi kavrayıp kablosuz cihazları ve ağ standartlarını tanıyacak,kablosuz ağ ortamının kurulumunu yapabileceksiniz.
Elektromanyetik dalga nedir araştırınız.
Geniş bant veri aktarımında kullanılan radyo teknolojileri nelerdir? Araştırınız.
Pardus işletim sisteminde kablosuz ağ bağlantı ayarları nasıl yapılır?
Araştırınız.
Kablosuz modem, kablosuz ağ adaptörü satın alırken nelere dikkat edilir?
Araştırınız.
1. KABLOSUZ AĞLAR
1.1. Kablosuz Teknolojiler
Kablosuz iletişim, kablolu iletişimin yanı sıra bir noktadan başka bir noktaya kablohattı kullanmadan veri, ses veya görüntü taşınmasına denir. Buna göre kablosuz iletişimikablolu iletişimden ayıran önemli nokta, iletim ortamı olarak havanın kullanılmasıdır.
Modern kablosuz iletişim, Heinrich Rudolph Hertz’in radyo dalgası olarak bilinenelektromanyetik dalgaları keşfetmesiyle 1800’lü yılların sonunda başlar. Guglielmo Marconi1901 yılında radyo dalgalarını kullanarak Atlantik Okyanusu’nun karşısına kablosuz telgrafile mesaj göndermiştir. 1920’de radyo, telgraf ve radyo telefonlar kullanılmaya başlanmıştır.
1940’lı yıllarda yapılan gelişmiş radar sistemiyle kısa dalga boyları kullanılarak radyomesajlarının taşınması gerçekleşmiştir. Dalga boyu küçük olan bu dalgalar günümüzdemikrodalga olarak bilinir. Mikrodalgalar, daha çok bilgiyi daha büyük hızla ve dahagüvenilir taşımayı mümkün kılar. Daha sonra geliştirilen “Spread spectrum(dağınıkspektrum)” teknolojisi ile veriler daha güvenli olarak taşınmaya başlanmıştır. 1950’li yıllardaradyo tabanlı “paging system” ile radyo teknolojisi kullanarak kıtalar arasında ses ve telgrafalışverişi gerçekleştirilir.
1983 yılında hücresel telefonların çıkması ile kablosuz ağ teknolojileri kullanıpgruplar hâlinde bilgisayarların birbirlerine bağlanması için yeni sistemler geliştirilir. Bununlabirlikte “IEEE” standartları ortaya çıkar.
ÖĞRENME FAALİYETİ–1
ARAŞTIRMA
AMAÇ
4
Her yeni teknolojinin gelişmesiyle kişilerin yaşama şekillerini değiştiren ilerlemelermeydana gelmiş. Bu bağlamda günümüzde kablosuz erişim teknolojisi ile çalışan taşınabilirbilgisayar, masaüstü bilgisayar, el bilgisayarı, kişisel sayısal yardımcı (PDA- PersonelDigital Assistant), cep telefonu, kalemli bilgisayar ve çağrı cihazları gibi aygıtlar kullanılırhâle gelmiştir.
Resim 1.1: Kablosuz iletişim
Kablosuz teknolojiler, cihazlar arasında bilgi taşımak için elektromanyetik dalgalarkullanır. Elektromanyetik dalga hava ortamında bulunur. Elektromanyetik dalga içerisindegama ışını, x-ışını, kızılötesi, morötesi, radar ve radyo ışını dalgaları yer alır. Her birdalganın farklı bir dalga boyu ve frekansı vardır. Fakat hepsi aynı hızla hareket eder.Dalgalar, dalga boyu ve frekanslarına göre düzenlenirse “elektromanyetik spektrum (tayf)”elde edilmiş olur.
Şekil 1.1: Elektromanyetik tayf
Bazı elektromanyetik dalga türleri veri taşımak için uygun değildir. Çünküelektromanyetik tayfın bu bölümleri FCC(Federal Communications Commission – Federalİletişim Komisyonu) tarafından yönetilir ve belirli uygulamalar için çeşitli kuruluşlaralisanslanır. Tayfın diğer alanları ise herhangi bir kısıtlama olmadan endüstri, bilim ve tıpalanlarında genel kullanım için ayrılmıştır. Kablosuz teknolojiler, lisans ve kullanım ücretigerektirmeyen ISM (Industrial, Scientific, Medical – endüstri, bilim, tıp) frekans bantlarındaçalışmaktadır. Bu frekansları kullanan kablosuz (Wireless) cihazlar ile kablosuz telefon,mikrodalga gibi cihazlar arasında girişim (enterferance) diye adlandırdığımız frekansçarpışmaları meydana gelebilir ve bu girişimler performans düşüşüne neden olabilir.
5
Şekil 1.2: Radyo dalgaları frekans aralığı
Genel kablosuz iletişim için kullanılan en yaygın dalga boyları arasında kızılötesi veradyo frekansı bandının bir bölümü yer alır.
1.1.1. Kızılötesi
Kızılötesi (IR: Infrared), nispeten daha düşük seviyeli bir enerji olup duvar veya diğernesnelerden geçemez. Radyo frekanslarıyla değil ışık darbeleriyle çalışır. Bu nedenle veriiletiminin olması için iki cihazın birbirini görmesi gerekir. Kişisel Sayısal Yardımcı (PDA),kişisel bilgisayar, uzaktan kumanda aygıtları gibi aygıtlar arasında bağlantı kurmak amacıylakullanılabilir. Kızılötesi Doğrudan Erişim (IrDA) bağlantı noktası olarak bilinen özel biriletişim bağlantı noktası, aygıtlar arasında bilgi alışverişi yapılmasını sağlamak için kızılötesibağlantısı kullanır. Kızılötesi ile cihazlar arasında yalnızca birebir bağlantıgerçekleştirilebilir ve 900 MHz hızında veri iletimi gerçekleştirilebilir.
Düşük güç tüketimi, radyo dalgalarından etkilenmemesi, kapalı ortamlarda izinsizdinlemeye ve bozucu etkilere karşı tam bir güvenlik sağlaması ve herhangi bir lisansgerektirmemesi kızılötesi teknolojinin avantajlarıdır. Dezavantajları ise iletişimmesafesinin kısa olması (10-15 m), sinyallerin katı cisimleri geçememesi ve havaşartlarından etkilenmesidir.
6
1.1.2. Radyo Frekansı
Radyo frekansı (RF) dalgaları duvarlardan ve diğer nesnelerden geçerekkızılötesinden daha geniş bir aralık kullanır.
RF bantlarının belirli alanları kablosuz yerel alan ağ (WLAN), kablosuz telefon vebilgisayar çevresel aygıtları gibi lisanssız aygıtların kullanımına ayrılmıştır. Bu alanlar, 900MHz, 2.4 GHz ve 5 GHz frekans aralıklarındadır.
2.4 GHz ve 5 GHz bantları kullanan teknolojiler, çeşitli IEEE( Elektrik ElektronikMühendisleri Enstitüsü) 802.11 standartlarına uygun modern kablosuz LAN teknolojileridir.Bunlar daha yüksek güç düzeyinde iletim sağlayıp daha geniş aralık sunarak bluetoothteknolojisinden ayrılır.
Şekil 1.3: ISM frekans bantları
1.2. Kablosuz Ağ Çeşitleri
Kablosuz ağlar kullanım amaçları ve büyüklüklerine dört kategoriye göre ayrılmıştırfakat kablosuz ağların kablolu ağlar gibi net bir biçimde tanımlanmış sınırları yoktur.Kablosuz iletimin aralığı birçok etmene bağlı olarak değişiklik göstermektedir. Havakoşulları ve girişimler kablosuz ağın kapsamını büyük ölçüde değiştirebilir.
1.2.1. Kablosuz Kişisel Alan Ağ
Kablosuz kişisel alan ağ (WPAN: Wireless Personel Area Network), yakınmesafedeki elektronik cihazları (PDA), fare, klavye, cep telefonu, dizüstü bilgisayar vb.kablosuz olarak birbirine bağlayan ağlardır.
Kablosuz kişisel alan ağlar diğer ağlara kıyasla daha düşük veri hızına ve daha kısailetişim mesafesine sahiptir. Kablosuz kişisel alan ağların hızları 1 Mbps ve kapsamı 10metre civarındadır. Bu ağlar, HomeRF ve Bluetooth teknolojisini uygulamaları için kullanır.
7
Resim 1.2: Kablosuz kişisel alan ağı (WPAN)
1.2.2. Kablosuz Yerel Alan Ağ
Kablosuz yerel alan ağ (WLAN: Wireless Local Area Network ), iki yönlü geniş bantveri iletişimi sağlayan, iletim ortamı olarak kablo yerine Radyo Frekansı (RF) veyaKızılötesi (IR) ışınları kullanan ve bina, kampüs gibi sınırlı alanda çalışan iletişim ağlarıdır.
Kablosuz yerel alan ağları genellikle kablolu yerel alan ağın sınırlarını genişletmekiçin kullanılır. Bu ağlar IEEE 802.11 standartlarına göre çalışır. Kablosuz LAN (WLAN)sistemleri kullanıcılara kablosuz geniş bant internet erişimi, sunucu üzerindekiuygulamalara ulaşım, aynı ağa bağlı kullanıcılar arasında elektronik posta hizmeti vedosya paylaşımı gibi çeşitli imkânlar sağlamaktadır.
Kablosuz LAN sistemlerinin mesafesi 25-100 metre civarındadır. Dünyada yaygınolarak kullanılan iki tür kablosuz LAN teknolojisi mevcuttur. Bunlardan birisi Amerikatabanlı IEEE 802.11x, diğeri ise Avrupa tabanlı HiperLAN sistemleridir.
8
Resim 1.3: Kablosuz yerel alan ağı (WLAN)
Kablosuz yerel alan ağları Avrupa düzenlemelerinde RLAN (Radio Local AreaNetworks-Telsiz yerel alan ağları), ABD ve birçok ülkede Wi-Fi (Wireless Fidelity-Kablosuz bağımlılık), Wireless Local Area Networks, WLAN olarak isimlendirilir.
Kablolu LAN’ların tüm özelliklerine sahip olan kablosuz LAN sistemleri kabloluağların devamı ya da alternatifi olarak kullanılmaktadır. Kablosuz LAN sistemleri işletmeler,kafeler, kütüphaneler, okullar ve kampüs gibi birçok alanda bireysel kullanıcılara ağabağlanma imkânı sağlamaktadır.
Kablosuz LAN’ların kullanımıyla birçok avantaj elde edilir. Bu avantajlar bina içi vebinalar arası avantajlar olarak ayrılabilir.
Bina içinde;
Hareketlilik: Kablosuz LAN sisteminde bilgisayarları sabitlemeye ihtiyaçduyulmaz. Dolayısıyla kullanıcıların hareket özgürlüğü sağlanır ve iş verimliliğiartar.
Kurulum hızı ve esnekliği: Kablolu LAN kurulumundan önce gerekli olankablolama planı ve kablolama işlemi için belli bir zaman harcanır. KablosuzWLAN sisteminde bu işlemlere gerek olmadığı için zamandan tasarruf edilmişolup sistemin kurulumu hızlandırılmış olur. Ayrıca kablo çekmenin zor olduğuyerlerde ağa kolay erişim imkânı sağlar.
Düşük maliyet: Kablosuz ağlar kurulacak sisteme göre değişmekle birliktegenellikle kablolu ağlara göre daha düşük maliyetlidir. Çünkü kablo maliyeti vekablolama işçiliği ücreti yoktur.
Ölçeklenebilirlik: Kullanıcı sayısının sabit olmadığı ortamlarda (kampüs,kütüphane, restoran, konferans salonu vb.) her yerden internet erişimi
9
sağlanabilir. Sisteme kullanıcıların katılımı sırasında ilave malzeme ve iş yükügerektirmediğinden istenilen sayıda ağ genişletilebilir.
Binalar arasında;
11 Mbps hızında hızlı bağlantılarla kablolu ağlara alternatif olmaktadır.
Sabit iletişim/bakım giderleri en az düzeydedir.
128 bit şifreleme ile iletişim güvenliği sağlar.
Dağınık yapıya sahip işletmeler veya kampüsler için binalar arası kablosuzbağlantı gerçekleştirilebilir.
Resim 1.4: Kablosuz yerel alan ağlarının kullanım alanları
Kablosuz bağlantının esnekliğine ve avantajlarına rağmen bazı sınırlamaları ve risklerivardır. Kablosuz ağların dezavantajları şunlardır:
Girişim (enterferans): Kablosuz LAN teknolojileri elektromanyetik tayfınlisanssız bölgelerini kullanır yani bu bölgeler düzenlenmemiş nitelikteolduğundan birçok farklı sinyal bu bölgeleri kullanır. Sonuç olarak bu bölgelertıkanır ve kablosuz telefonlar, mikrodalgalar gibi farklı aygıtlardan gelensinyaller ağa girişimde bulunabilir.
10
Ağ ve veri güvenliği: Kablosuz LAN teknolojisi, iletilmekte olan verileringüvenliğini sağlamak için değil o verilere erişimi sağlamak için tasarlanmıştır.Kablosuz bağlantının bu özelliği, istenmeyen alıcıların (istemci) da iletişimakışına müdahale etmesine dolayısıyla güvenlik tehditlerinin oluşmasına nedenolur. Kablosuz LAN’larda güvenlik tehditlerini önlemek amacıyla şifreleme vekimlik doğrulama gibi teknikler geliştirilmiştir.
Teknoloji: Kablosuz LAN teknolojisi gelişmeye devam etmektedir. KablosuzLAN teknolojisi şu an için kablolu LAN’ların sağladığı hızı ve güvenirliliğisağlamamaktadır.
1.2.3. Kablosuz Metropol Alan Ağ
Bir şehri kapsayacak şekilde yapılandırılmış iletişim ağlarına veya birbirinden uzakyerlerdeki yerel bilgisayar ağlarının birbirleri ile bağlanmasıyla oluşturulan ağlara MetropolAlan Ağları (MAN) denilmektedir. Metropol alan ağlarda (MAN) ve geniş alan ağlarda(WAN) genellikle kiralık hatlar veya telefon hatları kullanılmaktadır. Bu tür alanlarda kabloyerine uydu veya RF iletişim teknolojileri kullanılması durumunda Kablosuz Metropol AlanAğları (WMAN: Wireless Metropol Alan Ağ) olarak isimlendirilmektedir.
Resim 1.5: Kablosuz metropol alan ağı (WMAN)
Kablosuz MAN’lar çok sayıda şubesi bulunan kurum ve büyük şirketler ile dağınıkyerleşime sahip üniversiteler gibi yapılarda yaygın olarak kullanılmaktadır. IEEE 802.16standardı WMAN için geliştirilmektedir. IEEE 802.16 standardı günümüzde WIMAX(Worldwide Interoperability for Microwave Access - mikrodalga erişim için dünya çapındabirlikte çalışabilirlik) olarak isimlendirilmektedir.
11
Resim 1.6: Wi-fi (802.11b, g ve n (bk. Resim 1.3)) ve Wimax (802.16) kapsama alanları
1.2.4. Kablosuz Geniş Alan Ağ
Bir ülke ya da dünya çapında yüzlerce veya binlerce kilometre mesafe arasındakablosuz iletişimi sağlayan ağlara “Kablosuz Geniş Alan Ağ (WWAN: Wireless Wide AreaNetwork)” denilmektedir. En iyi örneği cep telefonu şebekeleridir. Bu ağlar, Kod BölmeliÇoklu Erişim (CDMA) veya Mobil İletişim için Küresel Sistem (GSM) gibi teknolojilerikullanır ve genellikle kamu kurumları tarafından düzenlenir.
Mobil telefon teknolojileri şunlardır:
1G (1. Nesil teknolojiler): İlk nesil kablosuz ağ standartlarına verilen isimdir.1G teknolojisinde analog veri bağlantısı kullanılmıştı fakat bazı olumsuzluklarıvardı. 1G teknolojisinde isteyen herkes görüşmeleri dinleyebiliyordu. Çevreseletmenlere karşı direnç gösteremediği için çok çabuk bağlantı kopabiliyordu.Ayrıca 1G teknoloji veri aktarımına olanak sağlamıyordu. Bu sorunlara rağmengeniş kapsama alanı, yeterli iletişim kapasitesi, dolaşım ve hücreler arası geçişdesteğiyle 1980’li yıllarda gayet kullanışlı bir iletişim sistemi olmuştur.
Resim 1.7: Araç telefonu
12
2G (2. Nesil teknolojiler): 1G’de olduğu gibi hücresel ağ sitemini kullanır.2G’nin 1G’ye göre üstünlüğü analog yayından sayısal yayına geçilmişolmasıdır. Sayısal teknolojide mobil telefonlar, bağlantı ve durum verileriniaynı kanal üzerinden yollar. Bağlantı kurulunca veri (veya ses) akışı bir kanalüzerinden yapılır. Her kullanıcı veri alıp verdiği sürece kanalı elinde tutar,paylaşmaz. Dolayısıyla konuşma süresince bu kanala dışarıdan müdahaleedilemez.
Ayrıca sayısal teknolojinin kullanılmasıyla daha yüksek ses kalitesi, dahayüksek kapasite, iletimde şifreleme yöntemiyle güvenliğin sağlanması veşebeke bilgisi gibi küçük verilerin aktarılması mümkün olmuştur.
850/900 MHz frekansta çalışması için tasarlanan bir 2G standardı olan GSM,kullanıcı sayısının artması üzerine 1800 MHz bandına taşınmıştır. Bu şekildeçok kullanıcı ile aynı anda iletişimin önü açılmış ancak frekansın artmasıylahücre yani baz istasyonlarının menzili düşmüştür.
GSM: Global System for Mobile Communications veyakısaca GSM (mobil iletişim için küresel sistem), bir cep telefonu iletişimprotokolüdür. GSM hücresel ve dijital bir sistemdir. Kapsam alanlarıhücrelere bölünerek planlanır.
GSM, dünya genelinde ilk olarak Finlandiya'da kullanılmayabaşlanmıştır. Finlandiya, gerek coğrafi yapısı gerekse hava şartları veyerleşimin oldukça dağınık olması sebebiyle insanları kablolu iletişimealternatif bir sistem olan mobil sistem üzerinde çalışmalar yapmayateşvik etmiş ve ilk 1982 yılında sistem üzerinde deneyler yapılmayabaşlanmıştır.
Resim 1.8: GSM sistemini oluşturan elemanlar
13
GSM sistemini oluşturan elemanlar şunlardır:
o Hücre: Bir GSM bal petekleri gibi bitişik radyo hücreleriağı şeklinde tasarlanır ve bu hücreler birlikte tüm servis alanınıkapsar.
o BTS (Base Transceiver System) – Baz istasyonu: Herhücre bir grup radyo kanalını kullanan BTS’ye sahiptir. BTS,mobilin şebekeye arayüzüdür ve hücrenin ortasına yerleştirilir.
o MS (Mobile Station) - Cep telefonu: Güç ve uygulamaaçısından dikkate alınırsa farklı tipte mobil istasyonlar mevcuttur.SIM kart ve mobil cihaz birlikte mobil istasyonu oluşturur.
o BSC (Base Station Controller) – Baz istasyonudenetleyicisi: Bir grup BTS, bir BSC ile kontrol edilir. Bu bazistasyonlarının sayısı üreticiye bağlıdır.
o MSC (Mobile Services Switching Center) – Mobil servisleriletişim santrali: Belli bir sayıda BSC, bir MSC’ye bağlı olarakçalışır.
Mobil telefon, GSM şebekesinin en yakın baz istasyonu (BTS) ile sürekliirtibat hâlindedir. GSM şebekesi çok sayıda hücreden oluşmaktadır. Herbir hücre belirli bir coğrafi alanı kapsamaktadır. Bu alan içerisindebulunan tüm telefonlar görüşmeleri BTS üzerinden gerçekleşir. Mobiltelefon ile serbest olarak hareket edildiğinde bir BTS’ye ait hücreden birbaşka hücreye geçildiğinde iletişim kesilmez ve diğer hücrede bulunanBTS üzerinden iletişime devam edilir.
2.5G ve 2.75G: GPRS ve EDGE teknolojilerinin 2G’ye eklenmesiyle oluşanstandarttır.
GPRS: GSM, 9.6 Kbps veri aktarımını desteklemektedir. 1G’den 2G’yegeçildiği zamanlarda bu veri iletimi gayet yeterli gelse de zamanlayetersiz kalmış, internetin de yaygınlaşmaya başlamasıyla HSCSD vesonrasında GPRS standartları geliştirilmiştir. HSCSD aynı anda birçokkanalın kullanımı ile 43.2 Kbps veri iletimini sağlayabilmiştir. GSM’deolduğu gibi kullanılmadığı zamanlarda da hazır durumda beklerken bilehattı meşgul etmesi, GPRS standartlarının geliştirilmesini sağlamıştır.BasKonuş (PTT, pust to talk) temelde GPRS’e dayanmaktadır.
14
EDGE: GSM modülasyon tipinin değiştirilmesiyle EDGE adı verilenteknoloji geliştirilmiş, bu şekilde teoride saniyede 380 Kbps veri iletimisağlanabilmiştir.
3G (3. Nesil teknolojiler): Üçüncü nesil sistem ile daha hızlı veri transferi vebant genişliğinin daha verimli kullanımı mümkün olmuştur.1G ve 2G gibihücresel ağ sistemini kullanır. UMTS, bu teknolojinin bir getirisidir. UMTSGSM'e göre çok daha hızlı bir veri alışverişi sunar. Standart GSM'de 14.4 Kbit/sgibi rakamlardan bahsedilirken UMTS'de 384 Kbit/s hızlardanbahsedilmektedir. Kaynağa göre bu hız 1920 Kbit/s hızlara çıkabilmektedir.
3G’de ses değil sayısal veri iletilir. GSM’in aksine, kullanıcı aktif olaraktelefonu kullanmadığı zamanlarda kullandığı zamana göre çok daha az kapasiteharcar, hücreye çok daha az yük bindirir. Bu sayede 2G’de şebekenin aktifolarak kullanılmadığı durumlarda da meşgul olması sorunu 3G’deyaşanmamaktadır. Bu durum hizmet sağlayıcıların kapasiteyi daha verimlikullanmasını sağlamıştır. 3G, yüksek hızda güvenli veri iletişimine imkânsağladığından, mesajlaşma, görüşme ve internet olanaklarının 2G’ye oranla çokhızlı ve güvenli bir biçimde kullanılmasına imkân tanımaktadır. Ayrıcakonumlandırma hizmeti verilebilmektedir.
Resim 1.9: 3G Teknolojisi ile görüntülü iletişim
2G’de yükseltilen yayın frekansı 3G’de biraz daha yükseltilerek 2100/2400MHz’e çıkartılmıştır. Bu, hücrelerin yayın alanının daha da daralmasına vekapalı alanda iletişim sorunlarının oluşmasına yol açmıştır çünkü frekansı artandalganın girişkenliği azalır. 3G’nin eksik noktalarından bir tanesi de harekethâlinde veri iletişimi yapıldığında hızın düşmesidir. Saatte 40km hızda 2Mbitveri iletişimi sağlayabilen 3G, 120 km’ye çıkıldığında EDGE hızına düşer, 360km’de ise iletişim neredeyse sıfırlanır. Bu hız sorununun aşılabilmesi içinHSDPA ve HSUPA teknolojileri geliştirilmiştir. 3G, ilk olarak 1998 yılında
15
Japonya’da kullanılmaya başlanmış, 2003 yılında ise Avrupa’ya gelmiştir. 3Gteknolojisi ülkemizde 2009 yılında kullanılmaya başlanmıştır.
4G (4. Nesil Teknoloji): Bu teknoloji IPv6’ya dayanmakta. Hizmet sağlayıcıile bağlantıda olan her aygıt bir IP adresine sahip olacak ve telefonlar birbiriylebu adresler aracılığıyla iletişim kurabilecekler. Kapsama alanı içerisindeki heryer, günümüzde kullanılan Wi-Fi ağları gibi bir kablosuz iletişim ortamıoluşturacaktır.
4G ile birlikte hareketli aygıtların ağa 100 Mbps ve sabit aygıtların ise 1Gbpshızla bağlanması öngörülüyor. 4G teknolojisinin getirileri şunlardır:
3G’den çok fazla sayıda eşzamanlı kullanıcı kapasitesi (şebeke meşgulsorununa çözüm)
Yeryüzündeki herhangi iki nokta arasında en az 100 Mbps bağlantı hızı Sorunsuz ve hızlı bir bağlantı, çok daha rahat küresel dolaşım (roaming) İnternete bağımlı tüm sektörlerde mobil iletişim rahatlığını artırma
(HDTV, gerçek zamanlı ses/görüntü, mobil TV gibi) Şu andaki kablosuz standartlarla uyum sorunu olmaması Paket anahtarlamalı ağ
4G'nin aslında en önemli getirisi, sürekli doğrudan internete bağlı telefonlarıyanımızda taşıyacak olmamızdır. Şu andaki teknoloji ile sürekli internetebağlanmak maddî açıdan faturayı epeyce kabartmaktadır. Ancak 4G ile bununçözülmesi öngörülmektedir. 100 Mbps hızını destekleyecek olan mobil aygıtlarile internet üzerinden DVD kalitesindeki bir yayının çok rahat bir şekildeizlenmesi ya da yüksek kalitede TV yayını yapılması beklenmektedir. Ayrıca4G’nin tüm bu hizmetleri yüksek servis kalitesi ve yüksek güvenlik ile vermesiöngörülmektedir.
4G'nin uygulamaya geçmesi aslında 2007 yılında WiMax ağlarınınkurulmasıyla başlamıştır. WiMax, 4G ile aynı banttan yayın yaptığından buteknolojinin başlangıcı sayılabilir ancak sabit bir noktadan yayın yapması vehücresel yayın sistemini kullanmaması nedeniyle tam olarak 4G değildir.
16
Şekil 1.4: Hücresel sistemlerin teknolojik gelişimi
Tablo 1.1: Kablosuz ağ çeşitlerinin özellikleri
1.3. Kablosuz Yerel Alan Ağ Standartları
Kablosuz teknik standartların oluşturulmasından sorumlu olan ana kuruluş IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers-Elektrik ve Elektronik MühendisleriEnstitüsü)’dir. IEEE, LAN ve MAN ağlar için 802.x adı altında bir seri standartyayınlamıştır. Kablosuz LAN ağlar için ise 1997 yılında 802.11 standardı yayınlanmıştır.
802.11 standardı, 2.4 GHz bandında FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum-Frekans Atlamalı Yaygın Spektrum) ve DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum - DüzgünSıralı Yaygın Spektrum) tekniklerinde 2 Mbps’e kadar veri iletişimi sağlamaktadır. Bu ilkstandardın amacı var olan kablolu LAN’ların, kablosuz olarak genişlemesini sağlamaktır.
IEEE, bu temel standardı daha yüksek veri iletim hızı, daha iyi servis kalitesi vb.ihtiyaçları karşılamak üzere geliştirmeye devam etmiştir. Geliştirilen yeni standartlar,802.11x adı ile tanımlanmış olup x bir harfi temsil etmektedir. 1999 yılında sırasıyla 802.11a
17
ve 802.11b standartlarını duyurmuştur. Daha sonra 2003’te 802.11g ve 2009’da 802.11nstandartları yayınlanmıştır. Bu standartlar farklı şekilde, farklı alanlarda kullanılmaktadır.
802.11b, g, ve n standartlarına genel olarak Wi-Fi (Kablosuz Bağımlılık) denir. Wi-FiAlliance olarak bilinen bir kuruluş da farklı üreticilerin kablosuz LAN aygıtlarının testedilmesinden sorumludur. Bir cihazdaki Wi-Fi logosu, o ekipmanın standartları karşıladığıve aynı standartlara sahip diğer cihazlarla birlikte çalışabileceği anlamına gelir.
1.3.1. IEEE 802.11a Standardı
802.11a, 1999 yılında geliştirilen bir standarttır. Veri aktarımında 5 GHz (Gigahertz)RF bandını kullanır. Bu frekans aralığında, 12 kanal kullanan OFDM modülasyon tekniğinikullanır. OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing - Ortogonal FrekansBölümlemeli Çoğullama), radyo sinyallerini farklı frekanslarda, aynı anda yollanmak üzeredaha kısa sinyallere böler ve böylece iletim boyunca oluşabilecek çapraz karışmaları önler.Bu modülasyon tekniği ev aletlerinden gelen girişimleri azaltmıştır. 802.11a standardı veriiletiminde saniyede 6, 9, 12, 18, 36, 48, 54 Mbps (Megabit) hızında yaklaşık 50 m’ye kadariletişimi destekler.
802.11a standardı 5 GHz RF tayfını kullandığı için 2.4 GHz RF tayfı (802.11 b/g/nstandartları) ile uyumlu değildir. 802.11a uyumlu ekipman bulmak gittikçe zorlaşmaktadır.Diğer standartlara göre yüksek maliyetlidir. 802.11a standardının iletişim mesafesi diğerstandartlara göre kısıtlıdır.
Bu teknoloji yüksek veri iletim hızına ihtiyaç duyan kullanıcılar tarafından veya videodağılım sistemlerinde aktif olarak kullanılmaktadır. Daha pahalı cihazlarda bulunmasınarağmen iş hayatında kurumsal kullanıcılar tarafından tercih edilmektedir.
1.3.2. IEEE 802.11b Standardı
802.11a ile aynı tarihlerde yayınlanmasına rağmen 802.11b standardı kullanıcılararasında büyük kabul görmüştür. 802.11b standardı Wi-Fi (Kablosuz Bağlılık) olarakadlandırılmış ve Wi-Fi logosu bulunan ürünler uyumlu olarak çalışır. 802.11a standardınagöre 802.11b standardının maliyeti düşüktür.
802.11b, veri aktarımında 2.4 GHz RF bandını kullanır ve 1, 2, 5.5, 11 Mbps hızında100 m’ye kadar veri iletimini destekler. 802.11b standardı DSSS modülasyon tekniğinikullanır. 802.11b standardını kullanan bileşenlerin 2.4. GHz RF bandında çalışan diğercihazlardan (bluetooth, kablosuz telefon, bebek monitörü vb.) girişime maruz kalmasınedeniyle iletişimi kesilebilir.
802.11b ofis ortamları, hastaneler, depolar ve fabrikalar gibi ortamlarda kullanılmayaoldukça uygundur. Özellikle konferans salonları, çalışma alanları ve kablo çekmenintehlikeli olduğu noktalarda ağ bağlantısı sağlanması için uygun bir teknolojidir. Kısaca802.11b, taşınabilirliğin gerekli olduğu ve orta hızlı ağ bağlantılarına ihtiyaç duyulanalanlarda kullanılır.
18
1.3.3. IEEE 802.11g Standardı
802.11a ile aynı modülasyon tekniğini (OFDM) kullanır ama 2.4 GHz RF bandındaçalışır. Maksimum veri hızı 54 Mbps’dir. 802.11g’nin sahip olduğu en önemli özellik802.11b ile ulaşılan kapsama alanını (100 m) koruyarak veri iletim hızını 802.11a’ da olduğugibi 54 Mbps’e ulaştırmasıdır. 802.11g istemci 802.11b erişim noktası ile uyumluçalışabilir. Aynı şekilde 802.11b istemci 802.11g erişim noktası ile uyumlu çalışabilir.
802.11g standardının zaman zaman 802.11b ile çalışan cihazlarla uyum sorunuyaşamasından dolayı kullanımı çok fazla yaygınlaşmamıştır. Aynı zamanda fiyatının802.11b’den yüksek olması da dezavantajıdır.
Yüksek hız gerektiren video ve çoklu ortam uygulamalarında hızı ve kapsadığı alanıngenişliği nedeniyle 802.11g standardı tercih edilebilir.
1.3.4. IEEE 802.11n Standardı
Ekim 2009 yılında yayınlanan 802.11n standardı 802.11b ve 802.11g kablosuz ağlarıngeliştirilmesiyle oluşturulmuştur. Bu teknoloji ile kablosuz cihazların geniş bir alanıkapsaması ve kablolu ağlar kadar hızlı veri iletimi hedeflenmiştir. 802.11n teknolojisiyleyüksek çözünürlükte video izlenebilir, kablosuz olarak sesli ve görüntülü görüşmeleryapılabilir. Kablolu LAN sistemlerin sunduğu kararlılık, performans ve güvenirlilik 802.11nstandartlarıyla da sağlanmaktadır.
802.11n standardı ile sağlanan veri hız 144.4 Mbps’dir. Ancak bazı değişiklikler ileveri aktarım hızı 300 Mbps’ye kadar çıkabilir. Bu değişikliklerden en önemlisi 802.11nstandardı ile MIMO teknolojisinin kullanılmasıdır. 802.11n standardına göre üretilen AP(Access Point – Erişim Noktası)’ler hem 2.4 GHz hem de 5 GHz frekansındahaberleşebilmektedir. Bu şekilde 802.11a, b, g standartları ile üretilmiş cihazlarla uyumiçinde çalışabilecektir.
MIMO (Multiple Input Multiple Output – Çoklu giriş çoklu çıkış): Birdenfazla anten kullanarak iletimin sağlandığı teknolojiye verilen addır. Buteknolojide kullanılan çok yollu yayılım ile bant genişliğinin verimi artırılır.
19
Resim 1.10: 802.11b,g standardı ve 802.11n standardı radyo sinyal yayılımı
AP (Erişim noktası) ve kablosuz ağ arayüz kartı üzerinde bulunan birden fazla antenile veri parçalar hâlinde gönderilir ve karşı tarafta da birden fazla anten tarafından algılanır.Her bir anten tarafından alınan veri, sayısal işaret işleyici (DSP: Digital Signal Processor)kullanılarak birleştirilir.
Şekil 1.5: MIMO teknolojisi ile radyo sinyallerinin akışı
MIMO teknolojisi iki alıcı ve iki gönderici (2X2) anten kullanılarak gerçekleştirilir.Aynı zamanda daha yüksek veri hızı ve daha kaliteli bir sinyal için (2X3), (3X3), (2X4) veya(4X4) şeklinde anten bağlantıları yapılabilir.
20
Standart ModülasyonTekniği
Frekansbandı
Veri hızı(Maksimum)
Maksimumsinyal aralığı
Yayıntarihi
802.11FHSSDSSS
2.4 GHz 2 Mbps Tanımlanmamış 1997
802.11a OFDM 5 GHz 54 Mbps 50 m 1999
802.11b FHSS 2.4 GHz 11 Mbps 100 m 1999
802.11g OFDM 2.4 GHz 54 Mbps 100 m 2003
802.11nOFDMDSSS
2.4 GHz5 GHz
144.4 Mbps(300 Mbps)
250 m 2009
Tablo 1.2: Yaygın IEEE WLAN standartları
1.4. Kablosuz Yerel Alan Ağ Cihazları
802.11x, IEEE tarafından tanımlanmış ve kablosuz ağ cihazlarının nasıl çalışacağınınbelirtildiği standartlar dizisidir. Bir standart kabul edildikten sonra WLAN içindeki tümbileşenlerin o standarda uyması veya en azından o standartla uyumlu çalışması önemlidir.
Bir kablosuz ortama bağlanabilen tüm bileşenler ağın istasyonları olarak adlandırılır.Tüm istasyonlar kablosuz ağ kartları ile donatılmıştır. Kablosuz istasyonlar, erişim noktaları(AP–Access Point) ve kablosuz istemciler olarak iki ayrı kategoriye ayrılır. Erişim noktaları,yönlendiriciler ve baz istasyonlarıdır. Kablosuz istemciler ise dizüstü bilgisayarlar, masaüstübilgisayarlar, kablosuz telefonlar, mobil cihazlar gibi kablosuz ağ kartı ile donatılmış diğercihazlardır.
1.4.1. Kablosuz Modem
Kablosuz modem internetten gelen verileri alır, radyo frekanslarına dönüştürür veüzerindeki anten ile bulunduğu ortama yayar. Kablosuz istemcide bulunan kablosuz ağarayüz kartı (PIC, PCMCIA) sayesinde yayılan sinyal yakalanır ve bilgisayar dili olan binarysisteme(1 ve 0’lara) dönüştürülür. Bu işlemi tersi veriler, istemciden radyo sinyali olarakyayılır ve modem tarafından algılanıp çözülür. Böylece cihazlar birbirlerini algılayacakprogramlama dilleri ile iletişim kurmuş olur.
Kablosuz modemler aynı zamanda kablosuz yönlendirici ve erişim noktası işlevlerinigerçekleştirir. Bu cihazlar günümüzde 802.11b, 802.11g ve 802.11n standartlarının biriniveya tümünü desteklemektedir. Kablosuz ağ kurulumunda kablosuz modemin desteklediğistandartlar önemlidir. Çünkü bu standartlar hız ve mesafe olarak değişiklik göstereceği içinağın kullanım şekline göre modem standardı seçilir.
802.11a saniyede 54 Mbit/s, 802.11b 11 Mbit/s, 802.11g saniyede 54 Mbit/s, 802.11nise yaklaşık 300 Mbit/s hızlarında iletişimi desteklemektedir. Mesafe aralığı olarak da
21
802.11a 50 m, 802.11b 100 m, 802.11g 100m ve 802.11n yaklaşık 250 m’lik alanlarıkapsamaktadır.
Kablosuz modemler genelde 3’ü 1 arada cihazlardır. Aynı anda erişim noktası,tekrarlayıcı ve köprü olarak kullanılabilir veya gerekli modem ayarları yapılarak buözelliklerden sadece biri kullanılabilir.
Kablosuz bir modemin kurulumu
Genel olarak bir kablosuz modemin arka tarafında adsl portu, ethernet portu, on/off vereset butonları ve power girişi yer alır.
Resim 1.11: Kablosuz modem arka panel görünüşü
(1) ADSL: ADSL hattı girişidir. Ayrıcının (splitter) LİNE girişine telefon hattındangelen DSL kablosu takılır. Kablosuz modemin adsl çıkışı ayrıcının MODEM çıkışına takılır.
(2) POWER: 9V girişidir. Güç adaptörü kablosu güç kaynağına takılır.
(3) RESET: Modemi fabrika ayarlarına almaya yarayan sıfırlama düğmesidir.
(4) 0/1: Cihazı açar veya kapar.
(5) Ethernet: UTP kablo ile bağlantı sağlamak için kullanılan port çıkışıdır. Switchveya bir bilgisayar ile kablolu bağlantı kurulmak istenildiğinde bu port kullanılır. 1,2,4,8,16diye artan ethernet portlu modemler mevcuttur.
22
Resim 1.12: Kablosuz modem kablo bağlantısı
Internet servis sağlayıcıdan gelen hat, splitter cihazının “LINE” kısmına takılır. RJ-11uçlu telefon kablosunun bir ucu splitter cihazının “MODEM” kısmına diğer ucu isemodemin “ADSL” girişine takılır. Telefon cihazının kablo ucu da splitter cihazının“PHONE” kısmına takılır.
Kablosuz modemin Ethernet portuna kablo ile bilgisayar bağlantısı yapmak içinEthernet kablosunun bir ucu modemin ethernet portlarından birine diğer ucu bilgisayarınethernet portuna takılır.
İki modem birbirine bağlanmak istenirse modemlerin Ethernet portundan Ethernetkablo kullanılarak iki modem birbirine bağlanabilir.
Kablosuz modemin bağlantıları yapıldıktan sonra cihaz çalıştırılır. Kablosuz modeminön panelinde bulunan ışıklar (ledler) kontrol edilir. Bu ışıkların yanıp ve yanmamahâllerindeki bağlantı durumu şu şekildedir:
Resim 1.13: Kablosuz modem ön panel ışıkları
23
Power: Işık yanıyor ise modemin güç kaynağına takılı olduğunu gösterir. Işıkyanmıyorsa kablo bağlantıları kontrol edilir.
ADSL: Işık yanıp sönüyor ise ADSL bağlantısının kurulum aşamasında olduğunugösterir. Işık sürekli yanıyor ise ADSL bağlantısı kurulmuş demektir ve modemin veri alışverişine hazır olduğunu gösterir.
İnternet: Işık yanmıyor ise WLAN(Kablosuz yerel alan ağ) çalışmıyor demektir. Işıksabit bir şekilde yanıyor ise WLAN’ın çalıştığını gösterir. Eğer ışık yanıp sönüyor iseWLAN üzerinden veri alışverişi olduğunu gösterir.
Wireless: Işık yanıyor ise kablosuz bağlantının aktif olduğunu, ışık yanmıyor isekablosuz bağlantının pasif olduğunu gösterir ve modemin anteni kontrol edilir.
Ethernet: Işık yanıyor ise cihaza UTP kablo ile bir cihazın (bilgisayarın, erişimnoktasının) bağlı olduğunu gösterir. Işık yanmıyorsa UTP kablo ile cihaz bağlantısıyapılmadığını gösterir.
Kablosuz modemin bağlantıları yapıldıktan sonra WLAN ağı için kablosuz modemayarları yapılır. Modem ayarları ve kurulumu iki şekilde yapılabilir.
Birinci yöntem: Kablosuz modem paketinin içinde gelen kurulum CD’si ile programkurulur. Bu program aracılığıyla modeme bağlantı yapılıp ayarları kişiselleştirilir.
İkinci yöntem: Kablosuz veya kablolu olarak modeme bağlı bir bilgisayarda webtarayıcısının adres çubuğuna modem arayüzünün IP numarası yazılıp çalıştırılır. Kullanıcıadı ve şifre girildikten sonra modeme bağlantı yapılmış olur ve ayarlar kişiselleştirilebilir.
1)Resim 1.11’de genelde kullanıcı adı ve şifre varsayılan olarak boş bırakılır veyakullanıcı adı ve şifre girildikten sonra Resim 1.12’deki pencere gelir.
Resim 1.14: Kablosuz modeme bağlantı ekranı
24
2) Resim 1.12’de modem ayarlarının durumu ile ilgili bilgiler yer alır. Genel olarakağın IP numarası, bağlantı hızı, kablosuz ağın adı, cihazın MAC adresi, seri numarası gibibilgileri içerir.
Resim 1.15: Kablosuz modemin anasayfa ekranı
3) Pencerede bulunan menülerden “Kablosuz” alanında “Kablosuz ayarlar”seçildiğinde Resim 1.13’teki pencere açılır. Bu pencerede “Kablosuz ağ adı (SSID)”kurulacak olan kablosuz ağın ismini belirtir. İstenilen ağ adı verildikten sonra diğer ayarlarResim 1.13’teki gibi yapılır ve değişiklikler “kaydet” butonuna basılarak kaydedilir.
Resim 1.16: Kablosuz ayarların yapıldığı ekran
4) “Kablosuz ağ güvenliği” seçildikten sonra Resim 1.14’deki pencere açılır. Bukısımda kimlik doğrulama seçenekleri yer almaktadır. Kablosuz ağa olabilecek saldırılarıönlemek için iki seçenekten birinin işaretlenmesi gerekir.
25
Resim 1.17: Kablosuz modemin güvenlik ayarlarının yapıldığı ekran
WEP şifreleme: Veri trafiğinin bir şifre ile değiştirilerek aktarılmasıdır. Veri bağıkatmanında çalışır, güvenliği azdır. 64 bit ve 128 bit olmak üzere iki çeşittir. Şifreninbilinmesi hâlinde diğer kullanıcıların veri trafiği incelenebilir.
WPA şifreleme: WEP’ten daha güvenli bir şifreleme türüdür. Şifre bilinse bile diğerkullanıcıların veri trafiği incelenemez. WPA (Wi-Fi Protected Access) wi-fi korumalı erişimolarak adlandırılır. İki modda çalışır. Birincisi WPA-PSK diye adlandırılan paylaşımlıanahtar korumasıdır. İkincisi ise WEP algoritmasından daha güçlü ancak şifrelemeişlemlerini gerçekleştirmek için var olan kablosuz aygıtların hesaplama olanaklarını kullananTKIP (Temporal Key Integrity Protocol) şifreleme modudur.
WPA2 şifreleme: Kablosuz ağlarda güvenliği sağlamak amacıyla geliştirilenşifreleme sistemi WPA'nın daha geliştirilmiş versiyonudur. WPA ile WPA2 arasındaki entemel fark, şifreleme olarak AES adlı algoritmanın kullanılmasıdır. WPA2 en güvenlişifreleme yöntemlerinden biridir.
Resim 1.18: MAC adresi filtreleme ekranı
26
4) Resim 1.15’te MAC adresi filtreleme ekranıdır. Bu ekran herhangi bir cihazınmodeme bağlanmasını engellenmek için kullanılır. Engellenecek cihazın MAC adresi burayagirilir.
1.4.2. Erişim Noktası
Erişim noktası (AP: Access Point), kablosuz LAN sisteminin kurulması için merkezîkonumda olan ve kapsama alanı içerisindeki tüm trafiği yöneten bir kablosuz cihazdır.
Resim 1.19: Kablosuz erişim noktası (Access Point - AP)
Büyük alışveriş merkezi, hava alanı, tren istasyonu, otobüs terminali, otel veyarestoran gibi açık alanlarda kablosuz ağ kullanarak internete genellikle bir erişim noktasıaracılığı ile bağlanılır. Bu durumda erişim noktasının (AP’nin) oluşturduğu kablosuz internetbağlantısının fiziksel alanı “Erişim Alanı-Kapsama Alanı” olarak adlandırılmaktadır.Kablosuz cihazlarda bulunan ağ kartları otomatik frekans tarama özelliğine sahipolduklarından kendilerine ulaşan kablosuz LAN sinyalini algılayabilir. Ağ kartı tarafındandoğru frekans kanalı (802.11a, 802.11b, 802.11g ve 802.11n) bulunduktan sonra erişimnoktası ile kablosuz cihazlar arasında bağlantı kurulumu başlatılır.
Kablolu modem (router) varsa bilgisayarı ağa bağlamak için erişim noktasına ihtiyaçyoktur ancak kablosuz ağ alanının kapsama alanını artırmak için yönlendiriciye bir erişimnoktası bağlanabilir.
Erişim noktası cihazları kuruluma ve teknolojiye dayanarak 10 m ile 500 m arasındakibir kapsama alanına sahipken 10 ile 250 arasında kullanıcıyı desteklemektedir. Bir erişimnoktası cihazının kapsama alanındaki istasyonların sayısı arttıkça tıkanma olasılığı artar vekablosuz ağın başarımı düşer. Bu nedenle hem kapsama alanını genişletmek hem de erişimcihazı başına düşen kullanıcı sayısını azaltmak için aynı ağ içerisinde birden çok erişimcihazı kullanılabilir.
27
Resim 1.20: Kablosuz LAN’ların erişim noktaları (AP) ile genişletilmesi
Kablosuz kapsama alanı artırılmak isteniyor ise ve ortamda 2 adet kablosuz modemvarsa kablosuz modemlerden biri “Erişim Noktası(AP)” olarak kullanılabilir veya ortamdabir kablolu, bir kablosuz modem var ise kablosuz modem “Erişim Noktası(AP)” olarakkullanılabilir. Bu işlemi yaparken kablosuz yayın yapacak ikinci modemin DHCP’sininkapatılması gerekir çünkü iki modemde ağ ortamındaki istemcilere IP atamak isteyeceğindenağda çakışmalar meydana gelir ve ağ çalışmaz.
DHCP’nin kapatılması için kablosuz modemin arayüzüne giriş yapılır. Burada “YerelAğ” içerisinde “IP Ayarları ve DHCP” penceresine geçilir ve “DHCP sunucusu kapat”seçeneği işaretlenir. Ayrıca modeme bir IP numarası verilir.
Resim 1.21: Modemin IP ve DHCP ayarlarının yapıldığı ekran
Not: “Kablosuz” sekmesinde, “Kablosuz Ağ Güvenliği” penceresi içerisinde şifrelemetipi (WPA1-WPA2) ve şifre belirleme ayarları yapılarak kablosuz ağın güvenliği sağlanmışolur.
28
Erişim noktaları, kablolu bir ağa bağlanır ise kablolu ağdan aldığı Ethernetçerçevelerini 802.11 uyumlu çerçevelere dönüştürür ve kablosuz LAN’a iletir. KablosuzLAN’dan 802.11 çerçevelerini alır ve kablolu ağa göndermeden önce Ethernet çerçevelerinedönüştürür.
Erişim noktası, kablolu bir Ethernet ağına kablosuz erişim sağlar. Erişim noktasıdağıtıcı (hub), switch (anahtar) veya kablolu yönlendirici (router)’ye takılır ve kablosuziletişim sinyalleri gönderir. Bu, bilgisayarların ve aygıtların kablolu ağa kablosuz olarakbağlanmasını sağlar. Erişim noktaları hücresel telefon kulelerine benzer bir mantıkla çalışıryani bir konumdan diğerine geçilse dahi ağın kablosuz erişimi devam edebilir.
Şekil 1. 6: Kablolu LAN ve Kablosuz LAN’ın erişim noktası (AP) ile birleştirilmesi
Erişim Noktası (AP) alırken dikkat edilecek hususlar:
Standartlar: Cihazın desteklediği kablosuz LAN standartları Modülasyon: Cihazın desteklediği modülasyon yöntemleri (OFDM) Veri transfer değerleri: Veri transferi yapabildiği hız değerleri Ağ bağlantısı tipi: Desteklediği ağ bağlantı tipi (Infrastructure ve Ad-hoc) Çalışma modları: Çalışabildiği kablosuz bağlantı modları (Erişim Noktası, AP-
to-AP Bridge, Point-to-MultiPoint Bridge, Wireless Client) Frekans bandı: Cihazın çalıştığı frekans aralığı (MHz olarak)
29
Verici çıkış gücü: Cihazın verici gücü (db olarak) Alıcı hassasiyeti: Cihazın alıcı hassasiyeti (db olarak) Dış anten tipi: Cihazın takılabilen anten tipi Ağ desteği: Cihazın kullanılabileceği ağlar ( server and Client) Güvenlik: Cihazın desteklediği güvenlik modları (64-bit, 128-bit 152-bit WEP
şifreleme, WPA vb.) Çalışma menzili: Cihazın iletişim kurabildiği menzili (kapalı alanda, açık
alanda)
1.4.3. Kablosuz İstemci
Kablosuz ağa katılabilen herhangi bir bilgisayara denir. Kablosuz istemci, istasyon(STA) olarak da isimlendirilir. Kablolu ağa bağlanabilen çoğu cihaz, uygun kablosuz ağkartına (NIC) ve yazılıma sahipse kablosuz LAN’a da bağlanabilir. Kablosuz istemci sabitveya hareketli olabilir.
Kablosuz istemci dizüstü bilgisayarlar, kişisel bilgisayar (PC), kişisel sayısal yardımcı(PDA), yazıcılar, projektörler veya kablosuz ağ kartı (NIC, Network Interface Card) ile ağakatılan herhangi bir cihaz olabilir. Kablosuz ağ kartları (NIC’ler) RF ve kızılötesi kullanaraktakılı bulunduğu cihaz ile erişim noktası (AP) arasındaki bağlantıyı sağlar.
220.127.116.11. Kablosuz Ağ Arayüz Kart
PCMCIA (Personal Computer Memory Card International Association) kartı iledizüstü bilgisayar ve PCI(Peripheral Component Interconnect) ile masaüstü bilgisayar veyadiğer ağ cihazlarına kablosuz olarak erişebilir.
Kablosuz LAN’a ağ cihazlarını bağlayabilmek için cihazın kablosuz ağ kartınınolması gerekir. PCI ve PCMCI kartları üzerinde dâhilî alıcı verici anteni bulunur. Gerektiğidurumlarda güçlü antenlerin de takılabilmesi için üzerinde yuvası mevcuttur.
Çoğu dizüstü bilgisayarlar içerisine kablosuz bağlantı için standart olarak PCMCIAkartı bulunmaktadır. Bu kart üzerinde dâhilî anten vardır. Ayrıca üzerinde ağ bağlantısınındurumunu gösterir bir LED bulunur.
Masaüstü bilgisayarlar için ise kablosuz ağ kartının (NIC’in) PCI yuvasına takılmasıile kablosuz ağa bağlanılabilir. Ayrıca masaüstü ve dizüstü bilgisayarlar için USB girişinetakılabilen kablosuz ağ adaptörleri kullanılır ancak anteni güçsüz olduğu için geniş alanlardaçok etkili bir bağlantı sağlanamaz.
Kablosuz ağ kartı, bağlantı için uygun olan frekans spektrumunu (2.4 GHz veya 5GHz) tarar ve bir erişim noktası veya başka bir kablosuz istemci ile iletişime geçer. Kablosuzağ kartı işletim sistemlerine yazılım güncellemesi olarak eklenebilir.
30
Resim 1.22: Kablosuz ağ kartları
IEEE 802.11n standardında birden fazla antene sahip ağ kartları ile erişim noktalarıkullanılmaktadır. Bu standartta sinyal alışverişi MIMO teknolojisi ile gerçekleşir.
Resim 1.23: IEEE 802.11n kablosuz PCI ağ adaptörü çeşitleri
Bir masaüstü bilgisayara kablosuz ağ kartı takmak için aşağıdaki adımlar takip edilir.
1.Adım: Kablosuz ağ adaptörler bir CD ile birlikte gelir. Bu CD’nin içerisinde sürücüve adaptörü yapılandırmak için bir yardımcı program bulunur. Kablosuz PCI kartınıbilgisayara takmadan önce bu CD bilgisayara takılır ve sürücü yüklenir. Daha sonra yardımcıprogram çalıştırılır. USB yerine PCI adaptör seçeneği seçilerek ağ kartının PCI slotunatakılacağı belirtilir.
Resim 1.24: Kablosuz PCI ağ kartı
31
2. Adım: Kasanın arka kısımdaki vidaları çıkartılıp kasa açılır.
Resim 1.25: Kasanın açılması işlemi
3. Adım: Kartı eklemeden önce kasanın arka kısmındaki metal plakanın çıkartılmasıgerekir.
Resim 1.26: Metal plaka
Bazı kasalarda bu plaka vidalıdır. Vida tornavida yardımı ile çıkartılır. Bazı kasalardaise klipslidir. Vida çıkartıldıktan veya klips açıldıktan sonra bir pense yardımı ile metal plakayerinden çıkartılır.
Resim 1.27: Metal plakanın çıkartılması
4. Adım: Kablosuz PCI ağ adaptörünü bilgisayara takmak için kart, koruyucu çerçeveve levhalarından tutulur. Böylece çipler kasanın alt kısmına bakacak şekilde olur.
32
Resim 1.28: Kablosuz ağ adaptörünün takılması
Daha sonra kart plakaya ve anakart üzerindeki slota yerleştirilir. Kartın anakarta tamolarak oturması için kenarlarından bastırılır. Daha sonra kart bir vida ile anakarta sabitlenir.
Elimizde PCI express kartı var ise kart, anakart üzerindeki PCI express slotuna takılır.
Resim 1.29: PCI-Express slotu
5. Adım: Son olarak kablosuz PCI kartının anteni kasanın arkasındaki kart üzerindekiyerine takılır ve kasa kapatılır.
33
Resim 1.30: Antenin takılması
Bilgisayar çalıştırıldıktan sonra yeni takılan kartı bilgisayar tanıyacaktır ve ekranın sağtarafında bir uyarı mesajı gelecektir. Kablosuz sürücü zaten yüklü olduğu için bu uyarımesajı seçildiğinde işletim sistemi sürücüyü bulup yüklemiş olacaktır.
Resim 1.31: Yeni donanım kartı bulundu uyarı ekranı
Bir masaüstü bilgisayar, kablosuz USB adaptör ile kablosuz ağa bağlanılmak isteniyorise aşağıdaki adımlar takip edilir.
1. Adım: Öncelikle kablosuz USB adaptör ile gelen CD bilgisayara takılır adaptörünsürücüsü ve yardımcı program bilgisayara kurulur.
2.Adım: USB adaptörü kasa üzerindeki herhangi bir USB portuna takılır. Fakatkasanın arka kısmındaki USB girişine takılması kullanım açısından tercih edilir. USB ağadaptörünün kutusu içerisinde USB ara kablosu mevcuttur. USB adaptörü bu ara kablo ilekasanın arkasına takılır. Daha sonra ekranın sağ alt köşesinde USB adaptörün bulunduğunadair uyarı mesajı gelir.
34
Resim 1.32: Kablosuz USB adaptörünün bağlantısı
Bir bilgisayar, erişim olan bir kablosuz ağı algıladığı zaman ekranın sağ alt köşesindebir uyarı verir. Bu kısımda ağ simgesine tıklanıldığında erişim olan kablosuz ağların isimleri(SSID) listelenir (Resim 1.33a). Burada istenilen ağın “Bağlan” butonu seçilir. Açılanpencerede o ağın şifresi girilir (Resim 1.33b), “Tamam” seçilir ve kablosuz ağa bağlanılır.
35
(a) (b)
Resim 1.33: Bir bilgisayarın kablosuz ağa bağlanması
Kablosuz ağ adaptörü alırken dikkat edilecek hususlar:
Standartlar: Aygıtın desteklediği kablosuz LAN standartları Modülasyon: Aygıtın desteklediği modülasyon yöntemleri (OFDM) Veri transfer değerleri: Veri transferi yapabildiği hız değerleri Ağ bağlantısı tipi: Desteklediği ağ bağlantı tipi (Infrastructure ve Ad-hoc) Frekans bandı: Aygıtın çalıştığı frekans aralığı (MHz olarak) Verici çıkış gücü: Aygıtın verici gücü (db olarak) Alıcı hassasiyeti: Aygıtın alıcı hassasiyeti (db olarak) Dış anten tipi: Aygıtın takılabilen anten tipi Güvenlik: Aygıtın desteklediği güvenlik modları (64-bit, 128-bit 152-bit
WEP şifreleme, WPA, 802.x vb.) Çalışma menzili: Aygıtın iletişim kurabildiği menzili (kapalı alanda, açık
alanda) Uyumluluk: Çalışabildiği kablosuz LAN standartlı aygıtlar İşletim sistemi desteği: Windows 98SE/ME/2000/XP
1.4.4. Antenler
Antenler, erişim noktalarında veya kablosuz modemlerde kullanılır. Kablosuz cihazınçıkış sinyali gücünü artırır. Kablosuz istemci gibi diğer cihazların sinyalini alır. Bir anteninsinyal gücündeki artışa kazanç denir. Yüksek kazançlar genellikle yüksek iletimmesafelerine çevrilir.
36
Anten, elektromanyetik dalgaları yaymak veya yakalamak için kullanılan elektronikdevre elemanıdır. Antenler vericilere bağlı olarak kullanıldıklarında enerjilerini, frekansıayarlanabilir bir güç osilatöründen alır. Küçük bir kısmı ısıya çevrilip harcanan enerjinin gerikalan bölümü, anten tarafından boşluğa yayılır. Alıcılara bağlı kullanılan antenler iseboşluktaki elektromanyetik enerjiyi yakalayıp bunu bir transmisyon hattı vasıtasıyla alıcıdevreye iletmektir. Alıcı ve verici antenleri, fiziki özellikleri nazara alındığında farksızdırhatta bir anten aynı anda hem alıcı hem de verici vazifesi görebilir.
Antenler, sinyal yayma biçimlerine göre “tek yöne açık (unidirectional)” ve “tümyöne açık (omnidirectional)” olmak üzere iki şekilde sınıflandırılır. Tek yöne açık antenler,sinyal gücünü bir yöne verir. Tüm yönlere açık antenler sinyal gücünü tüm yönlere eşitolarak verecek şekilde tasarlanmıştır.
Şekil 1.7: Tüm yöne açık anten tipi
Şekil 1.8: Tek yöne açık anten tipi
Tek yöne açık antenler tüm sinyali bir yöne vererek büyük iletim mesafeleri eldeedebilir. Tek yöne açık antenler normalde köprüleme uygulamalarında kullanılırken tümyönlere açık antenler erişim noktalarında, kablosuz modemlerde bulunur. Tek yöne açıkantenler 14 db’de çalışmaktadır. Tüm yönlere açık antenler 7 ve 5 db’de çalışmaktadır.
37
Resim 1.34: Kablosuz bağlantılar için kullanılan anten çeşitleri
1.5. Kablosuz Ortam Topolojileri
Kablosuz bir ağ oluştururken kablosuz araçların uygun kablosuz LAN’a bağlanmasıönemlidir. Bu da Servis Seti Tanımlayıcı (SSID – Service Set Identifier) kullanılarakyapılır.
Servis seti tanımlayıcı (SSID), kablosuz ağların mantıksal adıdır. Kablosuz istemcilerehangi kablosuz LAN’a ait olduklarını ve başka hangi cihazlarla iletişim kurabileceğinisöylemek için kullanılır. Servis seti tanımlayıcı, en fazla 32 karakterden oluşan büyük/küçükharf duyarlı, alfa sayısal bir dizgidir. Kablosuz cihazda yüklü yazılım yardımı ilebağlanılabilecek SSID numaraları belirlenir ve bunlardan biri seçilerek ilgili ağa bağlantıyapılır. Kablosuz cihazların SSID numaralarına erişimleri, erişim noktalarının (AP) bunumaraları çeşitli aralıklarla yayması (broadcast) ile gerçekleşir. Aynı alan içerisinde farklıiletişim kanallarını kullanan ağlar olabilir.
WLAN yüklemesinin türü ne olursa olsun, WLAN’daki tüm kablosuz cihazlarıniletişim kurması için aynı SSID ile yapılandırılmış olması gerekir.
38
Kablosuz cihazların diğer cihazlarla iletişim şekline göre iki farklı tipte kablosuzağ çalışma modeli mevcuttur. Buna göre kablosuz ağlar “Geçici ağlar (Ad Hoc Mode)” ve“Altyapılı” kablosuz ağlar olmak üzere iki farklı topolojide oluşturulur.
1.5.1. Geçici Kablosuz Ağlar
Ad Hoc Mode: Arada bir erişim noktası (AP) olmaksızın kablosuz istemcilerinhaberleşmesi için kullanılan kablosuz ağ modudur.
İki veya daha fazla kablosuz istemcinin Ad Hoc Mod veya eşler arası (peer-to-peer)bağlantı şekilleri ile birbirine bağlanması yoluyla en küçük kablosuz ağ yapısı oluşturulur.Dolayısıyla oluşturulan ağda erişim noktası (AP) bulunmaz ve geçici olarak kurulmuş bir ağyapısıdır. Erişim noktası içermeyen bu ağın kapsadığı alana Bağımsız Temel Servis Kümesi(Independent Basic Service Set – IBSS) denir.
Şekil 1.9: Bağımsız temel servis kümesi (IBSS)
Geçici ağın avantajı, ağ denetimi için herhangi bir cihaz (erişim noktası) ve ağyapılandırma ayarına gerek yoktur. Mevcut bir altyapının olmaması, güç kapasitesinin vebant genişliğinin kısıtlı olması geçici ağların dezavantajlarıdır. Ayrıca kablosuz cihazlarınhareketli olması, topolojinin sürekli değişmesine neden olur. Geçici ağda iletişimi denetleyenbir cihaz olmadığı için bağlantı kalitesi düşmektedir.
1.5.2. Altyapılı Kablosuz Ağlar
Geçici ağlar küçük ağlar için kullanışlı bir yapı olsa da büyük ağlar için yetersiz biryapıdır. Altyapılı (Infrastructure) kablosuz ağlarda ağı denetlemek için bir erişim noktası(AP) bulunur. Erişim noktası (AP) hangi kablosuz cihazın ne zaman konuşacağını denetler.Kablosuz ağ cihazları, alt yapı olarak bir erişim noktası kullanır, bu aygıt ile ağa bağlanarakbirbirleriyle iletişim kurar. Altyapılı ağlar ev ve ortamlarında en sık kullanılan ağtopolojisidir.
Tek bir erişim noktasının kapsadığı alana Temel Hizmet Kümesi (Basic Service Set -BSS) adı verilir. Temel hizmet kümesi kablosuz LAN’ın en küçük yapı taşıdır. Tek birerişim noktasının kapsama alanı sınırlıdır.
39
Şekil 1.10: Temel servis kümesi (BSS)
Dağıtım Sistemi (Distribution System) üzerinden birden çok temel hizmet kümesibağlanarak kapsama alanı genişletilebilir. Böylece Genişletilmiş Hizmet Kümesi (ExtendedService Set-ESS) oluşturulmuş olur. Genişletilmiş Hizmet Kümesi (ESS) içerisinde birdenfazla erişim noktası vardır. Her bir erişim noktası alanı ayrı bir Temel Hizmet Kümesi(BSS)’dir.
Şekil 1.11: Genişletilmiş servis kümesi (ESS)
Kablosuz ağları oluşturan en küçük yapı Temel Servis Kümesi (BSS – Basic ServiceSet)’dir. Bu temel yapıya “hücre” adı da verilmektedir. BSS’ler, diğer BSS’lerden ayrılmakiçin SSID kimlik numarası kullanır. BSS’lerin büyük ağlara (genellikle kablolu bir ağ)bağlanmasıyla oluşan yapıya Genişletilmiş Servis Kümesi (ESS – Extended Service Set),başka bir BSS’e bağlanmasıyla oluşan yapıya da Dağınık Servis Kümesi (DSS – DistributionService Set) adı verilir.
40
Şekil 1.12. Genişletilmiş servis kümesinde hücre yapısı
Sinyal kaybı olmadan hücreler arasında harekete izin vermek için BSS sinyallerininyaklaşık %10 oranında kesişmesi gerekir. Bu şekilde erişim noktaları arasındaki bağlantıkopmamış olur.
Geçici ve altyapılı ağların karşılaştırılması:
Ad-hoc modu bir birleştirici (Access Point) kullanımı gerektirmediğinden geçiciküçük bir ağ kurma konusunda kolaylık sağlar. Infrastructure modundabirleştiricinin (Access Point) geniş bir bölgeyi kapsama alanına alabilmesiözelliğinden faydalanılmış olur. Oysa Ad-hoc modunda sınırlı bir bağlantı (azsayıda bilgisayar arasında) söz konusudur.
Ad-hoc modunda paketler birleştiriciler (Access Point) vasıtasıylataşınmadığından performans yüksektir fakat bu durum az sayıda kullanıcı içingeçerlidir. Çok sayıda kullanıcı içeren kablosuz ağlarda infrastructure modundadaha yüksek performans sağlanır.
Ad-hoc modunda ağ topolojisi değişkenlik gösterebildiğinden sistemdeöncelikli olarak bağlantının devamlılığı esas alınır. Bu modda topolojideğiştiğinde veri iletimi ve veri iletim mesafesi konusunda beklenmedikdeğişiklikler oluşabilir. Infrastructure modunda ise bu biçimde sorunlarla dahaaz karşılaşılır.
Birçok bilgisayardan meydana gelen bir Ad-hoc ağında, bilgisayarlarhaberleşmek için aynı frekans aralığını kullanacağından dolayı girişim miktarıartar ve iletişim performansı düşer. Infrastructure modunda bu sorunlar en azaindirgenir.
Ad-hoc modunun yönetimi ve güvenliğinin sağlanması merkezî bir cihazınyokluğundan dolayı zordur. Ağ yöneticisinin performansı ölçebilmesi ve
41
güvenlik önlemlerini gerekli biçimde alabilmesi mümkün değildir.Infrastructure modu yönetim ve güvenlik açısından daha kullanışlıdır.
Az sayıda kullanıcı için Ad-hoc modunun maliyeti daha düşüktür. Çok sayıdakullanıcı için ise Infrastructure modu daha ucuza mal olur.
42
UYGULAMA FAALİYETİAşağıdaki işlem basamaklarını takip ederek bir kablosuz ağ ortamı oluşturunuz.
İşlem Basamakları Öneriler
Öncelikle ortamdaki istemcibilgisayarların özelliklerini belirleyiniz.
Kablosuz ağ donanımlarını buözelliklere göre belirleyiniz.
Donanımları belirlerken esnek olunuz. Cihazların aynı standartları
kullandığından emin olunuz (bk. 1.3.Kablosuz yerel alan ağ standartları)
İnternet ağına bağlı bilgisayarlaboratuvarı, kablosuz modemihazırlayınız.
Kablosuz modemin yerleşim düzeninibelirleyiniz.
Girişim (ortamdaki diğer sinyaller vediğer gürültüler etkisini göz önünealınız.
Cihazın erişim mesafesini göz önünealarak ortamdaki tüm haberleşmeyisağlayacak şekilde bir düzenbelirleyiniz.
Cihazı, ısı üreten materyallerden uzakbir yere yerleştiriniz.
Kablosuz modemin ADSL bağlantısınıyapınız (bk. 1.4.1. Kablosuz modem).
Kablosuz modemin fizikselbağlantılarını yapınız.
bk. 1.4.1. Kablosuz modem Cihazın ışıklarının yanıp yanmadığı
kontrol ediniz.
Kablosuz modeme bağlantı yaparakyapılandırma ayarlarını yapınız.
Kablosuz ağın SSID adını, şifresini vegüvenlik seçeneğini belirleyiniz.
bk. 1.4.1. Kablosuz modem Kablosuz ağı güvenli hâle getirmek için
bir şifre belirleyiniz. WPA şifrelemekullanınız.
Kablosuz ağ adaptörünün sürücüsünüyükleyiniz.
Kablosuz istemcilerin kablosuz ağadaptörleri yok ise uygun bir kablosuzağ adaptörünü bilgisayara takınız.
bk. 1.4.3. Kablosuz ağ arayüz kartı Kablosuz ağ kartının kablosuz modemle
uygun çalışıp çalışmadığını kontrolediniz.
Masaüstü bilgisayarlar için PCI slot’unatakılan ağ adaptörleri daha verimliçalışır.
Kablosuz istemcileri kablosuz ağabağlayınız.
bk. 1.4.3. Kablosuz istemci
UYGULAMA FAALİYETİ
43
KONTROL LİSTESİ
Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler içinEvet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizideğerlendiriniz.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır1. Kablosuz istemcilerin özelliklerini belirlediniz mi?2. Kablosuz ağ donanımlarınızın özelliklerini belirlediniz mi?3. Kablosuz modeminizi laboratuvarda uygun ortama yerleştirdiniz mi?4. Kablosuz modeminizin kablo bağlantılarını yaptınız mı?5. Kablosuz modemin yapılandırma ayarlarını yaptınız mı?6. Kablosuz istemcilerin ağ adaptörlerini taktınız mı?7. Kablosuz istemcilerin ağ adaptörlerinin sürücülerini yüklediniz mi?8. Kablosuz istemciyi kablosuz modeme bağladınız mı?
DEĞERLENDİRME
Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme”ye geçiniz.
44
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRMEAşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.
1. Kablolu ağlar ile kablosuz ağlar arasında erişimi denetleyen kablosuz istemcilerinkablolu ağa, kablolu istemcinin kablosuz ağa erişebilmesini sağlayan cihaz hangisidir?A) Erişim Noktası B) KöprüB) Anten D) PCI ağ adaptörü
2. Yağız, uzaktan kumada ile televizyon kanalını değiştiriyor. Yağız’ın kullandığıkablosuz teknoloji hangisidir?A) Radyo sinyali B) KızılötesiC) Bluetooth D) Morötesi
3. Bir kablosuz metropol alan ağ oluşturulmak isteniyorsa bu ağın kurulumu içinalınacak cihazlar aşağıdaki IEEE standartlarından hangisini desteklemelidir?A) 802.11b B) 802.11n C) 802.15 D)802.16
4. Aysun cep telefonundan Ahmet’e mesaj atıyor. Kullanılan kablosuz ağ çeşidiaşağıdakilerden hangisidir?A) WMAN B) WLAN C) WWAN D) WPAN
5. Dağınık yapıya sahip orta ölçekli bir işletme için kablosuz bir ağ ortamı oluşturuluyor.Oluşturulan bu ağ çeşidi aşağıdakilerden hangisidir?A) WLAN B) WMAN C) WPAN D) WWAN
6. Bir sitede A blok ile B blok arası 200 m’dir. A blokta kurulu olan bir kablosuz modemIEEE 802.11b ve g standartlarını desteklemektedir. B bloktaki bir kişi dizüstübilgisayarından A bloktaki kablosuz modeme bağlanmak istiyor fakat “Kablosuzbağlantı yok.” uyarı mesajı ile karşılaşıyor. Bu hatanın olası nedeni aşağıdakilerdenhangisidir?A) Dizüstü bilgisayarın ağ adaptörünün 802.11b standardına sahip olmasıB) Dizüstü bilgisayarın ağ adaptörünün 802.11g standardına sahip olmasıC) 802.11b ve g standartlarının maksimum 54 Mbps veri hızına sahip olmasıD) 802.11b ve g standartlarının maksimum 100 m’lik kapsama alanına sahip olması
7. Kablo bağlantıları yapılmış bir kablosuz modemin ön panelinde bulunan led’lerdenwireless ışığı yanmıyor. Kablosuz modemin çalışmama nedeni aşağıdakilerden hangisiolabilir?A) ADSL bağlantısı yoktur.B) Kablosuz bağlantı aktif değildir.C) Bir UTP kablo bağlantısı yapılmamıştır.D) Kablosuz yerel ağ çalışmıyordur.
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
45
8. SSID (Service Set Identifier for WLAN) teriminin anlamı aşağıdakilerden hangisidir?A) Kablosuz ağ şifreleme metodur.B) Kablosuz ağ adaptörünün adıdır.C) Kablosuz modemin oluşturduğu ağın adıdır.D) Filtreleme yöntemidir.
9. Kablosuz modemlerde kullanılan anten çeşidi aşağıdakilerden hangisidir?A) Çanak antenB) Tek yöne açık antenC) TV anteniD) Tüm yöne açık anten
10. Yandaki şekildeki gibi bir erişim noktası ile oluşturulankablosuz ağ topolojisine verilen isim aşağıdakilerden hangisidir?A) IBSS B) BSS C) ESS D) DS
11. AES şifreleme algoritmasını kullanarak kimlik denetimi gerçekleştiren kablosuz ağgüvenliği çeşidi aşağıdakilerden hangisidir?A) WEP B) WPA C) WPA2 D) TKIP
12. UMTS teknolojisi kaçıncı nesil mobil iletişimde kullanılmaya başlanmıştır?A) 4G B) 3G C) 2G D) 1G
13. MIMO teknolojisi kullanılarak 802.11n uyumlu aygıtlarla oluşturulan ağın hızı kaçMbps’ye kadar çıkartılabilir?A) 54 Mbps B) 11 Mbps C) 144 Mbps D) 300 Mbps
14. BasKonuş sisteminin kullanıldığı mobil iletişim teknolojisi aşağıdakilerdenhangisidir?A) GPRS B) 1G C) GSM D) 2G
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevapverirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.Cevaplarınızın tümü doğru “Modül Değerlendirme”ye geçiniz.
46
ÖĞRENME FAALİYETİ–2
Kablosuz kişisel alan ağlarda kullanılan teknolojileri kavrayıp wi-fi ve bluetooth ağcihazlarını tanıyacak, kablosuz kişisel alan ağ kurulumunu yapabileceksiniz.
Cep telefonu kullanarak internete bağlanma yöntemlerini araştırınız.
Bilgisayar çevre elemanları (klavye, mouse, yazıcı ) ile bilgisayar arasındaki
kablosuz iletişim teknikleri nelerdir? Araştırınız.
Kablosuz ağ ortamında dosya veya kablosuz cihaz paylaşımı nasıl yapılır?
Araştırınız.
2. KİŞİSEL ALAN AĞLARI
2.1. Wi-Fi
Wi-Fi IEEE 802.11b,g ve n standartlarını destekleyen ağ ortamlarına verilen isimdir.Ev veya küçük işyerlerinde kablosuz bağlantı özelliğine sahip bilgisayarlar arasındakablosuz modem üzerinden (altyapılı ağ) veya kablosuz modem kullanılmadan (geçici ağ)bir kişisel alan ağı oluşturulabilir. Bunun sonucunda aynı ağda bulunan bütün bilgisayarlar,cep telefonları ve diğer kablosuz aygıtlar dosya veya yazıcı paylaşımı gibi özelliklerikullanarak iletişim kurabilir, aynı hattan internete çıkabilir.
Resim 2.1: Wi-Fi erişim ortamı ve wi-fi logosu
ÖĞRENME FAALİYETİ–2
ARAŞTIRMA
AMAÇ
47
Erişim noktası kullanmadan iki aygıt arasında geçici kablosuz ağ kurma:
Erişim noktası kullanmadan cihazlar arasında “Ad Hoc Mod (peer-to-peer)” kablosuzağı kurulabilir. Bu ağın esnekliği azdır, ağ güvenliği daha düşüktür ve ağ performansı erişimnoktası olan ağlardan daha yavaştır fakat dosyaların, sunuların veya internet bağlantısınınbirden çok bilgisayar ve aygıt arasında kablosuz bir ortamda paylaşılması bu bağlantı türünükullanışlı hâle getirmiştir.
Resim 2.2: Ad Hoc Mod (Peer to Peer)
Öncelikle iki cihaz arasında kablosuz geçici bir bağlantı kurmak için her iki aygıtın dauyumlu wi-fi standardını destekleyen kablosuz ağ adaptörüne sahip olması gerekir. Geçiciağlardaki bilgisayarların ve aygıtların birbirinden en fazla 9 m uzakta olması gerekir.
“A” bilgisayarının yapılandırılması:
Bilgisayarda çalışan güvenlik duvarı uygulamaları ve virüs algılama yazılımlarıdâhil olmak üzere çalışan tüm uygulamalardan çıkılır varsa internet bağlantısıdevre dışı bırakılır.
Başlat/ Denetim Masası / Ağ ve Paylaşım Merkezi / Bağdaştırıcı AyarlarınıDeğiştirin ekranında kablosuz ağ bağdaştırıcı hariç tüm bağdaştırıcılar devredışı bırakılır.
Ekranın sağ alt köşesinde bulunan ağ simgesi üzerinde “Bağlantı yok” uyarımesajı gelir. Burada “Ağ ve Paylaşım Merkezini Aç” seçilir.
Resim 2.3: Bağlantı yok uyarısı
48
Ağ ve paylaşım merkezi ekranında “Yeni bağlantı veya ağ kurun” seçilir.
Resim 2.4: Ağ ve Paylaşım Merkezi
İki bilgisayar arasında geçici ağ oluşturmak için “Kablosuz geçici (bilgisayarlararası) ağ kur” seçeneği işaretlenir.
49
Resim 2.5: Geçici ağ kurulum ekranı
50
Resim 2.6: Ağ adı ve şifre belirleme ekranı
Ağ adı (SSID): Bu ağ için belirlenen addır. Oluşturulacak ağın tanınmasınayardımcı olacak bir ad girilir. Örneğin, “İş yeri Ağı”, “Evdeki Ağ”, “OkuldakiAğ” gibi bir ad verilebilir.
Güvenlik türü: Geçici ağ oluştururken ağın güvenliğini sağlamak için “Kimlikdoğrulama yok” veya “WEP” şifreleme türlerinden biri seçilir. (WPA geneldealt yapılı ağlarda kullanılır.”) Biz WEP şifreleme türü seçiyoruz. WEP 64 bitveya 128 bit şifreleme için bir ağ parolası kullanır.
Güvenlik anahtarı: Rakam ve harflerden oluşan, en az 8 en fazla 63karakterden olan bir şifre girilir. “Kimlik doğrulama yok” seçilirse şifre alanıboş bırakılır. “Bu ağı kaydet” seçeneği işaretlenerek oluşturulan geçici ağ birdaha kullanılmak üzere kaydedilebilir. “İleri” butonu seçilerek geçici ağoluşturulur.
51
Resim 2.7: Oluşturulan geçici ağ bilgi ekranı
Resim 2.8: Geçici ağ uyarı ekranı
Ekranın sağ alt köşesinde yer alan ağ simgesinde “Bağlantı var” uyarısı gelir.Burada “Kullanıcılar bekleniyor” ifadesi geçici ağın hazır olduğunu ve erişimalanı içerisindeki diğer aygıtlar tarafından bağlanabilir olduğunu gösterir.
52
“B” bilgisayarının yapılandırılması:
Resim 2.9: “B” bilgisayarın “A” bilgisayarına bağlanması
“A” bilgisayarında oluşturduğumuz geçici ağ ile “A” bilgisayarının kablosuz ağadaptörü, ortama sinyal yayar. Bu ortam içerisinde bulunan “B” bilgisayarınınkablosuz ağ adaptörü, bu sinyali algılar ve ekranın sağ alt köşesinde “kablosuzağ bağlantısı var” uyarısı gösterir.
“B” bilgisayarından bu ağa erişmek için oluşturulan ağ adının üzerine tıklayıpçıkan “Bağlan” butonuna tıklanır. Belirlenen güvenlik anahtarı girilir.
Resim 2.10: Geçici ağa bağlı bilgisayarların göründüğü ekran
53
Masaüstünde ağ sekmesi tıklanır ve ağa bağlı olan bilgisayarların simgelerigörülür.
Cep telefonu ile geçici ağa bağlanma:
Wi-fi desteği olan ve uygun IEEE 802.11 standardı desteği olan bir cep telefonuile oluşturulan kablosuz LAN ortamına bağlantı yapılabilir. Bunun için ceptelefonunun ayarlar menüsü içerisinde bulunan “Bağlantı” seçilir. Açılanpencerede “Kablosuz LAN” seçilir. Oluşturulan geçici ağ seçilip şifregirildikten sonra cep telefonu ile wi-fi ortamına bağlanılır.
Resim 2.11: Cep telefonundan geçici ağa bağlanma
Olası bağlantı sorunları:
Geçici ağ ortamına bağlanacak bilgisayarların aynı ağda olması gerekir yani192.168 ile başlayan bir ağda bulunmalıdır. Bunun için bilgisayarları statik IPverilebilir.
Windows 7 işletim sisteminde “Ağ konumu ayarları” iki bilgisayar için de aynıkonum “Ev ağı”, “İş yeri ağı”, “Ortak ağ” olarak belirlenirse bazı ayarlarıişletim sistemi otomatik yapar.
Oluşturulan kablosuz ağı silme:
Oluşturulan kablosuz ağı silmek veya daha önce bağlanılan bir kablosuz ağı silmekiçin Denetim Masası/ Ağ ve Paylaşım Merkezi/ Kablosuz ağları yönet seçilerek Resim2.12’deki pencere açılır. Burada silinmek oluşturulan ağ seçilip ekranın üst tarafında bulunan“kaldır” butonu ile kablosuz ağ silinir.
54
Resim 2.12: Kablosuz ağları yönet ekranı
2.1.1. Hotspot
Şehir genelinde kurulan verici antenlerle Wi-Fi bölgeler (Hotspot) yaratılır. Wi-Fibölgelerinde bulunan antenler kapsama alanlarında bulunan bilgisayarlarla bağlantı kurarakveri alışverişi yapar. Kafelere, alışveriş merkezlerine, tren istasyonlarına, restoranlara,süpermarketlere, kampüslere, hastanelere ve bunun gibi birçok alana Wi-Fi teknolojisiuygulanabilir. Bu ortamlarda dizüstü bilgisayar, PDA’lar veya wi-fi desteği olan ceptelefonları ile internete bağlantı sağlanabilir.
55
Resim 2.13: Hotspot kullanım yerleri
2.2. Bluetooth
Bluetooth, kısa mesafedeki aygıtları birbirine bağlayan bir kablosuz teknolojidir veadını Viking savaşçısı Harald’dan almıştır. Bu kişi, Norveç ile Danimarka’yı birleştirmesi iletanınmaktadır. Kral Harald’ın farklı politikaları bir araya getirmesi gibi bluetooth’da ceptelefonları, bilgisayarları, PDA’ları, yazıcıları kablosuz olarak bir araya getirir. Ceptelefonları ve cep telefonu aksesuarları arasında kablosuz iletişim sağlayabilecek düşük güçtüketimli, düşük maliyetli bir radyo arabirimi üzerinde 1994 yılında yapılan araştırmalarsonucunda Bluetooth teknolojisinin kapıları açılmıştır.
1998 yılının başlarında bilgisayar ve telekomünikasyon endüstrisinin Bluetoothteknolojisiyle ilgilenen öncü firmaları Bluetooth Özel Çalışma Grubu (SIG: Special InterestGroup) altında birleştiler. SIG’nin temel amacı Bluetooth teknolojisinde yaşanan gelişmeleriyakından izlemek ve bu teknoloji için açık, global bir ağın oluşmasını sağlamaktır.Kuruluşun diğer çalışmaları arasında frekans bandı uyumu ve teknolojinin kitleleretanıtılması yer almaktadır. SIG organizasyonu kendi içinde her biri teknolojinin belli birkısmına (yazılım, hava arayüzü gibi) odaklanmış, çeşitli çalışma gruplarına ayrılmıştır.
Bluetooth, kısa radyo dalgaları kullanılarak kablosuz iletişim yapmaya olanaksağlayan bir teknolojidir. Mobil telefon ve dizüstü bilgisayara yerleştirilecek bluetoothmikroçipi bugünkü ara kablonun yerini almıştır. Yazıcılar, cep bilgisayarları, masaüstübilgisayarları, fax makineleri, klavyeler ve herhangi başka bir elektronik aygıt bluetoothsisteminin bir parçası olabilir. Bluetooth, aygıtların birbirine fiziksel olarak bağlanmazorunluluklarını yok etmesinin yanında mevcut veri ağlarına tüm standartlara uyabilecek bir
56
köprü, ikincil bir arayüz ve küçük özel (ad hoc) gruplar için sabit altyapılı (infrastructure)ağlardan bağımsız bir mekanizma sağlar. Araçlar birbirlerinin görüş alanında olmasalar bileses ve bilginin ucuz, çabuk ve güvenli iletimini sağlar.
Resim 2. 14: Bluetooth bağlantı programı
Bluetooth teknolojisinin avantajları
Birlikte çalışabilirlik
Bluetooth ağlarında farklı üretici firmaların farklı cihazlarının aynı profilikullandıkları sürece birlikte çalışabilirliği garanti altına alınmıştır. Profiller, bluetoothprotokol yığınının birlikte çalışabilirlik çözümleri sunmak için nasıl kullanılabileceğiniortaya koymaktadır. Örneğin, bir klavyenin bir cep telefonu kulaklığı ile haberleşmesigerekli olmadığı için klavye ve kulaklık farklı profilleri esas alarak tasarlanabilir.
Kısa mesafe kablosuz haberleşme yapısı
Günümüzde bilgi işlem ve haberleşme cihazları arasında sayısal haberleşme genelliklekablolar vasıtasıyla gerçekleştirilmektedir. Bu kablolar da çeşitli şekillerde, çeşitli boyutlardave çeşitli sayıda pinleri olan konnektörlere bağlanır. Bu da kullanıcı için oldukça külfetliolmaktadır.
Bluetooth teknolojisi ile haberleşecek olan cihazlar, kablosuz olarak bir hava arayüzüvasıtasıyla radyo dalgalarını kullanarak bağlantı kurabilmektedir. Bu teknoloji özellikle kısa
57
mesafe (yaklaşık 10 metre) haberleşmesi için tasarlanmıştır. Bunun nedeni, teknolojiyiküçük, taşınabilir, batarya ile beslenen cihazlar için çok az güç tüketimi sayesinde cazip hâlegetirmektir.
Açık standart yapısı
Bluetooth SIG, Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisini herkese açık, telif hakkıolmayan bir teknoloji olarak tanımlamıştır. SIG’nin kuruluşundan itibaren bu açık standartyapısını benimsemesinin nedeni teknolojinin daha geniş kitleler tarafından kabulünüsağlamaktır.
Ses ve veri haberleşmesi
Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisi hem ses hem de veri trafiğini taşıyacakyapıya sahip, bütün cihazlara bu her iki içeriği de kullanma olanağı veren bir teknolojidir.
Tüm dünyada uyumlu olması
Bluetooth teknolojisini kullanan cihazlar herhangi bir ek donanım ve yazılımgerektirmeden çalışmaktadır. SIG bünyesinde yürütülen Bluetooth Yeterlik Programının(Bluetooth Qualification Program) amacı cihazların hangi ülkede ya da hangi üreticitarafından üretildiğinden bağımsız olarak birlikte çalışabilir olmalarını sağlamaktır.
Bluetooth teknolojisinin teknik özellikleri
Tablo 2.1: Bluetooth teknolojisi teknik özellikleri
Radyo frekans aralığı: Bluetooth kablosuz haberleşme teknolojisi radyofrekansı spektrumunun 2.4 GHz’lik lisanssız bölgesini kullanır.
Frekans atlama tekniği (FHSS): Bluetooth teknolojisinde dahagüvenilir ve daha etkili bir haberleşme için frekans atlaması mekanizmasıkullanılmaktadır. Bluetooth radyosu trafiğin oldukça yoğun olduğu ISMbandında çalıştığı için herhangi bir etkileşim hâlinde kaynak tarafındangeçici olarak bloke edilmesi mümkündür. Bluetooth teknolojisikaybedilen paketlerin tekrar gönderilmesini sağlamasına rağmen onların
58
da tekrar bloke olması ihtimaline karşı bu paketlerin yeni bir kanaldangönderilmesi daha verimli olacaktır.
Bluetooth radyo frekans işlemleri 2.402 GHz’den başlar, 2.480 GHz’deson bulur.1 MHz’lik aralıklara ayrılmış 79 frekans atlaması sayesindefrekans spektrumu genişletilir. Saniyede ortalama 1600 atlamaya izinveren full-duplex sinyal iletişim tekniği kullanılır. Bir bluetooth cihazınınpaket iletimi başka bir cihaz tarafından bozuluyorsa paket mastertarafından belirlenen başka bir frekansta tekrar gönderilir.
Modülasyon tekniği: Bluetooth sisteminde kullanılan modülasyonmetodu GFSK(Gaussian Frequency Shift Keying) tekniğidir. İşletimbandı 83.5 MHz, 1 MHz aralıklı kanallara ayrılmıştır ve maksimum kanalbant genişliğini elde etmek için her bir kanal, GFSK modülasyon tekniğiile 1 Mbit/s ile sinyalleşmektedir.
Bluetooth radyo güç sınıfları: Bluetooth standartları, üç farklı tipte güçsınıfına müsaade etmektedir. Bu güç sınıfları bluetooth cihazlarının farklımesafelerde bağlantı kurmalarına imkân tanır.
Bluetooth bağlantısı için ayrıca minimum mesafe de söz konusudur.Radyolar birbirine çok yakın konulurlarsa bazı alıcılar doyma noktasınagelebilir ve birkaç bluetooth radyosu kısa uzunluktaki hatlarda güvenilirolmayabilir. Bu minimum mesafe yaklaşık olarak 10 cm’dir. 100 m’likhatlar 1.sınıf yüksek güçlü radyolara ihtiyaç duyar. Bununla birlikte,düşük ve yüksek güçlü cihazların farklı mesafelerde kombinasyonlarıkullanılarak da piconetler (en küçük bluetooth şebekesi) oluşturulabilir.En çok kullanılan Sınıf 2 radyo 2.5 mW güç kullanır. Bluetooth çok azgüç tüketmek üzere tasarlanmıştır. Cihazlar aktif değilken güç tüketiminiazaltmak için kapanır.
Tablo 2.2: Bluetooth güç sınıfları maksimum çıkış güçleri ve mesafeleri
Master-Slave yapısı: Bluetooth şebekesinde neredeyse tüm birimlerözdeştir ve 48 bitlik adres dışında donanım ve yazılımları aynıdır.Bağlantı ilk kurulduğu zaman geçici bir başlangıç ünitesi tahsisedilmektedir. Bağlantıyı kurmaya başlayan ve trafiği en fazla 7 üniteyekadar kontrol edebilen bu sistem master adını almaktadır. Her bağlantıyolu şebekesi ise slave olarak adlandırılmaktadır.
Bluetooth cihazları, her bir paketten sonra yeni bir frekansa atladıklarızaman mutlaka kullanacakları frekans sırası ile uyuşmak zorundadır.
59
Bluetooth cihazları, master veya slave olarak iki farklı moddaçalışabilmektedir. Frekans atlama sırasını belirleyen master’dır. Slave’lermaster ile eş zamanlı olarak onun frekans atlama sırasını takip eder.
Her bir bluetooth cihazının kendine özgü bir bluetooth cihaz adresi vebluetooth saati vardır. Bluetooth spesifikasyonunun temel bant katmanı,bluetooth cihaz adresi ve bluetooth saatinden frekans atlama sırasınıhesaplayan bir algoritma tanımlamaktadır. Slave’ler master’abağlandıkları zaman onlara bluetooth cihaz adresi ve master’ın saatinibelirtilir. Onlar da bu bilgileri frekans atlama sırasını hesaplamak içinkullanır çünkü bütün slave’ler master’ın saatini ve adresinikullanmaktadır ve master’ın frekans atlama sırasıyla eş zamanlı olarakçalışmaktadır.
Bluetooth topolojileri
Bluetooth araçları Piconet ve Scatternet adı verilen ağlar içerisinde yer alır vehaberleşir.
Piconet: Bluetooth teknolojisini kullanan cihazlar, ad-hoc biçimiyle bağlantıkurmaktadır. Birbirlerinin kapsama alanı içerisinde bulunan bluetooth birimleri noktadannoktaya ya da noktadan çok noktaya bağlantı kurabilir. İki veya daha fazla bluetooh birimibirbiriyle bağlantı kurduğunda bunlar bir şebeke oluşturur ve bluetooth standartlarında buşebekeye ‘piconet’ adı verilir.
Piconet birbirine bağlı iki birimle (dizüstü bilgisayar ve hücresel telefon gibi) başlar,birbirine bağlanmış sekiz birime kadar genişleyebilir. Bütün Bluetooth cihazları eşdeğerolmalarına rağmen piconet oluştururken piconet bağlantısı süresince bir birim master,diğerleri slave olarak rol alır.
Şekil 2.1: Piconet topolojisi şematik gösterimi
60
Piconet içerisinde bir slave sadece kendi master’ı ile haberleşebilir. Piconetiçerisindeki tüm birimler master’ın saatini ve bluetooth adresini kullanarak hesaplanan aynıfrekans atlama sırasını paylaşır.
Scatternet: Birçok piconet aynı alanı kapsıyor olabilir. Her bir piconet farklı master’asahip olduğu için piconet’lerin frekans atlamaları birbirinden bağımsızdır. Birden fazlapiconet’in birbirine bağlanmasıyla oluşan şebeke yapısına ‘scatternet’ adı verilir.Standartların piconet içerisindeki slave sayısını 7 ile sınırlandırmasına rağmen scatternetyapısı kullanılarak ağ içerisindeki birim sayısı attırılabilir ve daha geniş bir kapsama alanıelde edilebilir.
Bir birim birden fazla piconet’e ait ise mutlaka zaman paylaşımlı (time sharing)olmalıdır. Bunun anlamı, bu birim birkaç dilim bir piconet’te birkaç dilim diğer piconet’teharcar. Bluetooth v1.1 standartlarına göre bir bluetooth ünitesi, iki farklı piconet’te slaveolarak rol alabilir fakat master olarak sadece bir piconet’te görev alır. Bir master ikipiconet’te master ise bu piconet’ler eşzamanlı olmalı ve aynı atlama sırasını kullanmalıdır.Başka bir deyişle bu iki piconet tek ve aynı piconet olmalıdır.
Şekil 2.2: Scatternet topolojisi şematik gösterimi
61
Bluetooth protokolleri
Resim 2.15: Bluetooth teknolojisi protokol kümesi
RF: Bu alan Bluetooth’un teknik özelliklerini tanımlar. Lisansız 2.4 GHzISM bandı üzerinde çalışır.
Baseband: Cihazların birbiriyle iletişim kurmaları için temelprosedure’leri tanımlar.
o Keşif Prosedürü: Bluetooth cihazlar yakındaki cihazları keşfetmekiçin ya da keşfedilmek için keşif prosedürünü kullanır. Keşifprosedürü asimetriktir. Etraftaki başka cihazları arayan bluetoothcihaz arayan cihazdır ve aktif olarak sorgu mesajları gönderir.Bulunabilen bluetooth cihazlara “keşfedilebilir cihazlar” denir vebu sorgu isteklerini dinler ve cevap gönderir. Sorgu istek ve cevabıiçin keşif prosedürü özel bir fiziksel kanal kullanır.
o Çağrı (Bağlanma) Prosedürü: Bağlantı sağlama prosedürüasimetriktir ve bir cihazın çağrı yapmasını ve diğer cihazın çağrıkabul etmesini gerektirir. İşlem özeldir yani belli bir cihaz cevapverir.
o Bağlanan cihaz özel bir fiziksel kanaldan istekleri dinler. Bukanalın bağlanabilen cihaza has özellikleri vardır. Sadecebağlanabilen cihazla ilgili bilgisi olan bir arayan cihaz bağlanabilir.
Link Manager: Genellikle bağlantı kontrol donanımıyla birlikte çalışanbu arabirim bağlantı düzenini, güvenliğini ve kontrolünü sağlar.Yetkilendirme (authentication) ve güvenlik servisleri, servis izlemekalitesi ve basaband durumunun kontrolü gibi işlemleri de yürütür.
62
L2CAP (Logical Link Control And Adaptation Protocol): Bu protokol,TCP/IP ve vCard/vCalendar gibi üst seviye protokoller arasında geçişisağlar.
SDP (Service Discovery Protocol): Bluetooth’un desteklediğiuygulamaları genişletmek amacıyla kullanılan bu protokol, bir bluetoothcihazı bağlantının ucundaki diğer bir cihazın sahip olduğu servislerinneler olduğunu ve bunlara nasıl erişileceğini araştırır.
RFCOMM: Seri kablolar üzerinden iletim kurmak üzere yazılmış eskiuygulamaların yeni düzenlemeler yapılmadan bluetooth bağlantısındakullanılmasını sağlar.
Bluetooth teknolojisinin güvenliği
Bluetooth cihazlarının gizlice dinlenmesi ya da mesajların çıkış noktasınındeğiştirilmesi gibi tehlikelerin önüne geçmek amacıyla bu cihazlar bazı güvenlik özellikleriiçermektedir. Başlıca güvelik yöntemleri şunlardır:
İletişim şifresi: Bağlantıların gizliliğini sağlamak ve gizlice dinlenilmeyiönlemek için kullanılır.
Karşıla-yanıtla prosedürü: Mesajların çıkış noktasının değiştirilmesi vekritik bazı verilerle fonksiyonlara ulaşılması gibi olaylara engel olur.
Oturum anahtarlarının üretimi: Bağlantı sırasında oturum anahtarlarıistenildiği zaman değiştirilebilir.
Frekans sıçraması ve mesafenin kısa olması: Sinyallerin yakalanmasınıönlemede yardımcı bir etkendir.
Kullanıcıya özel 128 bit’lik bir anahtar başlangıçta üretilir. Bu anahtargizlidir ve hiçbir zaman açıklanmaz.
Bluetooth teknolojisi kullanım alanları
Cep telefonlarıyla kablosuz kulaklıklar arasındaki iletişim bluetooth ilesağlanmaktadır.
Fare, klavye, yazıcı gibi çevresel bilgisayar birimlerini bilgisayarabağlamak için bluetooth teknolojisi kullanılır.
Kızılötesi kullanılarak yapılan tüm transferlerin yerine bluetoothteknolojisi kullanılabilir.
63
İki cihaz arasında (notebook, PDA, GPS vb. ) dosya transferi, kişi listesiaktarımı, toplantılar, notlar, hatırlatmaların aktarımı içim kullanılır.
Tıbbi cihazlar, barkod tarayıcılar, trafik kontrol cihazları, testekipmanlarını çalışmasında bluetooth teknolojisi kullanılır. Bu alanlarartırılabilir.
Bluetooth ile wi-fi arasındaki farklar
Tablo 2.3: Bluetooth ile wi-fi arasındaki farklar
2.3. CSMA/CA
CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance - tasıyıcı algılamasıçoklu erisim/çarpıma kaçınma), kablosuz ağda çarpışmaların önüne geçebilmek içinkullanılan ağ bağlantı protokolüdür. Çarpışmaları (çakışmayı) önlemek için kablolu ağlardaCSMA/CD (Tasıyıcı algılaması çoklu erisim/çarpışma algılama) protokolü, kablosuzağlarda ise CSMA/CA protokolü kullanılır.
Kablosuz ağlar IEEE 802.11 standardıyla belirlenen 11 Mbps’den 300 Mbps’ye kadarhızları destekleyen ağlardır. 802.11x standartlarına sahip aygıtlar CSMA/CA yönteminikullanır. CSMA/CA protokolü “Veri bağı” katmanı altında bulunan MAC alt katmanındaçalışır.
64
Resim 1.16: OSI başvuru modeli MAC alt katmanı
MAC katmanı DCF (Distributed Coordination Function- Dağınık koordinasyonfonksiyonu) ve PCF (Point Coordinated Function-Merkezi koordinasyon fonksiyonu) olmaküzere iki fonksiyon kullanılır. DCF ortam paylaşımı için 802.11 MAC protokolününtemel erişim metodu olan CSMA/CA protokolünü kullanır. PCF ise sorgulamalı(polling) erişim metodu ile çekişmeden bağımsız bir servis sağlar.
Şekil 2.4: Kablosuz ağ çalışma modları
PCF (Merkezî koordinasyon): Bu modda bir erişim noktası (AP) herkese nezaman iletim yapabileceğini söyler (BSS – Altyapılı ağ - Infrastructure). Bunedenle kanalda çarpışma gerçekleşmez. Saniyede 10-100 kere bir işaretçerçevesi kanala yayılarak sistem parametrelerini mevcut ve yeni gelecekkullanıcılara bildirir. Ayrıca yeni bağlanacak kullanıcılar için bir davet niteliğitaşır. Bu şekilde periyodik tüm istasyonlar sorgulanır ve onlara iletim yapmaimkânı tanınır. Herkese belirli bir servis kalitesi garanti edilir ancak herkullanıcı eşit kalitede servis almayabilir.
DCF (Dağınık koordinasyon): Bu modda ise merkezî bir idare yoktur (Ad HocMode - Peer to peer - IBSS). DCF kullanıldığında CSMA/CA protokolüçalıştırılır.
65
Peer-to-peer kablolu ağlarda kullanılan CSMA/CD protokolünde, verigöndermek isteyen istasyon/aygıt ağı kontrol eder. Kanal boş ise göndermekistediği çerçeveleri (Paket değil çünkü CSMA 2.katmanda çalışır.) gönderir.Kanal dolu ise rastgele bir süre bekleyip gönderme işlemini tekrar eder.
Kablolu ağlarda CSMA/CD protokolünün kullanılması ile çakışmalar en azaindirgenir fakat bu yöntem kablosuz ağlarda yetersiz kalmıştır. Kablosuz ortamabağlanan istasyon sayısı sık sık değişmektedir, buna bağlı olarak ağa bağlıistasyon sayısı bilinmemektedir. Belirsiz sayıda istasyon arasında gerçekleşenveri akışı sırasında iletilen çerçeveler bütün kullanıcılar tarafındanduyulamayabilir ve ağda çakışmalar meydana gelir. Çakışmalar ağın veriminidüşürür.
Kablosuz ağlardaki çakışmaları en aza indirgemek için 802.11 standardına sahipaygıtlar CSMA/CA yöntemini kullanır. CSMA/CA yönteminde “konuşmadanönce dinle” mantığı kullanılmaktadır.
DCF Algoritması (CSMA/CA):
Veri gönderecek olan istasyon ortamı mevcut trafik açısından kontroleder.o Ortam boşsa gönderici belli bir süre kadar bekler. Sonra ortamı
tekrar kontrol eder ve ortam boşsa çerçeveyi (Paket değil çünküCSMA 2.katmanda çalışır.) iletir.
o Ortam meşgulse boş olana kadar kontrol etmeye devam eder.Ortam boşalınca gönderici rastgele bir süre bekler ve ortamı tekrarkontrol eder. Beklenilen süre “backoff factor” olarak isimlendirilir.Ortam hâlâ boşsa gönderici üstel bir süre için geri çekilir ve sonraortamı tekrar kontrol eder. Ortam hâlâ boşsa çerçeveyi iletir. Ortammeşgul ise geri çekilme işlemini durdurur ve ortam boş oluncasüreci yeniden başlatır.
DCF ve PCF arasındaki benzerlik veya farklılıklar:
DCF tüm istasyonlar tarafında desteklenmelidir, PCF ise isteğe bağlıdır. DCF en iyi çaba ile iletim servisini destekleyen en temel erişim
metodudur. DCF asıl duruma bağlı ağlarda çalışır ancak tek başına olabildiği gibi
PCF ile altyapılı(BSS) ağlarda beraber çalışabilir. DCF mücadele tabanlı bir metottur ve tüm istasyonlara kanala erişim için
adil erişim sunar ve DCF CSMA/CA’ye dayanır.
66
UYGULAMA FAALİYETİAşağıdaki işlem basamaklarını takip ederek güncel işletim sistemi ile bir erişim
noktası üzerinden ev ağı oluşturup dosya paylaşımı gerçekleştiriniz.
İşlem Basamakları Öneriler
Öncelikle kablosuz ağ kartına sahip ikibilgisayar belirleyiniz. (Bu bilgisayarlarıA ve B olarak isimlendirileceksiniz.)
Ağ kartlarının standartlarınauyumluluğuna dikkat ediniz.
Her iki bilgisayarın işletim sistemininaynı olduğundan emin olunuz.
Ortamda bulunan kablosuz modeminADSL kablosunu çıkarınız.
Kablosuz modemin daha iyi sinyalyayması için ortamda bulunan dolapveya masalardan üst bir konumayerleştiriniz.
A bilgisayarında Denetim Masası/Ağ vePaylaşım Merkezi ekranını açınız.
Ekranın sol alt köşesinde bulunan “EvGrubu” butonunu seçiniz.
Açılan ekranda “Ev grubu oluştur”butonunu seçiniz.
Açılan ekranda paylaşmak istediğinizdosyaları belirleyiniz. “İleri” seçiniz.
Açılan ekranda ortak dosyalarapaylaşımı için varsayılan bir şifre değeriatanacaktır bu şifreyi kaydediniz.
Bu alanda paylaşacağınız multimedyadosyalarınız, belgeleriniz veresimlerinize şifre güvenliğisağlayabilirsiniz.
İşlem sonunda açılan ev grubu ekranında“parola değiştir” seçeneği ile kişisel birşifre belirleyebilirsiniz.
“Gelişmiş paylaşım ayarlarını değiştir”seçeneği ile paylaşım ayarlarınıdeğiştirebilirsiniz.
B bilgisayarında Denetim Masası/Ağ vePaylaşım Merkezi ekranını açınız.
“Ev grubu ve paylaşım seçenekleri” niseçiniz. Burada “Ağ konumunubelirleyin” linki seçiniz.
Açılan ekrandan “Ev ağı”nı seçiniz.
İşlem sonunda açılan ev grubu ekranında“parola değiştir” seçeneği ile kişisel birşifre belirleyebilirsiniz.
“Gelişmiş paylaşım ayarlarını değiştir”seçeneği ile paylaşım ayarlarınıdeğiştirebilirsiniz.
Bilgisayardan paylaşılan dosyalaraulaşmak için masaüstünde bulunan ağsimgesine sağ tıklayınız.
Açılan pencerede medya ev grubunabağlı bilgisayarların dosyalarıgörünecektir.
Ev ağının paylaştığı dosyalar kitaplıklarklasörü içerisindedir.
UYGULAMA FAALİYETİ
67
KONTROL LİSTESİ
Bu faaliyet kapsamında aşağıda listelenen davranışlardan kazandığınız beceriler içinEvet, kazanamadığınız beceriler için Hayır kutucuğuna (X) işareti koyarak kendinizideğerlendiriniz.
Değerlendirme Ölçütleri Evet Hayır1. Bilgisayarların kablosuz ağ kartı olup olmadığını belirlediniz mi?2. Bilgisayarların işletim sistemlerini belirlediniz mi?3. A bilgisayarında ev ağı oluşturdunuz mu?4. B bilgisayarından ev ağına bağlandınız mı?5. Ev ağındaki ortak bir klasöre erişim sağladınız mı?6. Gelişmiş ayarlar içerisinde ev ağı parolanızı değiştirdiniz mi?7. Gelişmiş ayarlar içerisinde dosya paylaşımı ile ilgili ayarları
değiştirdiniz mi?
DEĞERLENDİRME
Değerlendirme sonunda “Hayır” şeklindeki cevaplarınızı bir daha gözden geçiriniz.Kendinizi yeterli görmüyorsanız öğrenme faaliyetini tekrar ediniz. Bütün cevaplarınız“Evet” ise “Ölçme ve Değerlendirme” ye geçiniz.
68
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRMEAşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.
1. Berk, ofisindeki bilgisayarı ile kablosuz yazıcısından çıktı almaktadır. Bu kablosuzbağlantıda kullanılan teknoloji aşağıdakilerden hangisidir?A) Wimax B) Wi-fi C) Bluetooth D) Morötesi
2. Buetooth teknolojisini kullanarak kaç metre uzaklıktaki cihazlar haberleşilir?A) 5 m B) 10 m C) 50 m D) 100 m
3. Kablosuz ağlarda çarpışmayı en aza indirgemek için kullanılan ağ bağlantıprotokolü aşağıdakilerden hangisidir?A) CSMA/CA B) CSMA/CDC) CDMA/CA D) CDMA/CD
4. Aşağıdakilerden hangisi DCF (Dağıtık koordinasyon) modunun özelliklerindendeğildir?A) Tüm istasyon tarafından desteklenir.B) Peer to Peer ağlarda çalışır.C) CSMA/CA’ya dayanır.D) Sadece erişim noktası olan ağlarda kullanılır.
5. Bir bluetooth ağında bir slave sadece kendi master’ı ile haberleşiyor ise bu topolojiçeşidi aşağıdakilerden hangisidir?A) Scatternet B) Piconet C) BSS D) ESS
6. Aşağıdakilerden hangisi bluetooth cihazlarında master modunun işlevidir?A) Sinyal hızını belirler.B) Frekans atlama sırasını belirler.C) Bluetooth saatini hesaplar.D) Bluetooth cihaz adresini belirler.
7. Aşağıdakilerden hangisi bir kişisel alan ağ çeşidi içerisinde yer alan kablosuz iletişimortamı değildir?A) Uzaktan kumanda kullanarak TV kanalı değiştirmeB) Kablosuz fare kullanarak 1,5 m uzaklıktan bilgisayarı kontrol etmeC) Kablosuz kulaklık ile müzik dinlemeD) İnternetten online müzik dinleme
8. DCF algoritması OSI modelinin hangi katmanında çalışır?A) Taşıma katmanı B) Ağ katmanıC) Veri bağı katmanı D) Fiziksel katman
ÖLÇME VE DEĞERLENDİRME
69
9. Aşağıdakilerden hangisi bluetooth cihazlarının kullanım avantajlarından değildir?A) Kısa mesafe kablosuz haberleşme yapısıB) Açık standart yapısıC) Ses ve veri haberleşmesiD) Aynı anda sadece bir cihazla haberleşmesi
10. Bluetooth teknolojisini kullanan cihazların desteklediği standart aşağıdakilerdenhangisidir?A) 802.11n B) 802.15 C) 802.16 D) 802.11i
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevapverirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.Cevaplarınızın tümü doğru “Modül Değerlendirme”ye geçiniz.
70
MODÜL DEĞERLENDİRMEAşağıdaki soruları dikkatlice okuyunuz ve doğru seçeneği işaretleyiniz.
1. Elektromanyetik tayfta lisans ve kullanım ücreti gerektirmeyen frekans bantlarınaverilen isim aşağıdakilerden hangisidir?A) ISM B) FCC C) IEEE D) Irda
2. 900 MHz veri iletim hızına sahip kablosuz teknoloji aşağıdakilerden hangisidir?A) Bluetooth B) Kızılötesi C) Morötesi D)Radyo
3. Aşağıdakilerden hangisi kablosuz LAN’ların avantajlarından biri değildir?A) Haraketlilik B) Düşük maliyetC) Ölçeklenebilirlik D) Sabitlik
4. Aşağıdakilerden hangisi kablosuz LAN’larda güvenlik tehditlerini önlemek amacıylakullanılan şifreleme tekniklerinden biri değildir?A) WEP B) WPA C) RTS D) WPA2
5. 802.11b kablosuz LAN standardının çalıştığı frekans aralığı aşağıdakilerdenhangisidir?A) 2.4 GHz B) 5 GHz C) 3 GHz D) 1 GHz
6. Aşağıdakilerden hangisi bir erişim noktası alırken dikkat edilmesi gerekenözelliklerden biri değildir?A) Standartlar B) ModülasyonB) Çalışma modları D) Markası
7. Elektromanyetik dalgaları yaymak ve yakalamak için kullanılan elektronik devreelemanı aşağıdakilerden hangisidir?A) PCI B) İstasyon C) Anten D) AP
8. Dağıtım sistemi üzerinden birden çok temel hizmet kümesinin bağlanmasıyla kapsamaalanı genişletilebilir. Oluşan bu kablosuz ortama verilen isim aşağıdakilerdenhangisidir?A) ESS B) DS C) BSS D) IBSS
9. Aşağıdakilerden hangisi bir Ad Hoc Mode ağın özelliklerinden değildir?A) Sınırlı bir bağlantı vardır.B) Yönetimi zordur.C) Maliyeti yüksektir.D) Güvenliği sağlamak zordur.
10. Aşağıdakilerden hangisi bluetooth katman katmanlarından biri değildir?A) RF B) Network C) Link Manager D) Baseband
MODÜL DEĞERLENDİRME
71
DEĞERLENDİRME
Cevaplarınızı cevap anahtarıyla karşılaştırınız. Yanlış cevap verdiğiniz ya da cevapverirken tereddüt ettiğiniz sorularla ilgili konuları faaliyete geri dönerek tekrarlayınız.Cevaplarınızın tümü doğru ise bir sonraki modüle geçmek için öğretmeninize başvurunuz.
72
CEVAP ANAHTARLARIÖĞRENME FAALİYETİ-1’İN CEVAP ANAHTARI
1 A2 B3 D4 C5 A6 D7 B8 C9 D
10 B11 C12 B13 D14 A
ÖĞRENME FAALİYETİ-2’NİN CEVAP ANAHTARI
1 C2 B3 A4 D5 B6 B7 D8 C9 D
10 B
MODÜL DEĞERLENDİRMENİN CEVAP ANAHTARI
1 A2 B3 D4 C5 A6 D7 C8 A9 C
10 B
CEVAP ANAHTARLARI
73
KAYNAKÇA ÇÖLKESEN Rıfat, Bülent ÖRENCİK, Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ
Teknolojisi, Papatya Yayıncılık, Eylül, 2002. www.bidb.itu.edu.tr (18.08.2011/03.30) www.emo.org (12.08.2011/01.00) www.netacad.meb.gov.tr (15.08.2011/22.00) www.ieee.org/index.html (13.08.2011/23.00) www.tk.gov.tr (25.09.2011/12:40)
KAYNAKÇA