Kablosuz Ağlar için İletişim Protokolleri 1 - WiFi/IEEE 802.11
Kablosuz (Wireless) Ağlarda bir kaç çeşit iletişim metodu vardır, bu makalede IEEE 802.11 hakkında bilgiler vermeye çalışacağım.
WiFi / IEEE 802.11
Kullanım alanları: Sabit ağ-telefon, mobil İnternet erişimi.
Avantajları:
* Yüksek veri aktarım hızı
* Dünya çapında yaygınlık
* Ağ yapıları mümkün
Dezavantajları:
* Yüksek arıza riski
* Ses aktarımı yok
Bu karmaşık tanımlamanın ardında kablosuz yerel ağ yapıları (Wireless Local Area Networks-WLAN) için geliştirilen uluslararası bir standart var. Standart 1990 yılından bu yana, bir Amerikan norm birliği olan Institute of Electrical and Electronically Engineers (IEEE) tarafından geliştiriliyor. IEEE 802.11 standardı, 1997 yılında tamamlanmış. Sistemde lisanssız ISM bandından 2,4 GHz bandı kullanılıyor. Bluetooth sisteminde de aynı bant genişliği kullanılıyor. Ancak mikrodalga fırınlar gibi araçlarda da aynı bant genişliği kullanıldığından, çeşitli arızalarla karşılaşmak mümkün. 1999 yılında, 802.11a ve 802.11b geliştirildi. Bu iki standardın amacıysa, bant genişliklerini yükseltmekti. Ancak her ikisi de farklı amaca hizmet ettiler. 802.11a, daha yüksek bant genişliklerinin elde edildiği 5 GHz bandına saptı. Buna karşılık 802.11b ise, 802.11 standardına uyumlu bir gelişim sunuyor. 802.11b ile gerçekleştirilen transferler 11 MBit/sn'lik bir hıza ulaşıyor.
IEEE 802.11 standardını iki işletim sisteminde kullanmak mümkün. Ad-hoc modunda cihazlar peer to peer tipi bir ağda birbirleri ile doğrudan iletişime geçebiliyorlar. Bu sayede problemsiz bir şekilde küçük alanlar içinde, düşük katılımlı yerel ağlar kurulabilir. Ne var ki aktarım çoğu zaman şifrelenmeden gerçekleşiyor.
Kızılötesi modunda iletişim, tüm idare işlerinin yönetildiği bir erişim noktası üzerinden gerçekleşiyor. Network kartları doğrudan birbirleri ile değil Access Point (erişim noktası) ile bağlantı kuruyorlar. Access Point bilgi paketlerini başka bir network kartına ya da başka bir Access Point'e yönlendiriyor.
802.11 sistemi, diğer sistemlerden daha çok sevildi. Yüksek aktarım hızı nedeniyle bu standart daha iyi bir parazit önleme oranına (Signal to Noise Ratio / SNR) ihtiyaç duyar. Sonuç olarak sistemin etkilenme hassasiyeti artar ve diğer sistemlere oranla menzili düşer. IEEE 802.11 sisteminin kapalı alanlarda menzili 30, açık alanlarda ise 300 metredir. Etkilenme hassasiyetini düşürmek için 802.11 standardında iki mekanizma bulunuyor. Bunlardan ilki FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)'da asıl sinyal bir taşıyıcı sinyal üzerine modüle edilir. Taşıyıcı sinyal belli bir sıraya göre sürekli olarak frekansı değiştirir, ikincisi ise DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Bu mekanizmada bütün bant genişliği kullanılır ve kullanılan bant genişliğini zaman aralıklarına göre parçalara böler. DSSS diğer çözüme göre daha yaygın kullanılıyor.
Yüksek band genişliği gerektiren LAN uygulamaları, daha geniş kapsama alanı gerektiren uygulamalar, güvenilirlik gerektiren uygulamalar, dosya eklemeli e-mail alma-gönderme, web tarama ve dosya paylaşımı gibi uygulamalarda Wi-Fi (802.11b) kullanımı daha uygundur.
Bu teknoloji bir bina içerisindeki LAN yapısını kablosuz bir şekilde yeniden dizayn etmeyi öngörür. İletim kapasitesi ve eş zamanlı kullanıcıların sayısı yüksektir.
Sonuç olarak, bütün standartlar kablosuz geleceği göremeyecek. ISM bandını kullanan bütün teknolojilerin ortak sorunu, parazitlerden etkilenmeleridir. Tüm vericilerin sustuğu durumda bile, teorik aktarım hızlarına kısmen ulaşılıyor. Diğer cihazların çalışmasıyla birlikte aktarım performansı neredeyse yüzde 50 oranında düşüyor. Özellikle IEEE 802.11 b sisteminin etkilenme riski çok fazla. Bluetooth FHSS sayesinde daha az risk taşıyor. DECT standardı, frekans alanını paylaşmak zorunda kalmadığı için en avantajlı durumda.
Mobil aktarım teknolojisinin geleceğinde Bluetooth, IrDA standardının yerini alacak. Bu durumda da IrDA, yalnızca uzaktan kumandalarda tercih edilecek. Yeteri kadar Bluetooth cihazı pazara sürüldükten sonra, menzili ve aktarım hızı elverdiği ölçüde, her türlü teknolojide kullanılacaktır. DECT gelecekte de konuşma sesi iletiminde tercih edilecek. Yüksek mesafeli kablosuz ağlarda, tek tercih IEEE 802.11 b standardı olacak. Home RF ise daha çok bir süs eşyası niteliğini kazanacak ve anlamasızlar yığını içinde yerini alacak.
Üretici firmalar Bluetooth standardını destekliyor. Etkili bir rakibin ortaya çıkması beklenmiyor. IEEE 802.11 b standardı tümüyle farklı bir talebi karşılıyor. Bu nedenle varlığı Bluetooth için bir tehdit oluşturmuyor.
WiFi'nin Tarihçesi
Elli yıl önce, İkinci Dünya Savaşında Amerika Birleşik Devletleri ordusu veri transferi için ilk defa radyo sinyallerini kullandı. Çok ciddi bir şifreleme kullanan bir radyo dalgaları ile veri transferi teknolojisi geliştirdiler. Bu teknoloji Amerika ve müttefikleri tarafından savaş sırasında oldukça fazla kullanıldı. Bu gelişme 1971 yılında Hawaii Üniversitesindeki bir grup araştırmacıya ilham kaynağı oldu ve ilk paket tabanlı radyo iletişim ağını kurmalarını sağladı. Adı ALOHNET olan bu ağ, bilinen ilk kablosuz yerel iletişim ağı (Wireless Local Area Network - WLAN) oldu. Bu ilk WLAN çift yönlü yıldız topolojisini kullanan 7 bilgisayardan oluşuyordu.
ALOHNET bünyesindeki bilgisayarlar dört ayrı Hawaii adasında yerleşik durumda idi, merkez bilgisayar Oahu adasında bulunuyordu. İşte kablosuz ağın doğuşu bu gelişme ile gerçekleşti.
Ağ pazarının tamamen kablolu yerel iletişim ağlarının hakimiyeti altında olduğu bir gerçek, ancak son bir iki yılda kablosuz ağ kullanımında belli bir artış göze çarpıyor. Bu artış özellikle akademik ortamlarda (üniversite kampüslerinde), sağlık kurumlarında, üretim ve depolama dünyasında görülüyor. Tüm bu zaman boyunca bu teknoloji sürekli gelişme halinde. Amaç, firmaların kablosuz ortama geçmelerini kolaylaştırmak ve maliyetleri düşürmek.
Kablosuz Ağ Topolojileri
Topoloji: Elemanların fiziksel (gerçek) veya mantıksal (sanal) dizilişleri.
Bizim durumumuzda, topoloji kelimesi ağa bağlanan düğüm noktalarının (bilgisayarlar, ağ yazıcıları, sunucular, vs.) yerleşimini simgeliyor. Günümüzde kablolu iletişim ağlarında beş ana topoloji tipi kullanılıyor: Bunlar Bus, Ring, Star, Tree, ve Mesh isimleri ile adlandırılıyorlar. Bunlardan sadece ikisi kablosuz ağ ortamında kullanılıyor. "Star" (yıldız) ve "mesh" (ağ örgüsü) topolojileri.
Yıldız topolojisi (ki günümüzde en fazla kullanılan topoloji tipi budur) söz konusu olduğunda bir ağdaki iletişimi düzenlemek için bir baz istasyonu veya erişim noktası (Access Point - AP) kullanılıyor. Bir noktadan diğerine giden bilgi önce göndericiden erişim noktasına geliyor, oradan da hedef noktaya aktarılıyor
Bu erişim noktası yada istasyon ayrıca kablolu bir ağa köprü ödevi de görebiliyor. Böylece kablosuz olarak bağlanan istemciye ağ üzerindeki diğer bilgisayarlara, İnternet'e veya diğer ağ aygıtlarına erişim sağlanabiliyor. İncelediğimiz sistemde SoftBridge programı herhangi bir erişim noktası veya donanıma ihtiyaç duymadan kablolu kaynaklara veya servislere bir "yazılım köprüsü" kuruyor. Bu yazılım yardımı ile, kablolu bir ağa bağlı olan ve bir kablosuz ağ kartına sahip olan herhangi bir bilgisayar bir köprü olarak çalışabiliyor.
Ağ örgüsü topolojisi ise yıldız topolojisinden biraz daha farklı. Sistem aynı olmasına rağmen bir erişim noktası bulunmuyor. Birbirinin kapsama alanındaki her aygıt birbiri ile haberleşebiliyor.
http://www.bilgisayardershanesi.com/Dershane/Wireless5/wifi1.jpe