Veri İletimi

VERİ İLETİMİ

11 Giriş
Bilginin bir yerden başka bir yere taşınmasına (iletilmesine), bilgi (veri) iletimi denir Buradaki temel amaç veriyi, kayıpsız bir şekilde karşı tarafa ulaştırmaktır

12 Veri İletişimin Tarihçesi

Veri iletişiminin ilk örnekleri olarak MÖ yıllarda kabileler arasında kullanılan duman sinyalleri ve davul sesleri verilebilir Tabi bu sinyaller belirli kurallara göre kodlanmış değillerdi Veri iletişimin atası olarak telgraf’ı gösterilebilir 1837 yılında telgrafın icadı ve Morse Alfabesi’nin FBMORSE tarafından geliştirilmesi bugünkü anlamda veri iletişimi başlamış oldu Telgrafta, bugünkü iletişim sisteminde kullanılan ikili sistemdeki 0 ve 1’lerin yerine nokta ve çizgiler kullanılmaktaydı Bu nokta ve çizgiler, elektromekanik indüksiyon yoluyla bir tel üzerinden iletilmekteydi Telgrafta; harf, rakam ve noktalama işaretleri değişik nokta-çizgi kombinasyonları ile oluşturulmaktaydı Aslında ilk telgraf, İngiltere’de Sir Charles WHEATSTONE ve Sir William COOKE tarafından icat edilmiştir Ancak bunların telgrafı, tek bir hat için altı tel gerektiriyordu 1840’ta FBMORSE, telgraf için Amerika’da ruhsat almış ve ilk telgraf hattı Baltimore ile Washington (DC) arasında kurulmuştur 1849 yılında ilk düşük hızda telgraf yazıcısı icat edilmiş, yüksek hızdaki (15 bps) telgraf yazıcıları ise 1860’larda kullanıma girmiştir 1850 yılında bir insandan başka birisine kodlanmış bilgileri taşımak amacıyla Rochester’da (New York) Western Telgraph Company kurulmuştur



1874 yılında Emile BAUDOT, telgraf çoğullayıcısını (multiplexer) icat etti Bu çoğullayıcı 6 telgraf makinesinin sinyallerini tek bir tel üzerinden aynı anda iletilmesini sağlıyordu



1876 yılında Graham BELL, telefonu icat etti 1899’da MARCONI radyo telgraf mesajları göndermeyi başardı 1920 yılında da ilk ticari radyo istasyonları kurulana kadar; telgraf, uzak mesafelere bilgi göndermenin tek yoluydu


1940 yılında Bell Laboratuvarları, elektromanyetik röleler kullanarak ilk özel amaçlı bilgisayarı geliştirdi İlk genel amaçlı bilgisayar, Harward University ve IBM (International Business Machines) tarafından ortaklaşa geliştirilen otomatik sıra kontrollü bir hesap makinesiydi 1951’de Remington Rand Corporation (Şimdiki adı: Sperry Rand) tarafından üretilen UNIVAC bilgisayarı, geniş çapta üretilen ilk elektronik bilgisayardı Günümüze kadar bilgisayarların sayısı ve modelleri giderek arttı, bu da gidererek daha çok insan arasında sayısal veri iletişimini gerekli kıldı


1968 yılına kadar AT&T’in işletme yönergesi, AT&T hatlarına yalnızca AT&T’nin sağladığı donanımların bağlanmasına izin veriyordu 1968’de ABD Anayasa Mahkemesi’nin Carterfone Kararı ile Bell dışındaki şirketlerin de AT&T iletişim ağına bağlanmasına izin verildi

13Veri İletişimi Şekilleri

Şekil-12’te basitleştirilmiş bir veri iletişimi devresi blok şeması görülmektedir Blok diyagram; bir veri kaynağı (verici), veri iletim ortamı ve veri alıcısından (alıcı) oluşmaktadır İletim ortamı tel, koaksiyel kablo, fiberoptik kablo, mikrodalga veya uydu olabilir Yani iletim ortamında sinyaller sayısal (dijital) veya analog olarak iletilebilir Bilgisayar, dijital işaretlerle çalıştığından veri kaynağı ve alıcısı sayısal donanımlar içerir Dolayısıyla eğer iletim analog olarak yapılıyorsa veri, kaynağından iletim ortamına bırakılmadan önce sayısaldan analoğa dönüştürülmelidir Aynı şekilde alıcı tarafta da iletim hattından gelen analog sinyal, sayısala çevrilmelidir İki veya daha fazla yerin birbiriyle bağlanması, ağ olarak tanımlanır



Veri iletişim devreleri (veya ağlar) kabaca iki gruba ayrılırlar:

qİki-noktalı : Yalnızca iki yer veya istasyon mevcuttur
qÇok-noktalı: Üç veya daha çok yer veya istasyon mevcuttur

14 Ağ Topolojileri
Ağ içerisindeki kullanıcıların birbirleriyle olan bağlantıları, ağ topolojisini veya ağ mimarisini tanımlar En yaygın kullanılan topoloji şekilleri şunlardır:
qNoktadan noktaya topoloji
qYıldız topoloji
qHalka topoloji
qYol topolojisi
qÖrgülü topoloji

15 Veri İletim Modları

Verilerin iletim yönlerine göre de (veri iletim modları) ağlar temel olarak dört alt gruba ayrılırlar:

qSimpleks (Tek yönlü): Veri iletimi tek yönlüdür Yani hat üzerinden bilgi yalnızca bir yöne gönderilebilir Dolayısıyla simpleks hatlara yalnızca gönderme hatları , yalnızca alış hatları veya tek yönlü hatlar da denilmektedir Şekil-15’teki simpleks iletimde veri ancak A’dan B’ye gönderilebilir

qYarı dubleks(HDX): Veri ileti her iki yönde de yapılmakta, ancak iletim zamanı farklıdır Yani her iki yönde iletim aynı anda gerçekleştirilememektedir Bu tip hatlara iki yollu sıralı değişimli hatlar da denilmektedir Şekil-16’daki blok şeması t1 zaman dilimde A istasyonu B’ye bilgi göndermekte, t2 (t1¹t2) anında ise B istasyonu A’ya bilgi göndermektedir

qTam dubleks (Çift yönlü – FDX): Aynı zaman diliminde her iki yönde de iletim gerçekleşmektedir Yanı aynı anda her iki taraf veri alıp gönderebilir Bu tür hatlara da iki yollu aynı anda hatlar veya yalnızca dubleks hatlar denilmektedir Şekil-17’de görüldüğü gibi aynı anda A-B arasında her iki yönde de iletim gerçekleştirilebilir Genellikle bunlar dört telli hatlarla gerçekleştirilmektedir Ancak veri gönderme ve alma için farklı frekanslar kullanarak iki telli hatlarla da olmaktadır

qTam/tam dubleks (F/FDX): Buradaki iletim de aynı anda gerçekleşmektedir Ancak bu tür sistemlerde iki istasyon yoktur Yani birinci istasyon; veriyi, ikinci bir istasyona iletip üçüncü istasyondan veri alabilir Bu tür düzenleme ancak çok-noktalı sistemlerde mevcuttur

İki telli hatlarda; yarı dubleks ve tam dubleks iletim gerçekleştirilebilir Ancak tam dubleks iletimde, gelen ve giden sinyaller farklı bant genişliklerinde olmalıdırlar Aksi taktirde sinyaller, birbirine karışırlar Dört telli iletimde ise sinyaller birbirinden fiziksel olarak ayrıldıklarından aynı bant genişliklerinde kullanılmalarına rağmen karışmazlar İki telliden iki kat daha fazla tel gerektirmesine, dolayısıyla maliyetinin iki kat pahalı olmasına rağmen, daha çok yalıtım sağlayan dört telli sistem iki telli sisteme tercih edilir
16 Veri İletiminde Kullanılan Terimler

Bir sistemin bant genişliği , kaynak bilgiyi sistemde iletmek için gerekli minimum geçiş aralık değeridir Yani bant genişliği, kaynak verideki tüm frekansları geçirmelidir Belirli zaman aralığında ne kadar bilginin sistemde taşınabildiğinin ölçüsü ise kanal (bilgi) kapasitesi (veri iletim hızı) olarak adlandırılır

Örnek: Gürültüsüz bir telefon kanalının bant genişliği 27 kHz dir (300 Hz – 3000 Hz) 4 sinyal düzeyi ve 8 sinyal düzeyi için kanal kapasitesini (maksimum iletim hızını) hesaplayınız

4 sinyal düzeyi için: L = 4 = 2n ? n = 2 Dolayısıyla C= 222700 = 108 kBit/s

8 sinyal düzeyi için: L = 8 = 2n ? n = 3 Dolayısıyla C= 232700 = 162 kBit/s

Tablo-11 CCIR (Uluslar arası Radyo İletişimi Danışma Kurulu)’nun belirlediği bantlar

Bant numarası

Frekans aralığı

Bant adı

2

30 – 300 Hz
ELF (Son derece düşük frekans)

3

03 – 3 kHz
VF (ses frekansları)

4

3 – 30 kHz
VLF (Çok alçak frekans)

5

30 – 300 kHz
LF (Alçak frekans)

6

03 – 3 MHz
MF (Orta frekans)

7

3 – 30 MHz
HF (Yüksek frekans)

8

30 – 300 MHz
VHF (Çok yüksek frekans)

9

03 – 3 GHz
UHF (Ultra yüksek frekans)

10

3 – 30 GHz
SHF (Süper yüksek frekans)

11

30 – 300 GHz
EHF (Son derece yüksek frekans)

12

03 – 3 THz
Kızılaltı ışık

13

3 – 30 THz
Tahsis edilmemiştir

14

30 – 300 THz
Görünür ışık spektrumu

15

03 – 3 PHz
Morötesi ışık

16

3 – 30 PHz
X-ışınları

17

30 – 300 PHz
Tahsis edilmemiştir

18

03 – 3 EHz
Gama ışınları

19

3 – 30 EHz
Kozmik ışınlar

17 Veri İletişim Kodları

Harf, rakam, noktalama ve özel işaretlerini belirtmek için kullanılan semboller grubuna kod denir Temel olarak veri iletişim kodlarında üç tür karakter kullanılır:
qVeri bağlantı denetimi karakterleri : Verinin, kaynaktan hedefe düzenli bir şekilde akışını sağlamada kullanılırlar
qGrafik denetim karakterleri : Alıcı tarafındaki terminalde verinin söz dizimini veya gösterimini sağlarlar
qAlfasayısal karakterler : Harfleri, sayıları ve noktalama işaretleri için kullanılan çeşitli sembolleri temsil etmek için kullanılırlar

Geniş çapta kullanılan ilk veri iletişim kodu Mors Alfabesiydi Mors Kodu, sayısal bilgisayarlarda kullanılmaya elverişli değildir Halen karakter kodlamada en çok kullanılan kodlar şunlardır:
qBaudot Kodu : Teleks kodu olarak da adlandırılan bu kodlama sistemi, ilk sabit uzunluklu karakter kodudur Baudot kodu 1875’te Fransa’da posta sistemleri mühendisi olan Thomas MURRAY tarafından geliştirilmiş ve telgraf yazımının öncülerinden Emile BAUDOT’un ismi verilmiştir Baudot kodu, en çok TWX/Teleks sistemi gibi düşük hızda teletype donanımında kullanılan 5 bitli bir karakter kodudur Dolayısıyla bu kodla 25 = 32 karakter temsil edilebilir Bu da 26 İngiliz Alfabesi harflerini, 10 rakamı ve çeşitli noktalama ve denetim işaretleri için yetersiz kalmaktadır Bu nedenle Baudot kodunda kapasiteyi 58 karaktere çıkarmak için şekil kaydırma ve harf kaydırma karakterleri kullanılır Baudot kodunun en son versiyonu, CCITT tarafından 2 Nolu Uluslararası Alfabe olarak tavsiye edilmektedir
qASCII Kodu : 1963’te veri iletişim kodlarını standartlaştırmak amacıyla ABD, Bell System modeli 33 teletype kodunu ABD’nin bilgi değiş-tokuşu standart kodu (USASCII) olarak benimsedi Bu kod daha çok ASCII-63 adı ile bilinmektedir Benimsenmesinden bu yana ASCII kodu; 1965, 1967 ve 1977 versiyonları geliştirildi 1977’deki versiyon CCITT tarafından 5 Nolu Uluslararası Alfabe olarak tavsiye edildi ASCII, 27 = 128 kodu olan 7 bitli bir karakter grubudur
qEBCDIC Kodu : IBM tarafından geliştirlen ve IBM donanımı ile IBM uyumlu donanımlarda yaygın olarak kullanılan 8 bitli (28 = 256 karakter) en güçlü karakter grubudur

18 Hata Bulma Teknikleri

18 Hata Bulma Teknikleri

Veri iletim sistemlerinde en çok kullanılan hata bulma teknikleri şunlardır:

qArtıklık : Her karakter (mesaj) iki kez iletilmektedir Eğer ardışık olarak gelen iki karakter (mesaj) birbirinin aynısı değil ise bir hata oluşmuştur demektir
qTam sayım kodlaması : Her karakterdeki toplam 1 sayısı aynıdır Dolayısıyla alınan 1’lerin sayılması yoluyla bir hata oluşup oluşmadığı tespit edilir
qEşlik(parity) biti : Kullanılan en basit hata bulma metodudur Bu yöntemde bit’lerden birisi (eşlik bit’i), kendisi de dahil olmak üzere karakterdeki 1’lerin sayısının tek mi çift mi olduğunu belirtir Dolayısıyla karşımıza iki tür eşlik biti çıkmaktadır:
üTek eşlik : Eşlik biti de dahil olmak üzere karakterdeki 1’lerin sayısı tektir
üÇift eşlik : Eşlik biti de dahil olmak üzere karakterdeki 1’lerin sayısı çifttir

Örneğin “C” harfi için ASCII kodu ikili tabanda 1000011 dir Buna eşlik (parity) biti ekleyelim Karakter P1000011 şeklinde temsil edilecektir Eğer:
·Tek eşlik kullanılıyorsa P=0 olacak ve karakter 01000011 şeklinde temsil edilecektir(toplam 3 tane 1 vardır - tek)
·Çift eşlik kullanılıyorsa P=1 olacak ve karakter 11000011 şeklinde temsil edilecektir(toplam 4 tane 1 vardır - çift)

qDüşey ve yatay artıklık denetleme : Eşlik kullanılan bir hata bulma tekniğidir
üDüşey artıklık denetleme (VRC) : Mesajı oluşturan herbir karakterin tek tek eşlik biti oluşturulur Bu nedenle VRC’ye karakter eşliği de denilmektedir Tek veya çift eşlik kullanılabilir
üYatay artıklık denetleme (LRC) : Mesajı oluşturan karakterlerin her birinin sırayla bitleri alınarak eşlik biti oluşturulur Bu nedenle bazen LRC’ye mesaj eşliği de denir LRC’de sadece çift eşlik kullanılır
!!! Sonuç olarak:
?LRC : Bir mesajı oluşturan karakterlerin Özel(Mutlak) Veya’lanması
?VRC : Tek bir karakterdeki bitlerin Özel(Mutlak) Veya’lanmasıdır
< /big>
Veriler gönderilmeden önce LRC bit sırası, vericide hesaplanır Daha sonra sanki mesajın son karakteriymiş gibi iletilir Alıcıda; alınan verilerin LRC’si tekrar hesaplanır ve mesajla iletilen LRC ile karşılaştırılır Eğer aynı ise iletim sırasında hata oluşmamıştır

Örneğin “GEYVE” mesajı için VRC (tek eşlik) ve LRC (çift eşlik)’yi oluşturalım Her karakterin VRC biti düşey yönde, LRC biti ise yatay yönde hesaplanır

Sonuç olarak LRC = 11001000 olarak bulunur

Mesajı oluşturan karakterler grubuna genellikle veri bloğu denir Bu nedenle LRC’nin bit sırasına blok denetim karakteri (BCC) veya blok denetim sırası (BCS) denilmektedir LRC bit sırası için BCS daha uygun bir adlandırmadır

LRC bütün iletim hatalarının %95 – 98 ‘ini tespit edebilmektedir Eğer aynı bit konumunda çift sayıda karakter hatalıysa LRC hatayı bulamaz VRC ve LRC aynı anda kullanıldıklarında hatanın algılanamayacağı tek durum şudur: Çift sayıda karakterde çift sayıda bit hatalı ve bu iki karakterde aynı bit konumları hatalı olduğu durumdur Böyle bir durumun oluşma olasılığı çok düşüktür

qÇevrimsel artıklık denetleme(CRC) : En güvenilir hata bulma tekniğidir Bütün iletim hatalarının yaklaşık %9995’ini bulur ABD’de en yaygın kullanılan CRC kodu, CRC-16’dır Bu kodun uluslar arası eşdeğer standardı CCITT’nin V41’idir CRC-16’da BCS için 16 bit kullanılır Temel olarak CRC karakteri, bir bölme işleminin kalanıdır Veri mesaj polinomu G(x), bir üretme polinom fonksiyona P(x) bölünür Bölüm dikkate alınmaz, kalan ise 16 bite indirilip BCS olarak mesaja eklenir CRC üretiminde bölme, standart aritmetik bölme işlemiyle gerçekleştirilmez Doğrudan çıkarma kullanmak yerine, kalan “Özel Veya” işleminden türetilir Alıcıda veri akışı ve BCs aynı üretme fonksiyonuna - P(x) – bölünür Eğer kalan sıfır ise bir iletim hatası oluşmamıştır

19 Hata Düzeltme Teknikleri

Temel olarak üç hata düzeltme tekniği mevcuttur Bunlar:

qSembol yerine koyma : Alıcı tarafta veriyi analiz edecek ve verinin doğruluğu hakkında karar verecek bir insanın söz konusu olduğu durumlarda kullanılmak üzere tasarlanmıştır Eğer bir karakter yanlış alınmışsa onun yerine, kullanılmayan bir sembol koyulur Eğer operatör; hatalı karakterin doğru karşılığını anlayamazsa tekrar iletimi gerekir Yani sembol yerine koyma, seçici bir tekrar iletim biçimidir
qTekrar iletme : Bir mesaj hatalı olarak alındığında, alma terminali otomatik olarak tüm mesajın tekrar iletimini gönderme terminalinden istemektedir Tekrar iletime genellikle ARQ denir ARQ, tekrar iletim için otomatik istek anlamına gelen eski bir radyo iletişim terimdir ARQ muhtemelen en güvenilir hata düzeltme yöntemidir, ancak her zaman en verimli yöntem değildir İletim ortamlarının yol açtığı hatalar tek bir karakterin değil, tüm mesaj birimin tekrar iletimini gerektirir Eğer kısa mesajlar kullanılırsa, iletim sırasında bir arızanın oluşma olasılığı çok azdır Ancak, kısa mesajlar uzun mesajlardan daha çok alındı bildirimleri ve hat çevrimi gerektirir Hata düzeltmede ARQ kullanıldığında ideal mesaj boyutunun 256 – 512 karakter arası mesaj blokları olduğu istatistiksel olarak görülmüştür
qİleriye dönük hata düzeltme (FEC) : Hatalı veriyi tekrar iletmeksizin alıccı tarafta hataları bulan ve düzelten tek hata düzeltme yöntemidir FEC’de; bitler, mesaja iletilmedn önce eklenir Yaygın olarak kullanılan bir hata düzeltme kodu, RWHAMMING tarafından Bell Laboratuarları’nda geliştirilen Hamming Kodu’dur Hamming Kodu’ndaki bit sayısı, veri karakterindeki bit sayısına bağlıdır

Örnek: 12 bitlik 101100010010 veri dizisini Hamming kodu ile gönderelim

n = 4 için 24 = 16 ve 12+4+1=17 dir 16<17 olduğundan 4 Hamming biti yetersizdir

n = 5 için 25 = 32 ve 13+5+1=18 dir 32>18 olduğundan 5 Hamming kodu yeterlidir

Dloayısyla verideki toplam bit sayısı 12+5=17 olacaktır 5 tane olan Hamming bitlerini verinin içine gelişigüzel yerleştirelim

İşlemler sonucunda bulunan ikili sayının karşılığı 14’tür Bu da 14 bit’te bir hata olduğunu gösterir Bu hatayı düzeltmek için tümleyenin alınması yeterlidir

Hamming Kodu, yalnızca tek bit hatalarını bulur Birden çok bit hatası veya Hamming bitlerinde oluşan hataları bulmada kullanılamaz Bütün FEC kodları, Hamming kodu gibi verilere belli sayıda bit eklenmesini gerektirir Sonuçta mesaj uzamış olur FEC kodlarının amacı, tekrar iletimler için geçen (harcanan) zamanı azaltmak veya ortadan kaldırmaktır Ancak her mesaja da FEC bitlerinin eklenmesi de iletimde zaman kaybına yol açmaktadır

110 Senkronizasyon

Senkronize etmek, zaman açısından çakıştırmak veya bir konuda zaman açısından anlaşmaya varmak demektir Veri iletişiminde dört tür senkronizasyon mevcuttur:

qBit veya saat senkronizasyonu
qModem veya taşıyıcı senkronizasyonu
qKarakter senkronizasyonu
qMesaj senkronizasyonu

111 Veri İletişim Protokolleri

Verinin düzenli bir biçimde alınıp verilmesini sağlayan kurallar bütününe veri iletişim protokolü denir Veri hattı protokolleri temel olarak ikiye ayrılırlar:

qAsenkron protokoller : Asenkron protokoller karaktere yöneliktir Yani “iletim sonu (EOT)” veya “metin başlangıcı (STX)” karakterleri gibi benzersiz veri bağlantı denetim karakterleri, iletimin neresinde ortaya çıkarsa çıksınlar aynı eylemi gerçekleştirirler En çok kullanılan asenkron veri iletim protokolleri:
¨8A1/8B1 : Bell Systems’in seçmeli çağrı sistemi
¨83B : IBM’in asenkron veri hattı protokolü
qSenkron protokoller : Senkron protokoller karaktere veya bite yönelik olabilirler En çok kullanılan senkron protokoller:
¨BSC : En çok kullanılan karaktere yönelik protokol olan IBM’in 3270 ikili senkron iletişimi
¨SDLC : En yaygın kullanılan bite yönelik protokol olan (BPO) IBM’in senkron veri bağlantı iletişimi

112 Ağlar

1121 Büyüklüklerine göre ağlar

Hizmet verdikleri coğrafi alın büyüklüğüne göre ağlar, ikiye ayrılır:

qYerel ağlar (LAN) : Küçük bir coğrafi alanda, çok değişik veri iletişim terminal donanımı arasında iki yönlü iletişimi sağlamak üzere tasarlanmış bir veri iletişim ağıdır
qGenel ağlar (WAN) : Çok büyük coğrafi alanlara hizmet veren ağ türüdür

1122 Yerel iletişim ağları

Yerel iletişim ağlarında (LAN):

?Topoloji : En çok kullanılan topolojiler: Yıldız, halka, yol ve örgülü
?İletim ortamı : Bütün LAN’larda iletim ortamı olarak şimdilik koaksiyel kablo kullanılmaktadır Koaksiyel kabloların kullanıldığı LAN’larda toplam uzunluk, yaklaşık 1500 m ile sınırlıdır Yakın zamanda fiber optik kablolar da kullanılacaktır
?İletim formatı : İki temel iletim formatı kullanılmaktadır: Temel bant ve geniş bant
¨Temel bant iletimde, iletim ortamı tek kanallı bir aygıt olarak kullanılır Belli bir anda yalnızca bir istasyon iletim yapabilir ve bütün istasyonların aynı tür sinyalleri göndermesi ve alması gerekir Temel bant formatı, sinyalleri iletim ortamına zaman bölmeli çoğullar
¨Geniş bant iletimde ise, iletim ortamı çok kanallı bir aygıt olarak kullanılır Her kanal farklı bir frekans bandında bulunur Dolayısıyla her kanalda farklı bir kodlama tekniği olabilir ve her kanal farklı bir bit iletim hızında çalışabilir Geniş bant iletimi, sinyalleri iletim ortamına frekans bölmeli çoğullar
?Kanal erişimi : Bir istasyonun, yerel iletişim ağına erişebilmek için kullandığı mekanizmaya kanal erişimi denir LAN’larda kanal erişimi için iki yöntem kullanılır: Çarpışma algılamalı çoklu erişim, taşıyıcı algılama (CSMA/CD) ve sembol geçirme
¨Çarpışma algılamalı çoklu erişim, taşıyıcı algılama (CSMA/CD) : Bir istasyon, hattın meşgul olup olmadığını belirlemek üzere hattı izler (dinler) Eğer hat boş ise istasyon, mesajını gönderir Fakat hat meşgul ise istasyon, mesajı göndermeden önce kanalın boşalmasını bekler Eğer iki istasyon aynı anda mesaj göndermeye başlarsa, bir çarpışma meydana gelir Çarpışma oluştuğunda, iki istasyon da iletimi durdurur ve her biri iletime geçmeden önce rasgele bir süre bekler CSMA/CD’de; istasyonlar, ağ için rekabet etmelidir Çarpışmanın ortaya çıkmasını algılamak için her istasyonun veri gönderme ve alma özelliği bulunmalıdır Ethernet , CSMA/CD ile temel bant iletimini kullanan tanınmış bir yerel iletişim ağıdır
¨Sembol geçirme : halka topolojisi olan gerek temel bant gerekse geniş bant ağı için ideal bir kanal erişim düzenlemesidir Sembol geçirmede, elektriksel bir sembol (kod); halkada, bir istasyondan diğerine geçirilir Yani her istasyon sırası gelince sembolü alır İstasyonun mesajını gönderebilmesi için sembole sahip olması gerekir Sembolü alan istasyon, onu hattan kaldırır ve kendi mesajını yerleştirir Bir istasyon iletimini bitirdikten sonra; sembolü, sırası gelen bir sonraki istasyona verir Görüldüğü gibi; sembol geçirmede, her istasyonun iletişim ortamına erişimi eşittir Cambridge halkası , sembol geçirmeli temel bant iletimi kullanan tanınmış bir yerel iletişim ağıdır

Tablo-12 En sık kullanılan yerel iletişim ağ türleri

Adı

Geliştiren firma

Kullandığı kanal erişimi

Ethernet
Digital Equipment Corporation, Intel Corporation, Xerox Corporation
CSMA/CD’li temel bant
(10 Mbps)
Wangnet
Wang Computer Corporation
CSMA/CD’li geniş bant
Laocalnet
Sytek Corporation
CSMA/CD’li geniş bant
Cambridge halkası
Cambridge University
Simge geçirmeli geniş bant
(10 Mbps)
Domain
Apollo Computer Corporation
Simge geçirmeli geniş bant

1123 Kamuya açık veri ağı

Kamuya açık veri ağı (PDN) , kamuya açık telefon ağına benzer bir anahtarlamalı veri iletişim ağıdır, fakat PDN yalnızca veri aktarımı için tasarımlanmıştır Kamuya açık veri ağları ikiye ayrılır:

qKatma değerli ağ (VAN) : yeni iletişim hizmet türleri sağlamak üzere ortak bir taşıyıcının hizmetlerine veya donanımına değer katar Katma değere örnekler olarak; hata denetimi, artırılmış bağlantı güvenirliği, dinamik yönlendirme, arızaya karşı koruma, mantıksal çoğullama ve veri format dönüşümleri verilebilir En yaygın kullanılan katma değerli ağlar; GTE Telnet, DATAPAC, TRANSPAC ve Tymnet Inc’tir
qPaket anahtarlamalı ağ : Veri mesajları, küçük bilgi gruplarına bölünür ve bu gruplar bilgisayar denetimli anahtarlar kullanılmak suretiyle iletişim ağlarından varış yerlerine gönderilir Kamuya açık veri ağlarında yaygın olarak kullanılan üç anahtarlama tekniği vardır:
¨Devre anahtarlama : Kamuya açık telefon ağında, standart bir telefon araması gerçekleştirmek için kullanılır Arama bağlantısı sağlanır, bilgi iletilir ve sonra da bağlantı kesilir Aramayı sağlamak için gerekli süreye, kurma süresi denir Bir kez arama sağlandıktan sonra ag anahtarlarıyla birbirine bağlanan devreler, arama süresince tek bir kullanıcıya ayrılır Arama bağlantısı sağlandıktan sonra bilgi, gerçek zamanda iletilir Arama sona erdiğinde devreler ve anahtarlar, bir başka kullanıcı için kullanılabilir duruma gelir Sınırlı sayıda devre ve anahtarlama yolu mevcut olduğundan bloklama meydana gelebilir Kaynak ile varış yeri arasında kullanılabilir devre veya anahtarlama yolu bulunmadığından bir aramanın gerçekleştirilememesi durumuna bloklama denir Kaynaktaki ve varış yerindeki terminal donanımları, birbiriyle uyumlu olmalıdır
Bir devre anahtarı , “saydam” bir anahtardır Anahtar, veriye saydamdır; yaptığı tek şey, kaynak ile hedef (varış yeri) terminal donanımlarını birbirine bağlamaktır Bir devre anahtarı, devreye herhangi bir değer eklemez
¨Mesaj anahtarlama : Bir tür sakla ve gönder ağıdır Kaynak ve varış yeri tanımlama kodları da dahil olmak üzere veri, ağa aktarılır ve bir anahtarda saklanır Ağdaki her anahtarın, mesaj saklama kapasitesi mevcuttur Ağ; uygun olduğu taktirde, veriyi anahtardan anahtara aktarır Dolayısıyla veri, gerçek zamanda iletilmez Her anahtarda bir gecikme gerçekleşebilir Bazen bu gecikme 24 saati bulabilir Mesaj anahtarlamada, veri kaynağı ile alış yerindeki donanımların uyumlu olması gerekmez Çünkü veri ağa aktarıldıktan sonra, iletilmek için daha uygun bir formata dönüştürülür Mesaj anahtarlama, devre anahtarlamadan daha verimlidir Çünkü iş yoğunluluğunun yüksek olduğu zamanlarda ağa giren veri muhafaza edilip daha sonra yük azaldığında aktarılabilmektedir
Mesaj anahtarı , bir “işlem” anahtarıdır Çünkü veriyi saklayabilir, verinin formatını ve iletim hızını değiştirebilir Mesaj anahtarlama, farklı kaynaklardan gelen veriyi ortak bir kabloya çoğullar
¨Paket anahtarlama : Veriler, ağda iletilmeden önce paketler adı verilen küçük segmentlere bölünür Bir paket, bir anahtarda kısa bir süreliğine hafızada tutulabildiği için paket anahtarlamaya bazen tut ve ilet ağı da denir Paket anahtarlamada; mesajın bölündüğü paketlerden her biri, ağda farklı bir yol izleyebilir Dolayısıyla paketler, genellikle alma terminaline gönderildikleri zaman ve zaman içinde varmazlar Paketler küçük olduğu için tutma süresi oldukça kısadır ve iletim neredeyse gerçek zamanda gerçekleşir Ancak paket anahtarlama ağları karmaşık ve pahalı anahtarlama düzenlemeleri ve karmaşık protokoller gerektirir Paket anahtarı da bir “işlem” anahtarıdır

Tablo-13 Anahtarlama türlerinin karşılaştırılması
Devre anahtarlama

Mesaj anahtarlama

Paket anahtarlama

İletim yolu
Özel iletim yolu var
Özel iletim yolu yok
Özel iletim yolu yok
İletilen veri
Sürekli veri iletimi
Mesajların iletimi
Paketlerin iletimi
İletim zamanı
Gerçek zamanlı iletim
Gecikmeli iletim
Yaklaşık gerçek zamanlı
Hafıza
Mesajlar saklanmaz
Mesajlar saklanır
Paketler, kısa bir süre tutulur
Format
Hız ve format dönüşümü yok
Hız ve format dönüşümü var
Hız ve format dönüşümü var
Bant genişliği
Sabit bant genişliği
Dinamik bant genişliği
Dinamik bant genişliği
Meşguliyet
Hedef meşgul ise meşgul sinyali var
Meşgul sinyali yok
Meşgul sinyali yok
Gecikme
Arama-kurma gecikmesi
Mesaj iletim gecikmesi
Paket iletim gecikmesi
Bloklama
Olabilir
Yok
Yok
Doğruluk
Mesajın kaybolmasından kullanıcı sorumludur
Kayıp mesajlardan ağ sorumludur
Ağ, her paketten sorumlu olabilir ama tüm mesajdan sorumlu değildir


113 ISO Protokolü Hiyerarşisi

ISO uluslararası protokol hiyerarşisi, ağ yükümlülüklerini yedi düzey veya katmana ayırmak suretiyle veri işlem donanımlarının birbiriyle iletişimini kolaylaştırmak için geliştirilmiştir Yükümlülükleri katmanlara ayırmanın ardındaki temel kavram; her katmanın, daha alt katmanlar tarafından sağlanan hizmetlere değer katmasıdır Bu yolla, en üst düzeye dağıtılmış veri uygulaması çalıştırmak için gerekli tüm hizmet grupları sunulur Gerçekte yedi düzey de adreslendiğinde, iletilen mesajın %15’inden daha azı kaynak bilgidir
ISO uluslararası protokol hiyerarşisi katmanları:

?Katman-1 [Fiziksel katman] : Hiyerarşinin en alt düzeyidir ve veri iletişim ağına erişmek için gerekli fiziksel, elektriksel, işlevsel standartları ve iletişim standartlarını belirler
?Katman-2 [Veri bağlantı katmanı] : Ağdaki birincil ve ikincil düğümler arasındaki iletişimden sorumludur Veri bağlantısını etkinleştirme, koruma ve pasifleştirmede kullanılır Veri bağlantı katmanı; bilgi zarfının son çerçevelemesini gerçekleştirir, düğümler arasındaki düzenli bilgi akışını kolaylaştırır ve hata bulma ile hata düzeltmeye imkan tanır

Başlıklar

Şekil-19 ISO protokolü hiyerarşisi


?Katman-3 [Ağ katmanı] : Ağ tarafından sağlanan en uygun ağ düzenlemesinin (numara çevirme, kiralama veya paket) hangisi olduğunu belirler
?Katman-4 [Taşıma katmanı] : Mesajın baştan sona ( buna mesaj yönlendirme, segmentlere ayırma ve hata düzeltme de dahidir) doğruluğunu kontrol eder
?Katman-5 [Oturum katmanı] : Ağın kullanılabilirliğinden sorumludur (diyalog türünün simpleks, yarı dubleks veya tam dubleks) Oturum yükümlülüklerine; ağa girme, ağdan çıkma ve kullanıcının doğrulanması da dahildir
?Katman-6 [Sunum katmanı] : Söz dizimi veya temsil ile ilgilenir İşlevleri; veri formatlama, kodlama, mesajların şifrelenmesi, şifrelerin çözülmesi, diyalog işlemleri, senkronizasyon, kesme ve sonlandırma vb Sunum katmanı, kod ve karakter grubu çevirme işlemi gerçekleştirir ve mesajların ekranda görünme mekanizmasını belirtir
?Katman-7 [Uygulama katmanı] : Bir uygulama içindeki faaliyetlerin sırasını kontrol eder, ağın genel yöneticisine benzer Uygulama katmanı, kullanıcının uygulama programı ile doğrudan iletişimde bulunur

114 Modemler

Modem sözcüğü modülatör/demodülatör kelimelerinin ilk hecelerinin birleştirilmesinden oluşturulmuştur Modemler, sayısal sinyallerle analog hatların birlikte çalışmasını sağlarlar Modülatör, bilgisayardan veya terminallerden sayısal girişler alır ve temel bant darbelerini iletim için analog ses frekansı sinyallerine dönüştürür Hattın ucundaki diğer modemde de demodülatör, analog ses frekansı sinyallerini tekrar temel bant sinyallerine dönüştürür