Kablosuz Ağlar Hakkında Detaylı Açıklama

Kablosuz ağlar hakkında 3 yazıdan oluşan serinin ilkini okumaktasınız Diğer 2 yazıda en kısa sürede sizlere sunulacaktır Bu yazıda, kablosuz ağlar (WLAN), IEEE'nin kablosuz ağlar hakkındaki standartları, WLAN topolojileri, ve daha birçok konuyu içerecektir
Kablosuz Ağlar Hakkında Detaylı Açıklama
IEEE Standartları ve Kablosuz Ağlar:

Kablosuz ağlara girmeden önce IEEE nin kablosuz ağlar hakkındaki standartalrını anlamak çok önemlidir

IEEE (The Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802X adı altında; Yerel ağlar (LAN - Local Area Networks), Metropol ağlar (MAN - Metropolitan Area Networks) ve BlueTooth gibi Kişisel ağlar (PAN - Personel Area Networks) için standartlar çıkartmıştır IEEE nin 802 si, OSI'nin son 2 katmanı olan Ortam Ulaşım Kontrol (MAC - Media Access Control) veya Bağlantı Katmanı (Link Layer) ve Fiziksel Katman (Physical Layer) daki süreç standartlarını ve işlemleri sınırlandırmıştır

IEEE 802 LAN/MAN/PAN standartları komitesi kendi içinde 8021 den 80217 ye kadar çalışma gruplarına ayrılmıştır Böyle ufak çalışma gruplarına ayrılmalarının yararı, her grubun kendi farklı konularını ve geliştirme standartlarını sağlamalarıdır

Bu tanım içindeki en önemli çalışma grupları şunlardır :

- 8021 - Güvenlik ve diğer konular
- 8022 - Mantıksal Bağlantı Kontrolleri (LLC - Logical Link Control)
- 80211 - WLAN'lar için standartlar üretmek (Kablosuz lokal ağlar)
- 80215 - WPAN'lar için standartlar üretmek (Kablosuz kişisel ağlar)

8021 ve 8022, kablosuz lokal ağlar için uygulanmaktadır Her çalışma grubu kendi içinde görev gruplarına ayrılmışlardır Bu görev grupları çeşitli ihtiyaçların sağlanması ve standartların geliştirilmesi üzerine çalışmaktadır

Kablosuz ağlar kurmak için şu anda kullanılan ana standart IEEE 80211 dir IEEE 80211 ilk olarak 1999 da yayınlanmıştır ve 24 Ghz de 2Mbps (DSL bağlantı gibi) hızında veri iletişimi için tasarlanmıştır Ayrıca Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) veya Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) kullanılmak üzere tasarlanmıştır

DSSS in anlamı; belirlenmiş menzil içinde herhangi bir zamanda kullanılmak üzere, verinin uygun değişik frekanslarda küçük paketler halinde yollanılmasıdır

FHSS de ise; veri, değişik frekanslarda kısa ama iri paketler şeklinde tekrarlanan bir biçimde yollanır FHSS ağlar, diğerleri ile karışmayan aynı fiziksel alanlar için vardır

Bugün, "a" dan "i" ye kadar sınıflandırılan görev grupları değişik metodlar ve 80211 standartının geliştirilmesi için çalışmaktadır WLAN lar için 80211b standardı gelmektedir(Wi-Fi) Bu standart DSSS kullanmaktadır ve 24 Ghz de, 11Mbps (DSL den yüksek bir hızdır) e kadar veri hızına çıkılmaktadır Tabii ki bu standart sonsuza dek WLAN lar için tek standart olmayacaktır Fakat daha yüksek hız, güvenlik ve daha iyi kalite için tercih edilecektir

Aynı evrim kablosuz ağ dünyasından tamamen çıkmakta olan kablolu ağ kartları için de gerçekleşmiştir Bugünkü kablosuz ağ standart hızı 11 Mbps dir, fakat yakın bir gelecekte daha yüksek hızlara ulaşması mümkündür Kablosuz ağlarda daha yüksek veri hızlarına çıkmak için 2 seçenek vardır Birincisi zaten bulunmuş ve geliştirilmiştir Diğer ise henüz geliştirilme aşamasındadır
(Çevirmen Notu: Yazarın bu yazıyı yazdığı tarih aslında çok eski değil 7 ay kadar önce yazılmış bir yazı Fakat düzeltilmesi gereken bir nokta var ki; artık aynı görev grubu 80211a standardı üzerine çalışmakta olup 5Ghz de 54 Mbps hızlara ulaşan WLAN ağ cihazlarını bulabilmek mümkündür)

Kablosuz ağlar için, 80211b standardı içinde 3 adet daha standart geliştirilmiştir :

80211a - 80211a standardı 1999 da yayınlanmış olup, OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) kullanmakta ve 5 Ghz de 54 Mbps hızına çıkabilmektedir Bu standart ile ilgili problem 5 Ghz lik yayının duvar ve diğer objelerden geçerken daha fazla yol kaybna uğramasıdır Bu problemi gidermenin yolu, dhaa fazla veri hızı için daha fazla ulaşım noktası(AP - Access Point) kullanılmasıdır

80211g - 802-11g standardı 24 Ghz de (aynı 80211b Wi-Fi gibi) ve 22 Mbps hızında OFDM kullanmaktadır 80211a ile karşılaştırıldığında daha az yol kaybı ve daha ucuz olması gösterilebilir

80211e - Eğer servis kalitesine bakıyorsanız (QoS - Quality of Service) doğru standarttır 80211e, bugünkü 80211 standardını geliştirmek ve servis kalitesi arayan uygulamalara desteğini genişletmek üzere çalışmaktadır Kablosuz ağlar hem ev hemde iş alanları için uygundur Her ikiside çoklu ortam (Multimedia) desteği istemektedir (özellikle evlerde) 80211e buna çare bulmaya çalışmaktadır Hem kablolu hemde kablosuz ağlarda, veri transferi, bağlantının kesilmesi veya paketlerin tekrar yollanmasının sekteye uğraması ile direkt bağlantılıdır (Birçoğumuzun başına bu birkaç kez gelmiştir sanırım) Bu kesilmeler düzenli veri akışını isteyen durumlarda problem yaratır 80211e, zamana hassas uygulamaların daha rahat kullanılabilmesi için kaliteli servis temel dokümanını oluşturmaktadır

IEEE nin kablosuz ağlar standartları ile ilgili bu kısa girişten sonra şimdi bu yazının asıl kısmına gelelim: Kablosuz Ağlar Şu ana kadar kullanılan bazı terimler Kablusuz ağlara ait sözlükten alınmış olup ilerleyen bölümlerde daha detaylı inceleyeceğiz

Kablosuz Ağ

Giriş
Internet teknolojisinin son birkaç yılı şaşırtıcı ve çok uzun adımlarla ilerlemiştir Sadece birkaç yıl önce 56Kbps modemleri kullanırken şimdi insanlar şirketlerinin sahip olduğu T1 (2 Mbps) bağlantıyı evlerindeki 6 Mbps bağlantı ile karşılaştırıp beğenmiyorlar

Daha önce bilgiye bedava ve hızlı ulaşım bu seviyede değildi Internet bağlantı hızları geliştikçe ve insanlar megabit lerce dosya indirme hızına ulaştıkça daha fazla bilgiye aç olacaklar gibi gözüküyor En çok kullanılan ve tercih edilen servis türü DSL (Digital Subscriber Line) olmaktadır DSL bant genişliği olarak 384 Kbps den 6 Mbps e kadar olup, herkezin sahip olduğu standart telefon hatları üzerinden ulaşım sağlamaktadır Bu servis çok ucuz olmayıp aylık 50$ ile 300$ arası ücretlere sahiptir ve ISP ekipmanı gerektirmektedir Sorulan soru şudur: "Bir şirketin yüksek internet hızlarına sahip olması mı yoksa dolaşıma izin veren ağ ekipmanına sahip olması mı?"

Bu sorunun cevabı WLAN dır WLAN serbest dolaşıma izin veren ağ ekipmanı üretmektedir Aynı zamanda ucuz ve yüksek bant genişliği servisinide sağlamaktadır Kablolu bir ağ tasarlamak için ortaya çıkan maliyet ile kablosuz ağ tasarlandığında arada çok fazla bir fark olmadığı görülecektir İş dünyasında kablosuz bağlantı, daha fazla dolaşılabilirlik ve internete her zaman bağlı kalabilme gibi özellikler getirmektedir

Bugünlerde 4 tip kablosuz ağ vardır Bunlar ucuz ve yavaş olandan, pahalı ve hızlı olana doğru sıralanırsa:

- BlueTooth
- IrDA
- HomeRF
- WECA (Wi-Fi)

Bu ağ tipleri ilerleyen kısımlarda açıklanacaktır

WECA, kablosuz ağ kartları uyumluluk ittifakı için kullanılmaktadır ve 80211 ürünlerine sertifika vermektedir İlk jenerasyon ürünler WECA tarafından sertifikalanmış ve 80211b temeline göredir Bütün ürünler Wi-Fi logoso ile damgalanmış olup, Wi-Fi olarak bilinirler Sonraki jenerasyon ise 80211a ürünleridir ve bunlar da Wi-Fi5 logosu ile damgalanmışlardır

Kablosuz Bağlantı Topolojisi

Her kablosuz ağ radyo vericisi ve anten gerektirmektedir Kablosuz ağ bileşenleri istasyonlar (STA - Stations) veya bağlantı noktaları (AP - Access Point) olarak bilinirler Temel servis seti (BBS - Basic Service Set) biçimlendirilmişken, 2 veya daha fazla istasyon birbirleri ile ve ağ ile iletişim kurarlar Genişletilmiş servis seti biçimlendirilmişken, BBS ler (herbiri bir AP içerir) birbirine bağlanmıştır

Standart kablosuz ağlar(80211) şu 2 moddan biri ile çalışırlar :
* ad-hoc (peer-to-peer / makinadan makinaya)
* infrastructure (altyapı)

ad-hoc modu BBS bağımsız olarak tanımlanabilir Infrastructure modu ise BBS gibidir

ad-hoc modunda, her kullanıcı ağdaki bir diğeri ile direkt iletişim kurar Bu mod, birbirleri ile iletişim mesafesinde olan kullanıcılar için tasarlanmıştır Eğer bir kullanıcı bu tanımlanmış mesafeden dışarıya çıkarak iletişim kurmak isterse, arada bir kullanıcı ağ geçidi ve yönlendirici olarak görev yapmak zorundadır

Infrastructure modunda ise, her istasyon bağlantı isteklerini bağlantı merkezi olarak bilinen (AP - Access Point) merkez istasyona yollar AP ler bildiğimiz kablolu ağ anahtarları gibi çalışır ve iletişimi kablolu veya diğer bir kablosuz ağa yönlendirir AP ler ve istasyonlar veri iletişimine başlamadan önce iletişim sağlamalıdırlar Sadece ve sadece iletişim sağlandıktan sonra veri alış verişi başlar İletişim kurulması 3 durum içerir:

- Doğrulanmamış ve ilişkilendirilmemiş
- Doğrulanmış ve ilişkilendirilmemiş
- Doğrulanmış ve ilişkilendirilmiş

Durumlar arası geçiş, yönetim çerçeveleri (Management Frames) olarak adlandırılan iletişim alış veriş mesajları ile gerçekleşir AP ler belli aralıklarla işaret yönetim çerçeveleri yollamak üzere tasarlanmışlardır AP ile iletişim kurmak ve BBS e girebilmek için, istasyon bu işaret yönetim çerçevelerini dinler ve AP in iletişim mesafesinde olup olmadığını anlar İstasyon bu işaret çerçevesini (mesajını) aldığı zaman hangi BBS e dahil olacağını seçer Bütün ağ isimlerini ve servis seti tanımlayıcılarını (SSID - Service Set Identifiers) içerir bu işaret çerçeveleri Fakat Apple Macintosh larda kullanıcı dahil olmak istediği SSID yi kendisi seçmek zorundadır
İstasyon istenen SSID ile iletişimde olduğu AP ye araştırma istek çerçevesini yollar İstasyon AP yi tanımladıktan sonra birbirlerine kimlik denetimi için birkaç yönetim çerçevesi yollarlar Halen 2 standart kimlik tanımlama mekanizması varır : Açık anahtar kimlik tanımlaması ve Ortak anahtar kimlik tanımlaması (Open Key Authentication ve the Shared Key Authentication) Genellikle kablosuz ağlar birinci mekanizmayı kullanırlar ve bu başlangıç değeri olarak tanımlanmıştır (Güvenlikten yoksun kalınmaması için)
Eğer kimlik tanımlaması sorunsuz giderse, istasyon ikinci adıma geçer: Doğrulanmış ve ilişkilendirilmemiş (authenticated and unassociated) İstasyon ilişkilendirilme istek çerçevesini yollar ve AP buna cevap verir Eğer herşey yolunda giderse istasyon son ve 3 adıma geçer: Doğrulanmış ve ilişkilendirilmiş (authenticated and associated) İstasyon artık ağda bir kullanıcıdır ve veri transferine başlayabilir

Kablosuz Ağ Tipleri

BlueTooth

Bluetooth henüz çok fazla yaygın bir kullanıma sahip değil ve bilgisayarlar arasında yüksek hızlı veri transferinde yer alması beklenmiyor Bu teknoloji hakkında daha geniş bilgiyi şu linkte bulabilirsiniz:
http://wwwhowstuffworkscom/bluetoothhtm

IrDA

IrDA, kızıl ötesi direkt ulaşım olarak karşımıza çıkıyor ve iletişimde kızılötesi ışın vurumları kullanan cihazlar için standarttır IrDA aygıtlar kızılötesi ışınlar kulladığından beri diğeri ile iletişim kurabilmek için aralarında direkt bir görüş açısı bulunmak zorundadır IrDA kullanan kablosuz ağlar veri taransferi için en fazla 4 Mpbs kullanabilmektedir, fakat direkt bir görüş açısı olması gerektiği için her odada bir AP gerektirmektedir

HomeRF

HomeRf ler ortak kablosuz iletişim protokolüne (SWAP - Shared Wireless Access Protocol) göre geliştirilmişlerdir Temel olarak SWAP aygıtları, saniyede 50 atlama noktası (HPS - hops per second) ve 1 Mbps hızında olup bazen 2 Mbps hızında çalışabilmektedirler
AP, kablo gerektirmezler, 120 aygıta kadar destekleyebilirler (her ne kadar ev kullanıcıları için fazla olsada), veriyi şifreli olarak iletebilirler ve daha birçok özellikleri vardır Belki hiçbir dezavantajı olmayan bir ağ olarak düşünebilirsiniz, fakat ne yazık ki var Yukarıda bahsedildiği gibi, veri transfer hızı 1 Mbps dir, menzili ise 23 ile 38 mt arasındadır, hazli hazırda var olan kablolu ağa katmak ise oldukça güçtür ve daha fazlası

Birçok durumda, SWAP tabanlı ağlar ad-hoc modunu kullanırlar, fakat hala bazı üreticiler kablosuz ağların menzillerini arttırmak için AP önerirler Ev kullanıcıları için kablolu kişisel ağ veya geleneksel ağ kartı ile HomeRF e göre 10 belki 100 kat daha hızlı çalışmak daha iyi olacaktır Yine de evdeki ağınızda video kullanmayı veya oyun oynamayı düşünmüyorsanız, SWAP hızı sizin için yeterli olacaktır