Kablosuz Ağlar. Öğr. Gör. Serkan AKSU

Transkript

1 Kablosuz Ağlar Öğr. Gör. Serkan AKSU

2 Kablosuz Ağ Alanları Tüm coğrafik ağ tiplerinin kendilerine ait kablosuz erişim standartları vardır Günümüzde yaygın olarak kullanılan 3 kablosuz ağ vardır Wireless LAN / WLAN veya WiFi IEEE a/b/g/n LAN Düzeyi Bluetooth IEEE PAN Düzeyi Genişbant Wireless / WiMAX IEEE MAN Düzeyi

3 WLAN: Kablosuz LAN WiFi (wireless fidelity) olarak da adlandırılır Veri iletimi için radyo dalgaları kullanılır Kablolamanın zor olduğu alanlarda ve hareketli kullanıcılara hizmet verilmesi gerektiğinde kullanışlıdır ve çok popülerdir Ancak kablolu LAN standartlarına göre yavaştır Ayrıca bazı güvenlik risklerini de beraberinde getirir Bu standardı destekleyen ve alıcı anteni olan NIC gerektirir Kablosuz ağlar, genellikle kablosuz erişim noktaları (WAP) aracılığı ile kurulur Sadece access point olarak da bilinirler WAP, kendisine bağlı kablosuz kullanıcılar için hub gibi davranır

4 WiFi Nasıl Çalışır? Kablosuz NIC, veriyi radyo sinyaline çevirir ve bir anten ile dışarıya aktarır ve WAP ise sinyali yakalar deşifre eder Daha sonra kablolu bir bağlantı kullanılarak veriyi yönlendirilir Kullanılan radyo dalgaları cep telefonları, telsizler, televizyonlar ve normal radyo yayınlarından çok daha yüksek frekanstadır Bu sebeple diğer cihazlarla bir çakışma olmaz Daha yüksek frekans kullanımı aynı zamanda daha fazla bant genişliği sağlar Günümüzde 2.4 GHz ile 5 GHz arasındaki frekanslar kullanılır

5 WiFi Standartları IEEE WLAN WPAN WMAN WMAN MOBILE WRAN b 11 Mbit/s Bluetooth d Sabit g 54 Mbit/s e Mobil n 100 Mbit/s ZigBee j

6 WiFi Standartları IEEE a IEEE, temel standardında 1999 da düzenleme ile duyurulmuştur. 5 GHz frekansında 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps iletim hızlarını destekler 5 GHz frekans bandı diğer sistemler tarafından daha az kullanılmaktadır. Ve interference (karışma) riski 2.4 GHz bandına oranla daha düşüktür a 20MHz genişliğinde birbiriyle çakışmayan 12 kanal kullanılmaktadır. Bu da daha fazla bant genişliği anlamına gelmektedir.

7 WiFi Standartları IEEE b 2.4 GHz ISM bandında 1, 2, 5.5, 11 Mbps hızlarındaki ağ cihazlarını tanımlar. DSSS modülasyon tekniğini kullanır. Aynı frekans bandı bluetooth, mikrodalga fırınlar, telsiz telefonlar ve amatör telsizler tarafından da kullanıldığı için b standardı interference sorununa çözüm bulmak zorundadır.

8 WiFi Standartları IEEE g IEEE, g adında yeni bir kablosuz iletişim standardını 2003 yılında duyurmuştur. 2.4 GHz standardını kullanması itibariyle b ile uyumlu olmakla birlikte veri transfer hızı itibariyle 54 Mbps veri aktarım hızına ulaşmaktadır. 5 GHz frekans bandına göre daha düşük frekans bandı (2.4 GHz) kullanıldığı için cihaz üretimi daha kolay ve ucuz, RF sinyal zayıflaması ise daha azdır.

9 WiFi Standartları IEEE g En büyük dezavantajı ise 2.4 GHz bandının yoğun kullanılıyor olmasıdır. Bu yoğunluk kullanılabilecek boş kanal sayısının azalmasına, dolayısıyla iletişim kapasitesin düşmesine neden olmaktadır b de olduğu gibi birbiriyle çakışmayan 3 kanal kullanılmaktadır. Ancak kanalların bant genişliği 22 MHz dir.

10 WiFi Standartları IEEE n Bu yeni standardın hedefi IEEE tarafından oluşturulmuş MAC katmanını geliştirmek ve PHY katmanında veri hızını artırmaktır. Bu standart ile en az 100 Mbps hız planlanmaktadır. IEEE bu amaçla üç büyük yenilik getirmektedir: 1. Worldwide Spectrum Efficiency (WWise), 2. Task Group N Synchronization (TGnSync) 3. Mac and Mimo Technologies for More Throughput (MITMOT).

11 WiFi Standartları IEEE n Bütün bu yenilikler, veri hızını artırmak için MIMO (Multiple Input Multiple Output) ve yeni modülasyon - kodlama mekanizmaları kullanmaktadır. MIMO iki alıcı ve iki gönderici (2X2) anten kullanılarak gerçekleştirilir. Bununla birlikte daha yüksek veri hızı ve daha kaliteli bir sinyal için (2X3) veya (2X4) şeklinde anten bağlantıları yapılabilir. Üretilen AP ler 2.4 GHz ve 5 GHz frekansında haberleşebilmektedir a, b, g standartları ile üretilmiş cihazlarla uyum içinde çalışabilecektir.

12 WiFi Standartları IEEE n MIMO (Multiple Input Multiple Output) Yapısı

13 WiFi Hızları ve Kapsama Alanı WiFi hızları 2 MBit/s den 108 MBit/s ye kadar değişir Ancak mesafeye göre değişir Kapsama alanının sınırlarında çıktı 1 MBit/s ye kadar düşebilir Kapsama alanı 45 ile 90 m arasında olup kesin değildir Tüm standartarı ortak ağ modellerini, erişim kurallarını ve şifreleme yöntemlerini destekler Standart Maksimum Hız Mesafe Frekans Mbps 45 m 5 GHz a 54 Mbps 45 m 5 GHz b 11 Mbps 90 m 2.4 GHz g 54 Mbps 90 m 2.4 GHz n 108 Mbps 90 m 2.4 GHz

14 WiFi Hızları ve Kapsama Alanı n 30 Dakikalık Video Görüntüsünün Farklı Standartlarda İletim Zamanları 44 saniye g 10 dakika b 42 dakika

15 WiFi NIC ler Bazı masaüstü sistemlerde bulunsa da, yaygın olarak taşınabilir bilgisayarlarda entegre olarak bulunur Ayrıca genişleme kartı ve harici USB aygıt olarak da eklenebilir

16 WMAN - Kablosuz MAN lar Bir şehri kapsayacak şekilde yapılandırılmış iletişim ağlarına veya yerel bilgisayar ağlarının (LAN) birbirleri ile bağlanmasıyla oluşturulan ağlara Metropol Alan Ağları (Metropolitan Area Networks, MAN) denir. Kablo yerine uydu veya RF iletişimi teknolojileri kullanılması durumunda Kablosuz Metropol Alan Ağları (Wireless Metropolitan Area Networks, WMAN) olarak isimlendirilmektedir. Kablolu ağlardan daha ucuz, esnek ve kolay kurulum özelliklerine sahiptir. Bu alanda WiMAX adı altında uygulamalar yapılmaktadır.

17 WiMAX Verici antenden yaklaşık 50 km mesafeye kadar bir etki alanına ve 1 Gbit/s hıza sahip olması planlanan yeni bir standarttır Bu kapasite ölçüleri ile MAN tipi ağlar için öngörülmektedir WiFi'nin çok daha büyük ve çok daha güçlü bir versiyonudur WiMAX, aynı zamanda cep telefonu şebekeleri ile de uyumlu çalışabilecek bir yapıdadır ve bu açıdan 3G yi tamamlayıcıdır Dördüncü nesil (4G) bazı teknolojilerin de yolunu açmaktadır WiMAX ve WiFi aynı katmanı kullanır ve köprülenebilir

18 WMAN - Kablosuz MAN lar Wi-MAX (IEEE )

19 WMAN - Kablosuz MAN lar Wi-MAX (IEEE ) Avantajları Yüksek Veri Hızı Servis Kalitesi Ölçeklenebilirlik Güvenlik Hareket Kabiliyeti

20 WMAN - Kablosuz MAN lar Wi-MAX (IEEE ) Standartları Standard a d e Tamamlanma Tarihi Ekim 2001 Ocak 2003 Haziran 2004 Aralık 2005 Spektrum GHz 11 GHz e kadar 11 GHz e kadar 6 GHz e kadar Çalışma Şekli LOS NLOS NLOS NLOS İletim Hızı Hücre Yarıçapı Mbps 5 Km ye kadar 70 Mbps e kadar 70 Mbps e kadar 15 Mbps e kadar 8 Km ye kadar 8 Km ye kadar 5 Km ye kadar

21 WMAN - Kablosuz MAN lar IEEE d Omurga şebeke olarak kullanılmanın yanı sıra, bakır kablonun olmadığı ya da kablo döşemenin ekonomik olmadığı yerlerde ses ve genişbant hizmetleri sağlamak veya mevcut DSL ve Kablo Modem gibi genişbant teknolojilerle rekabet etmek amacıyla geliştirilmiş uygulamalar sağlayabilen standarttır. Lisanslı ve lisanssız 2 11 GHz bantlarında IP tabanlı şebekeler üzerinden noktadan noktaya ve noktadan çok noktaya LOS (Line of Sight) ve/veya kapsama alanı içerisinde herhangi bir noktaya NLOS ses, veri ve görüntünün iletimini yapmak mümkündür. Teorik olarak 50 km ye kadar 70 Mbps lik iletim hızını mümkün kılmaktadır.

22 WMAN - Kablosuz MAN lar LOS (Line Of Sight ) ve NLOS (Non Line Of Sight)

23 WMAN - Kablosuz MAN lar IEEE e Ses ve genişbant hizmetleri sağlamak amacıyla d standardının temel özellikleri arasında bulunmayan taşınabilirlik ve nihayetinde tam mobiliteyi amaçlayan bir mobil kablosuz genişbant standardıdır.

24 WMAN - Kablosuz MAN lar

25 Bluetooth Genelde bilgisayar ağları dışında çevresel aygıtlar için kullanılır Küçük çaplı kişisel ağlarda (PAN) oluşturur Ortalama 1 MBit/s hızında ses ve veri aktarımı yapabilir Kapsama alanı 10 ile 90 m arasında değişmektedir Bir PAN oluşturmak için tek noktadan çok noktaya iletişim kurabilen en az iki adet bluetooth cihazı olmalıdır Bu sayı en fazla sekiz adet cihaz ile sınırlandırılmıştır PAN oluştururken bir cihaz ana kontrol birimi olarak çalışırken diğer cihazlar buna bağlı çalışan birimlerdir

26 Kızılötesi / Infrared Bu teknoloji günümüzde televizyon kumandalarında kullanılır IrDA (Infrared Data Association) protokolüne dayanır Aygıtların birbirini doğrudan görmeleri gerekmektedir Şifreleme ve kimlik doğrulama yoktur Maksimum hızı 4 MBit/s dir 1 metreden daha uzakta verimli çalışmaz

27 GPRS, EDGE ve 3G GPRS, GSM şebekesi üzerinden paket anahtarlamalı olarak veri iletimi sağlayan ikinci nesil (2G) iletişim teknolojisidir (50 KBit) EDGE ise GRPS üzerinde geliştirilmiş daha hızlı aktarım sağlayan teknoloji olup, 3G nin başlangıcı kabul edilir (380 KBit) 3G ise, ses yerine veri odaklı olan ve çok yüksek hızlara çıkabilen üçüncü nesil iletişim teknolojisidir (6 MBit) Bu sayede çok hızlı internet, TV yayınları ve görüntülü iletişim imkanı sunmaktadır 3G in hızı ortama göre çok fazla değişken, kapsama alanı ise dar olup, bu sorunların aşılması gelecekte 4G ile beklenmekte Yeni Eklendi

28 GPRS GPRS (İng: General Packet Radio Service), mevcut 2G cep telefonu şebekesi üzerinden paket anahtarlamalı olarak veri iletimi sağlayan teknolojidir. Genellikle cep telefonları ve internet arasında, küçük veri paketlerinin alışverişi amacıyla kullanılır. Pratikte saniyede Kbit'e kadar veri akışı sağlayabilir. Türkiye'de, GPRS'e ek olarak bu standardın daha da hızlandırıldığı EDGE teknolojisi kullanılabilir. Yeni Eklendi

29 EDGE Enhanced Data rates for GSM (Global System for Mobile Communications) Evolution, mobil haberleşmede üçüncü neslin başlangıcı olarak sayılabiliecek hızlı veri iletişimi teknolojisi olan EDGE'in kısaltması Yeni Eklendi

30 3G (UMTS) 3G (3rd Generation), 3N ya da 3. Nesil, Uluslararası Telekomünikasyon Birliği tarafından tanımlanan; GSM EDGE, UMTS, CDMA2000, DECT ve WiMAX teknolojilerini kapsayan bir standartlar ailesidir. Verilen hizmetler arasında mobil kullanıcılar için genişalanda kablosuz telefon görüşmeleri, görüntülü aramalar ve kablosuz veri aktarımı vardır. 2G ve 2.5G hizmetleriyle karşılaştırıldığında, 3G eşzamanlı konuşma ve veri hizmetleriyle daha yüksek veri hızlarını (HSPA+ ile 14.4 Mbit/s Download ve 5.8 Mbit/s Upload hızları) desteklemektedir.

31 3G Paket anahtarlaması sayesinde 3G sisteminde cihazlar bant genişliğini sadece veri alışverişi sırasında işgal ederler. Özet olarak, 3G'nin 2G'ye göre getirmiş olduğu en büyük yenilik, iletimin ses yerine veri odaklı olmasıdır.

32 4G ve LTE (Long Term Evolution) 4G, dördüncü nesil kablosuz telefon teknolojisidir. 3G ve 2G standartlarının devamıdır. Diğer GSM standartları gibi hücresel bir ağ sistemi kullanması ve üçüncü nesilde ortaya çıkan kapsama alanı sorunu başta olmak üzere bazı sorunları çözmesi beklenmektedir. 4G ağların yüksek hız, yüksek kapasite, bit başına düşük maliyet, IP tabanlı servisler gibi özellikleri içermesi tasarlanmaktadır.

33 4G ve LTE (Long Term Evolution) Özellikleri 4G, tamamıyla IP tabanlı, 100 Mbit/s ila 1 Gbit/s veri iletim kapasitesini sağlayabilen sistemlerin sistemi ve ağların ağı olmayı hedefleyen bir hizmettir. 4G'ye bağlı LTE teknolojisini ilk Japonya'da NTT DoCoMo firması 2004 yılında duyurmuştur. 17 Ağustos 2009'da ilk 4G testi dünyanın önde gelen telekomünikasyon şirketlerinden Verizon tarafından yapılmıştır. Test sırasında video, dosya indirme ve yükleme, internette gezinti, ses transferi, Voice over Internet Protocol (VoIP) ile LTE 4G üzerinden denenmiştir.

34 4G ve LTE (Long Term Evolution)

35 Kablosuz Ağlarda Güvenlik WEP (Wired Equivalent Privacy) WEP kablosuz ağ bağlantılarında (Wi-Fi) Veri bağ tabakasında çalışan şifreleme yöntemidir. Standart olan WEP şifrelemesi WEP-64 olarak bilinir ve 40 bitlik anahtar kullanır. Günümüzde WEP kullanan ağlarda daha çok 104 bitlik anahtar kullanan WEP-128'e rastlanır. Daha güvenli ağlar 232 bitlik anahtarı mümkün kılan WEP-256 kullanıyor olabilir. Günümüzde bu şifreleme yetersiz kaldığından daha güvenli olan WPA şifreleme yöntemi geliştirilmiştir.

36 Kablosuz Ağlarda Güvenlik WPA (Wi-Fi Protected Access :Wi-Fi Korumalı Erişim) WPA, WEP şifreleme sisteminden daha güvenli ve daha yeni bir teknolojidir. WPA, WEP'in açıklarını geçici olarak da olsa kapatmaya yönelik bir standarttır. Wi-Fi Alliance tarafından oluşturulmuştur. İki modda çalışır. 1. WPA-PSK denilen paylaşımlı anahtar koruması. 2. Yeni protokol olan TKIP'in (Temporal Key Integrity Protocol) şifrelemesi ve 802.1X asıllama ile güvenliktir.

37 Kablosuz Ağlarda Güvenlik PA2-PSK Kablosuz modemlerde yeterli güvenlik sağlanamayınca Wi-Fi ve kablosuz ağları daha iyi korumak için WPA2-PSK koruması geliştirilmiştir. Oluşumu ise 128 Bit HEX şeklindedir. Ayrıca özel karakterler de içerebilir. A+ Bilgisayar Teknik Servis Elemanı Eğitimi / Bilgisayar Ağları ve Fiziksel Katman