Öğr.Gör. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU. Adapazarı Meslek Yüksekokulu Bilgisayar Ağları

Transkript

1 Öğr.Gör. Dr. Bülent ÇOBANOĞLU Adapazarı Meslek Yüksekokulu Bilgisayar Ağları

2 Bu konuyu çalıştıktan sonra: Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacak, Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapacak Kablosuz ağ teknolojilerini öğreneceksiniz, 2

3 Öğrenme Hedefleri KABLOSUZ AĞ TEKNOLOJİLERİ Giriş Kablosuz ağ sınıflandırması Kablosuz ağ teknolojileri Konunun Özeti Değerlendirme Soruları 3

4 Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacaksınız, Kablosuz haberleşme; radyo teknolojisini kullanarak, havadan radyo işaretlerinin belirli bir frekans kanalında iletildiği bir iletişim yöntemidir. Dolayısıyla kablosuz ağ sistemleri radyo frekansları ile çalışmaktadırlar. Radyo dalgaları ile haberleşmenin üç temel bileşeni vardır. Bunlar; alıcı(receiver), verici(transmitter) ve RF iletişim kanalı (radyo sinyali) olarak adlandırılırlar. Günlük yaşamın birçok alanında karşılaşılan ve sıkça kullanılan radyo haberleşmesi ile kablolardan bağımsız haberleşme yapılabilmektedir. Verici Anten İletilen veri RF iletişim kanalı Anten Alıcı Alınan veri 4

5 Kablosuz iletişimi ve ağ yapısını kavrayacaksınız, Kablosuz teknolojiler iletim ortamı olarak açık havayı kullanmaktadırlar. Böylece herhangi bir fiziki bağlantıya ihtiyaç duymamaktadırlar. Bu nedenle kablosuz teknolojilerin getirdiği mekândan bağımsızlık büyük bir rahatlık sağlamaktadır. Kablosuz ağların maliyetlerinin hızla düşmesi ve kablosuz ağlarda bant genişliğinin hızla artması sonucu 3-4 bilgisayar bulunan küçük ofislerde bile kablosuz ağların kurulması ve kullanılması mümkün olmaktadır. Özellikle ofis içerisinde sürekli hareket halinde olan dizüstü bilgisayar kullanıcıları ve dizüstü bilgisayarı ile sürekli seyahat eden kullanıcılar için en uygun bağlantı yöntemi kablosuz ağlardır. Kablosuz ağların avantajları: Esneklik Kolay Kurulum Zaman Maliyet Sağlamlık Kablosuz ağların dezavantajları: Güvenlik İletişim Hızı 5

6 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, Kablosuz ağları, büyüklüklerine yani kapsadıkları coğrafik alana göre aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz. WPAN (Wireless Personal Area Network-Kablosuz kişisel alan ağları) : IrDA veya BT örnek verilebilir. BT 10 ile 200 metre arasında bağlantı sağlarken (700 kbps), Ir ancak birkaç metre bağlantı sağlar (115 kbps). WLAN (Wireless Local Area Network-Kablosuz yerel alan ağları) : Kullanıcıların kablosuz olarak internete girmelerini sağlar. WiFi örnek verilebilir. WMAN (Wireless Metropolian Network Kablosuz metropol alan ağları) : Çoklu ağların birbirleriyle bağlantısını sağlar. Örnek, binalar arası kablosuz ağlar. Wimax örnek verilebilir. WWAN (Wireless Wide Area Network Kablosuz geniş alan ağları) : Çok geniş alanlarda kullanılır. Şehirlerarası bağlantılar. Bunlarda uydular kullanılır. 3G, GPRS, GSM bağlantıları WWAN a örnek gösterilebilir.

7 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, Kablosuz ağları, büyüklüklerine yani kapsadıkları coğrafik alana göre aşağıdaki gibi sınıflandırabiliriz. IEEE IEEE e IEEE d WiMAX IEEE Wi-Fi Alliance IEEE UWB, Bluetooth Wi-Media WWAN WMAN WLAN WPAN

8 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, WPAN lar yakın mesafedeki elektronik cihazları kablosuz olarak birbirine bağlayan ağlardır. Buradaki amaç yakın mesafedeki cihazların birbirleri ile kolayca etkileşim içinde olmasını sağlamaktır. WPAN teknolojileri kullanıcılara kişisel işletim alanı (POS) içinde kullanılacak (PDA, cep telefonu veya dizüstü bilgisayarları gibi) aygıtlar için özel, kablosuz iletişim kurma olanağı tanır. Örnek: Cep telefonu ile kulaklık arasındaki bağlantı gibi. WPAN ların menzilleri 10 metre civarındadır. WPAN ların en yaygın uygulamaları Bluetooth, HomeRF, IrDA (InfraRed), ZigBee ve UWB dir. IEEE protokol kümesi tarafından tanımlanmıştır.

9 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, WLAN, küçük alanları (bir bina, bir firma, bir ofis, bir oda) kapsayan kablosuz bir iletişim ağıdır. Yerel kullanım amacıyla geliştirilmiş olduklarından WLAN sistemlerinin mesafesi metre civarındadır. Dünyada yaygın olarak kullanılan 2 tür WLAN teknolojisi mevcuttur. Bunlardan birisi Amerika tabanlı IEEE x ve diğeri ise Avrupa tabanlı HiperLAN sistemleridir Örnek: Havaalanı, restorant gibi halka açık yerlerdeki internet bağlantısı, Wireless LAN, IEEE standardında tanımlı teknolojileri kullanır. Teknolojiler: Wi-Fi

10 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, WMAN, WLAN lar arasındaki iletişimi sağlayan bir şehir veya metropolü kapsayan kablosuz ağ türüdür. Örnek: WLAN lar arası bağlantı, bir şehir içerisindeki internet bağlantısı Wireless MAN, IEEE standardında tanımlı teknolojileri kullanır. Teknolojiler: WiMax WiMAX (Worldwide Interoperability for Microwave Access), IEEE standartlarını kullanan cihazlar için bir sertifika işaretidir. WiMAX Wi-Fi (Wireless fidelity: kablosuz ağ) den sonra kablosuz interneti çok daha geniş alanlara yaymaya çalışan bir teknolojidir. WiMAX ev veya ofislere birkaç yüz km mesafeden kablosuz 72 Mbps hızında veri iletim imkanı sağlayan yeni bir teknolojidir. Bir şehirde kurulacak yüksek antenli vericilerle tüm şehri kapsayan bir ağ kurulabilmektedir ve bu yüzden kablosuz metropol ağlara (Wireless Metropolitan Area Networks- WMAN) bir örnektir.

11 Kablosuz ağların sınıflandırmasını yapabilecek, WWAN: Bir ülke ya da dünya çapında yüzlerce veya binlerce kilometre mesafeler arasında iletişimi sağlayan ağlara Geniş Alan Ağları (Wide Area Networks-WAN) denilmektedir. Bu tür ağlarda kablo yerine uydu veya telsiz iletişimi kullanılması durumunda Kablosuz Geniş Alan Ağları (Wireless Wide Area Networks-WWAN) olarak isimlendirilmektedir. WWAN uygulamalarına örnek olarak GSM, GPRS ve 3G sistemleri sayılabilir. WWAN larda trafik yükünün büyük kısmı ses iletişimi ile ilgilidir. Ancak son yıllarda yoğun olarak veri iletişimi ve internet erişimi talepleri yaşanmaktadır. WWAN Teknolojileri: GSM, GPRS, EDGE, 3G,.. WWAN içerisinde, hızlı tren gibi daha yüksek hareketlilik gerektiren hızlar için IEEE mobil geniş bant kablosuz erişim (Mobile Broadband Wireless Access-MBWA) standartı da gösterilebilir ki bu standart 250 Km/s hareket hızlarını destekler.

12 Kablosuz ağ teknolojilerini öğrenecek, Kategori /Standart Max. Veri Oranı (Data Rate) Frekans (Hz) Mesafe (Bina İçi) Mesafe (Bina Dışı) IEEE (1997) 2 Mbps 2.4GHz 20 m 100 m IEEE a (Wi-Fi) 54 Mbps 5.2GHz 35 m 120 m IEEE b (Wi-Fi) 11 Mbps 2.4GHz 38 m 140 m IEEE g (Wi-Fi) 54 Mbps 2.4GHz 38 m 140 m IEEE n 248 Mbps 2.4GHz, 5.2GHz 70 m 250 m IEEE y 54 Mbps 3.7GHz 50 m 5000 m IEEE (WiMAX) 70 Mbps Ghz? m IEEE a (WiMAX) 70 Mbps 2-11 Ghz?? HiperLAN1 20 Mbps 5.2GHz?? HiperLAN2 54 Mbps 5.2GHz?? HomeRF 10 Mbps 2.4 Ghz 45 m - Bluetooth 1 Mbps 2.4 Ghz 10 m -

13 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, Kablosuz Ağ Kartı Son kullanıcıların bilgisayarına takılabilen WLAN arayüzü ve dâhili alıcı verici anteni bulunan PCI veya PCMCI kartıdır. Gerektiği durumlarda güçlü antenlerin de takılabilmesi için üzerinde yuvası bulunan bu kart, köprü cihazlarının kablosuz ağ bağdaştırıcısı olarak kullanılabildiği gibi ISA veya PCI adaptörleri aracılığı ile günümüz kişisel bilgisayarlarına da takılabilmektedir. Günümüz diz üstü bilgisayarlarında bu adaptörler standart donanım olarak sunulmaktadır.

14 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, Access point veya erişim noktası, birden fazla bilgisayarı kablosuz olarak bir birine bağlayan aygıttır. Kablosuz Sinyal Tekrarlayıcı Noktası da diyebileceğimiz bir cihazdır. Almış olduğu kablosuz ağ sinyalini tekrar güçlendirip yayınlayarak mesafeyi ve sinyal kalitesini artıran bir cihazdır, Genelde router özelliği de bulunan cihazlar kablolu bir ağı kablosuza çeviren wireless router görevini de (birini seçmek şartıyla) yapabilen cihazlardır. Yani Routing, Bridge ve Repeater olmak üzere üç özelliğe sahiptir; Routing: Almış olduğu veri sinyallerini (internet gibi) kablosuz olarak RF sinyalleri ile ortama taşır. Bridge: Kablosuz özelliğe sahip olmayan cihazları (yazıcı gibi) kablosuz ağa dahil eder. Böylece ortak kullanıma yardımcı olur. Repeat: Kablosuz vericilerden aldığı RF sinyallerini güçlendirerek iletişim mesafesini uzatır / genişletir. Bir access point ve ona bağlanacak olan WLAN kartları sağlandığında geçici bir ağ ve bu ağ üzerinden internete giriş sağlanabilir.

15 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, Çok düşük frekanslı kızılötesi ışık dalgaları yoluyla birbirini gören iki nokta arasında iletişim sağlar. Bir kaç metreyi aşmayan kısa uzaklıklar için kullanılır. Taşınabilir bilgisayarlarda veri iletişimi, kişisel bilgisayarlarda fare, yazıcı gibi aygıtları kullanmak amacıyla kullanılır. 1-4 Mbps veri iletişim hızlarındadır. IrDA aygıtları kızılötesi ışınlar ile iletişim kurduğundan iki cihaz arasında direkt bir görüş açısının bulunması gerekir

16 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, HomeRF, genel olarak küçük ofis ve ev ihtiyaçları için düşünülmüş kablosuz erişim standardıdır. 2.4 GHz ISM bandında çalışmaktadır. HomeRF nin IEEE x standartlarına göre güçlü yanı veri aktarımının yanı sıra ses desteğinin de olmasıdır. Özellikleri Mart 1998 de kurulan Ev Radio Frekans Çalışma Grubu (Home Radio Frequency Working Group-HomeRF WG) isimli çalışma grubu tarafından ortak kablosuz erişim protokolü (Shared Wireless Application Protocol-SWAP) adı altında duyurulmuştur. HomeRF evde bulunan kişisel bilgisayar (Personal Computer-PC), kordonsuz telefon ve diğer cihazlar arasında ses ve veri iletişimini kablolama masrafına gerek kalmadan kablosuz olarak sağlamaktadır. HomeRF sistemi 2,4 GHz ISM bandında çalışmakta ve 50 metreye kadar mesafede veri iletişimi sağlamaktadır.

17 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, 8 cihazı aynı anda destekler. Birçok kullanım alanı vardır. WPAN grubunda olduğu için kısa mesafelidir. Mesafenin kısa tutulması güvenlik sebeplerindendir. Frekans Aralığı MHz Veri Oranı Kanal Bandgenişliği Mesafe RF atlama Kriptolama TX Çıkış Gücü 1 Mbps 1 MHz 10 metreye kadar ancak genişletilebilir 1600 kez/s GSM gibi, cihaz ID ve 0/40/64 bitlik anahtar uzunlukları Azami 20 dbm (0.1W)

18 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, Wi-Fi ismi Wireless Fidelity'den türetilmiştir. LAN düzeyinde internet erişimi sağlayan kablosuz bağlantı tipidir. Wi-Fi dizüstü bilgisayarlar, PDAlar ve diğer taşınabilir cihazların yakınlarındaki kablosuz erişim noktaları aracılığıyla yerel alan ağına bağlanabilmesini sağlar. Bağlantı, kablosuz erişim noktaları ve cihazın ortak desteklediği, IEEE protokolüne bağlı olarak 2.4 GHz veya 5 GHz radyo frekansında gerçekleştirilir. Wi-Fi, ürünlerin kablosuz bağlantı sağlayabildiğini gösteren bir uyumluluk göstergesidir ve IEEE a, IEEE b, IEEE g ve IEEE n standartlarına göre belirlenir. WI-FI, WLAN olarak da isimlendirilir. Bluetooth dan çok daha hızlı veri iletimi sağlar. Teorik olarak 1.5 km ifade edilen hız kapalı alanlarda ve mevcut engellere bağlı olarak 300 metreye kadar düşmektedir.

19 Kablosuz ağ teknolojilerini /araçlarını öğrenecek, WiFi-3G: 3G ve diğer mobil teknolojiler lisanslı bantları kullanırken WiFi lisanssız bir bandı kullanmaktadır bu da ona servis maliyeti ve trafik yönetimi gibi konularda avantaj sağlamaktadır. Fakat lisansız bir bandı kullandığı için aynı bandı kullanan farklı cihazlardan (mikrodalga fırın, telsiz telefon, v.b.) gelebilecek karışımlara açıktır. Ayrıca güvenlik ve gizlilik konusunda 3G daha başarılıdır. WiFİ daha hızlı veri iletimine olanak sağlamaktadır ama kapsama alanı bakımından 3G ye göre dezavantajlıdır. WiMAX-3G : WiMAX kablosuz metropolitan alan ağlarının kapsama alanını artırmak için geliştirilmiş bir teknolojidir bu bağlamda en büyük rakibi fiber MAN lardır. Ancak fiber MAN ların ulaşamadığı noktalarda ise fiber ağların bir tamamlayıcısı olarak ortaya çıkar. 3G sistemler kablosuz ve fiber bağlantılı sistemlere kolaylıkla uyum sağlayabilirler. Fiber MAN ların olmadığı alanlarda WiMAX, 3G baz istasyonları arasındaki bağlantıyı sağlayacak kapasiteye sahiptir. 3G, WiMAX a göre daha yavaştır (2Mbps karşı 100Mbps) ancak daha fazla karışıma maruz kalır. 3G hücresel sistemler için geliştirilmiştir ancak WiMAX bireysel uygulamalar için geliştirilmiştir. WiFi-WiMAX: Her iki teknolojide yüksek hızlı, paket bağlaşımlı teknolojilerdir. Kapsama alanları oldukça farklıdır. Birbirleri için tamamlayıcı pozisyondadırlar. WLAN en son metredeki (last hundred meters) kullanıcı için bir erişim tekniği iken WiMAX en son kilometredeki (last hundered kilometers) kullanıcı için bir erişim teknolojisidir. Wi Fi lerin kapsama alanı m ile sınırlı iken WiMAX ın kapsama alanı 50 km ye kadar çıkabilmektedir. Wi-Fi bir bina içi erişim tekniği iken WiMAX bir şehri yada bölgeyi kapsayacak bir erişim tekniğidir. Özetle, Hızla gelişen kablosuz teknolojiler bazı noktalarda birbirine rakip olmasına karşın bazı noktalarda ise birbirlerinin tamamlayıcısı durumundadırlar.

20 Çoktan Seçmeli Sorular ve Kaynakça S1. Aşağıdakilerden hangisinde kablosuz ağ sınıflandırması doğru verilmiştir? a) WPAN, WLAN, WMAN,WWAN c) LAN,MAN,WAN b) WPAN, WCAN, WMAN,WWAN d) WAN, MAN,LAN,RAN S2. Aşağıdakilerden hangisi kablosuz ağların kablolu ağlara göre bir dezavantajıdır? a) Esneklik b) Güvenlik c) Kurulum kolaylığı d) Maliyet S3. Bluetooth hangi ağlarda kullanılan bir teknolojidir? a)wpan b)wlan c)wran d)wman S4. Aşağıdakilerden hangisi birden fazla bilgisayarı kablosuz olarak birbirine bağlayan bir aygıttır? a) Kablosuz NIC b) Access Point c) Hub d) IrDA Kaynakça: