KABLOSUZ YEREL ALAN AĞLARI ve KABLOSUZ UYGULAMA PROTOKOLU (Wireless LAN and WAP) Ġlk Sürüm : Ağustos 2002 Sürüm Adedi : 1 Son Sürüm : Ağustos 2002 Prof.Dr. Oğuz Manas E-Mail : omanas@vestelnet.com BÖLÜM 1 Kablosuz Yerel Alan Ağları (WLAN) 1.1 GiriĢ İnsanlık tarihinde her yeni teknolojinin gelişimiyle beraber, kişilerin yaşama şekillerini değiştiren boyutlarda ilerlemeler kaydedildi. Bugüne baktığımız zaman ise, kablosuz iletişim teknolojilerinin yeni bir dönüm noktası olacağını gözlemlemek olasıdır. Kablosuz iletişim teknolojileri, geniş perspektiften bakıldığında, kişilere sınırsız özgürlük tanıyacak, kurumların ise çok daha etkin çalışmalarını sağlayacaktır. Kablosuz iletişim teknolojisi, en basit tanımıyla, noktadan noktaya veya bir ağ yapısı şeklinde bağlantı sağlayan, bir teknolojidir. Bu açıdan bakıldığında, kablosuz iletişim teknolojisi, günümüzde yaygın olarak kullanılan kablolu veya fiberoptik iletişim yapılarıyla benzerlik göstermektedir. Kablosuz iletişim teknolojisini diğerlerinden ayıran nokta ise; iletim ortamı olarak havayı kullanmasıdır. Metal kablolar, elektrik akımını iletirken kablosuz ve optik iletim sistemleri belli frekanstan elektro-manyetik dalga iletmektedir. Kablosuz iletişim sadece hareketli kullacıların erişimini arttırmakla kalmayıp aynı zamanda durağan ofis ve ev cihazlarının kablolama giderlerini de düşürmektedir. Bundan on yıl öncesinde kablosuz yerel ağlar özel amaçlar için atanmış ve kabul 1
edilebilirliği daha azdı. IEEE 802.11, HiperLAN2 ve HomeRF gibi standartlaşmaların sağlanmasından sonra, kablosuz yerel ağlar gelişmiş ağlarda ve ev bilgisayarlarında yaygın olarak kabul görmeye başlamıştır. 1.2 Neden Kablosuz Yerel Ağlar? WLAN bir bina ya da bir grup bina içinde yani daha küçük alanlar içinde sunucu lar, yazıcılar ve diğer uç nokta aygıtlara bağlanmak için radyo dalgalarını kullanır. Bununla birlikte kablosuz teknoloji cep telefonları ile konuşan, dizüstü bilgisayarlar ile donatılmış, zamanının çoğunu çalışma masasından uzakta geçiren, toplantılara katılan, çapraz organizasyonlu takımlarında çalışan hareketli kullanıcıları akla getirir. WLAN bu şekilde çalışan, bilgilerine herhangi bir yerden, kafetreyadan, toplantı odasından bilgilerine ulaşmak isteyen çalışanlar için uygun bir ortam sağlar. WLAN lar kullanıcılara uygulamalara ve cihazlara paylaşımlı erişiminin, kullacıcılar arasında dosya değişiminin, elektronik posta ile haberleşmenin üstünlüklerini sunar KURUM ĠÇĠ Sunuc u Güvenlik Duvarı Kablolu LAN INTERNET Uygulama Sunucu WEB Sunucu UlaĢım Noktası Kablosuz LAN 2
ġekil-1: WLAN, Varolan Kablolu LAN Yerini Alabilir veya Kablolu LAN ın GeniĢlemesinde Yer Alabilir. WLAN, LAN ların yerine kullanılabilir ya da LAN ların sınırlarını genişletmek için kullanılabilir. Kablosuz LAN bağlantıları kablolu karşılıklarına göre biraz pahalı olsa dahi, performans ve LAN teknoloji standarizasyonu kriterleri WLAN i cazibeli bir seçenek yaparak, fiyatları düşürmekte ve kabul edilebilirliği artmaktadır. 1.3 Wireless LAN Ġçin Örnekler Danışmanlar, denetlemeciler, mütahitler gibi çabuk değişen pozisyonlara hızlıca ağ bağlantılarını kurabilmek isteyen şirketler, Gezgin sağlık bakım profosyenollerine veri iletme gereksinimi o olan hastaneler, Çalışanlarının kablolu yerel ağdaki stok bilgilerine ulaşmak istediği depolar, Eski bir ofisi veya binanın yönetimini ele almış, fakat duvarları delme masrafına girmek istemeyen bir şirketler, Müşterilerinin 30 Metreye (100 Yarda) kadar uzaklıktaki herhangi bir yerden internete bağlanmalarını olanaklı kılacak PNP aygıtlarını sağlayan bir oteller, Müşterilerinin taşınabilir bilgisayarları ile internete bağlanabileceği bir kitapçı ya da cafe. IDC (International Data corparation) verilerine göre dünyada 1999 da 1.7 milyon olan kablosuz ağ gönderileri 2004 de 12 milyon olacaktır. 1999 da 600 milyon dolar olan toplam kazancın 2004 de 1.5 milyar $ olması beklenmektedir 1.4 WLAN Nasıl ÇalıĢır? Kablosuz LAN lar havadan aygıtlar arasında radyo sinyalleri göndererek çalışır. Sinyaller 300 metreye kadar (1000 fit) gönderilebilir ve metal olmayan duvarlardan ve engellerden geçebilir. Dizüstü bilgisayarlar, masaüstü bilgisayarlar ve sunucular PCMCIA kart ı ile veya kablosuz sinyalleri alıp iletebilen plug in kartlar ile kablosuz yerel ağ a bağlanırlar. Şekil-2 de gösterildiği gibi WLAN dolaysız olarak aygıt-tan-aygıt a haberleşmeyi destekleyebilmektedir. 3
ġekil-2: WLAN, Aygıt-tan-Aygıt a bağlantı Daha yaygın olarak, WLAN kablosuz yerel ağ ile kablolu yerel ağ arasında köprü olarak görev yapacak bir Erişim Noktası na ( Access Point-AP) gereksinim duyar. AP genellikle tavana ya da kule üzerine yerleştirilmiş durağan elemanlardır ve kablolu ağın bir elemanıymış gibi ele alınır. AP, hücresel telefonlar ile haberleşen hücresel telefon ağındaki bir kuleye benzetilebilir. ġekil-3: UlaĢım Noktasından WAN a Bağlantı 4
1.5 Uygulamada WLAN Ticari olarak WLAN, yolculuk edenlere, müşterilere Internete bağlanmada büyük rol oynar.örneğin MobileStar, StarbucksCofee ve Micerosft arasındaki son anlaşmanın hedefi, 2003 e dek StarBucksın 4000 mağazasının %70 ine IEEE 802.11b uyumlu kablosuz yerel alan ağının kurulmasıdır. Müşteriler bir taşınabilir bilgisayardan ya da veriyi işleyebilen herhangi bir aygıttan Internete bağlanabileceklerdir. MobileStar ve WayPort gibi şirketler kullanım başına ya da yıllık tabanlı erişimler satmaktadırlar. United Airlines, American and Delta gibi Amerikan havayolları şirketleri, çok yakın zamanda havaalanı lobilerinde, terminallerde ve kapılarda yüksek hız kapasiteli IEEE 822.11b teknoloji tabanlı kablosuz LAN hizmeti vereceklerdir. Bir taşınabilir bilgisayar ve wireless LAN kartına sahip müşteriler 11Mbps e kadar hızda Internete bağlanabileceklerdir. Dell, Compaq, IBM gibi taşınabilir bilgisayar üreticileri IEEE 822.11b seçenekli modeller sunmaktadırlar. Dışarıdan ev veya ofislere Internet servisi için bağlanırken Ulaşım Noktası ancak yeterli yakınlıkta (100 yarda) olunması durumunda servis elde edilebilir. Sıklıkla direk anten ev veya ofisin dışına kurulur ve iç ulaşım noktasına yönlendirilir. Anten içeride ise kullanıcılar tercihlerini kablolu ya da kablosuz istemciler olarak belirleyebilir. Tablo-1 Veri Aktarım Oranları ve Yayın Frekansları Kategori /Standart Veri Oranı (Data Rate) Frekans IEEE 802.11 (1997) 1-2 Mbps 2.4GHz IEEE 802.11b 11 Mbps 2.4GHz IEEE 802.11a 54 Mbps 5.2GHz HiperLAN2 54 Mbps 5.2GHz Swap (Ev RF de kullanılır) 1-2 Mbps 2.4GHz Bluetooth 1MBps 2.4GHz 1.6 WLAN Standartları Tablo-1 de WLAN ın gelişimini kapsayacak şekilde çeşitli kablosuz LAN standartları sıralanmıştır. 1.6.1 IEEE 802 Standartları 11Mbps' i 2.4Ghzlik alanda destekleyen 802.11b ve 54Mbps ı 5.2GHzlik aralıkta destekleyen, 802.11a standartları bulunmaktadır. IEEE 802.11b standart ı endüstri 5
uyumluluğunu belgeleyen, sertifikalandıran bir ticari kuruluş olan Wireless Ethernet Compatibility Alliance (WECA) tarafından desteklenmektedir. 1.6.2 HiperLAN2 IEEE 802.11a standartına rakiptir ve 54Mbs ı 5.4 GHz de iletir. HiperLAN2 Globel Forum (HLGF) tarafından desteklenmektedir 1.6.3 SWAP 2Mbps a kadar 2.4GHz de aktaran ev ve küçük işyerleri için bir standarttır. HomeRF çalışma grubu tarafından desteklenir 1.6.4 Bluetooth Teknik olarak bir WLAN standartıdır ve fakat uygulamada diğer WLAN standartlarına göre biraz daha fazlası anlamına gelmektedir. Bluetooth ile ilgili daha ayrıntılı bilgi için ; www.bilisimrehber.com.tr den Kablosuz WEB e başvurabilirsiniz. 1.7 IEEE Standartları IEEE Elektrik Elektronik Mühendisleri Enstitüsü (The Institue of Electronic Electronic Engineers) pek çok standartta olduğu gibi kablosuz standartların da ilerlemeye aracı olan bir kuruluştur.1884 de kurulmuş, saygıdeğer ve profesyonel bir organizasyondur. Halen 300.000 nin üstünde ve pek çoğumuzun da üyesi olduğu IEEE, bileşim ve elektronik endüstrisi için standart geliştirmede geniş saygı ve kabul görmüş bir dernektir. 1.7.1 IEEE 802.11 (1997) 1997 de IEEE, endüstriyel, bilimsel ve saglıksal ( Industrial, Scientefic and Medical- ISC) lisanssız, işleyen 2.4 Ghz bandta kablosuz LAN için 802.11 standartını duyurmuştur. Standart 3 uygulama seçeneği ile 2Mbps ın paylaşılmış veri oranını belirtmektedir. Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Infrared (IR) technology. Hem FHSS hem de DSSS, CDMA teknolojisi gibi sinyalleri birçok farklı frekanslara bölen ve diğer uçta toplayan bir Spread Spectrum teknolojileridir. FHSS in güçlü yönü büyük veriler için kapasitesinin yüksekliğidir. DSSS in üstünlüğü ise; ek kullanıcılara destek vermenin kolay oluşudur. IEEE standartı Infrared uygulamasını da destekler, çünkü birçok taşınabilir bilgisayar 6
üzerinde gömülü IR kapıları ile üretilmektedir. IR teknolojisi aygıtları direk olarak görmeyi gerektiği için, endüstri standartları OMNI Directional Hopping Spread Spectrum teknolojilerini (FHSS, DSSS) kullanmayı yeğlemektedir. 1.7.2 CSMA IEEE 802.11 ağ a erişimi kontrol etmek için bir CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access /Collision Avoidance) protokolünü tanımlamaktadır. CSMA/CA birçok aygıttan aynı andaki iletimden doğan çakışmaları en aza indirgeyen (fakat yok edemeyen) bir "konuşmadan önce dinle" "listen before you talk" metodudur. CSMA/CA katılımcılarının sessizlik periyotlarında konuştuğu, eğer konuşma var ise sustuğu şeklinde geçen bir tele-konferans gibidir. Bu 802.11 i kullanan uçların konuşmak istediklerinde tüm bant genişliğini elde tutmaları anlamına gelir. Bununla birlikte ağ a yeni düğümler (node) lar eklendikçe kanalı elde etmek için çekişme artar, önemli bir zaman konuşmadaki çakışmaları çözmek için harcanır. Bu nedenle bant genişliğini etken kullanımı düşmüş olur. Geleneksel kablolu Ethernetlerin aksine, iletim anında WLAN istasyonları çakışmayı saptayamazlar. FHSS, DSSS veya Infrared hangisinin uygulanacağı pazar belirsizliği oluşturmaktadır. Bir endüstri standartları grubu olan WECA, IEEE nin yeni standart ı IEEE 802.11b yi geriye alıp DSSS i ileri sürmektedir. 1.7.3 IEEE 802.11b IEEE 802.11b kablosuz ağlarda iletim için en fazla veri aktarım oranı 11Mbps dir ve 50 metreye dek haberleşebilir ve DSSS teknolojisini kullanır. Gürültü altında aktarım hızı 5.5 Mbps e kadar düşer. 2 Mbps veya 1 Mps bağlantıyı kontrol içindir. IEEE 802.11b nokta-dan-noktaya (point to point) dolaysız anten haberleşmesi ile 16 kilometreye kadar ulaşabilir. WECA tarafından desteklenmektedir ve WECA nın misyonu Wi-Fi olarak adlandırdığı IEEE 802.11b yi küresel bir standart yapmak ve Wi-Fi ürünlerinin işlerliğini sertifikalandırmaktır. IEEE 802.11b standartının üstünlüğü ve ana konusu ; Bluetooth, HomeRF ve Mikrodalga gibi teknolojiler tarafından kullanılan 2.4 GHz bant a işleyebilmesidir. Çünkü Bluetooth ve IEEE 822 aynı frekansları için yarışmaktadır. 1.7.4 IEEE 802.11a 802.11a standart ı 2.4GHz deki kalabalık bant genişliğine 5GHz lik bant tanımlayarak alternatif oluşturur. 54MBps ile gelecekte IEEE 802.11a standart ı çoklu ortam uygulamalar için ve yoğun veri aktarımının yapıldığı uygulamalar için çok uygun olacaktır. 7
802.11b standart ında kullanılan "spread spectrum teknolojisi yerine 802.11a OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) teknolojisini kullanır. OFDM kablosuz kanalı alt frekanslara bölerek ( Paralel olarak gönderip, karşı tarafa da aynı şekilde alıp) hızı arttırır ve sinyali kuvvetlendirir. 5 GHz bant a kablosuz sistemler daha az parazit oranına ve daha yüksek aktarım oranına sahip olacaklardır (ses ve video uygulamaları gibi). Hem 802.11a hem de 802.11b ye erişim için üreticilerin köprüleme erişim noktaları (bridging access point) yaratmaları beklenmektedir. Böylece 802.11b uygulamaları aynı anda ek bir güç harcamaksızın 5GHz lik kablosuz ağlara geçişi sağlanmış olacaktır. IEEE 802.11a ABD de büyük ölçüde desteklenmektedir. Symbol Technologies, Breze Com ve Cisco aktif olarak 802.11a uyumlu aygıtlar tasarlamaktadır. Bununla beraber aynı kategorideki rakibi olarak bilinen HiperLAN2 standart ı ise Avrupada Nokia ve Ericsonn gibi firmaların da desteği ile büyük gelişim göstermektedir. 1.7.5 HiperLAN2 HiperLAN2 esas olarak 802.11a nın rakibi ve Avrupa da yaygın olarak kullanılan bir standarttır. HiperLAN2 ve 802.11a aynı 5 GHz lik bant ı kullanırlar ve her ikisi de 54Mbps veri aktarımı yapabilirler. HiperLAN2, ETSI ( Europan Telecominications Standarts Institute) ve Hiperlan2 Global Forum ( Bosh, Nokia,Ericson, Dell, Telra ve Texas Instruments gibi firmalar öncülüğünde kurulmuş bir konsorsiyum) tarafından geliştirilmiştir. Hem 802.11b hem de HiperLAN2 yüksek veri hızlarına ulaşmak için OFDM teknolojisine dayanır. 802.11b ve HiperLan2 arasındaki en büyük fark MAC( Media Access Layer) katmanındadır. 1.7.6 SWAP, HomeRF Standart ı SWAP (Small Wireless Access Protokol) küçük ofisler/ev ofisler (small office / home office-soho) pazarı için bir WLAN protokol standartıdır. doksanın üzerinde kuruluştan oluşan bir konsorsiyum olan HomeRF Group tarafından desteklenmektedir. IEEE 802.11 standart ını destekler fakat daha az seçenekle uyarlanması daha ekonomiktir SWAP, SOHO ortamında veri, ses, görüntü aktarımı için olduğu kadar Internete ulaşmak için de tasarlanmıştır. SWAP, 802.11 de olduğu gibi CSMA/CA yı kullanır ve 2 Mbps a kadar veri hızını destekler. 802.11b ve HiperLan2 nin aksine, gerçek zamanlı veri, ses ve görüntüde önemli olan bant genişliğini garanti eden TDMA yı kullanır. SWAP Kullanıcılara; PC ler arasında veri paylaşımı için kablosuz ağ kurma, Evin içinde ve etrafında taşınabilir aygıtlar ile Internete bağlanmak, ISP bağlantılarını PC ler ve diğer aygıtlar ile paylaşabilme olanağı getirmesi, Çok PC li ortamda dosya, modem, yazıcı paylaşımı sağlaması, Gelen telefon çağrılarını zekice otomatik olarak çoklu kartsız telefonlara, faks 8
ve ses posta kutularına yönlendirilmesi, Sadece PC uyumlu el setine konuşarak ev elektronik sistemini aktif hale getirmek, Evin çevresinde herhangi bir yerden çok oyunculu PC veya Internet tabanlı oyunlar oynamak, gibi seçenekleri olanaklı kılar. 1.8 Hareketli (Mobil) IP Kısaca IP olarak bilinir ve Internet in çalışması için gerekli olan protokol yığının (TCP/IP) temel bir parçasıdır. Temel olarak IP, paketleri belirli bir hedefe gönderilmek üzere WEB e bırakır. Her IP Paketi hedef için IP adresi anlamına gelen 4 byte sayısal değer içerir. Örneğin :207.82.11.19, IP adresi herhangi bir ucun sunucudaki WEB adresinin biricik (unique) olmasını sağlar. Her IP adresi bir telefon numarası ile eşleşecek şekilde sabit bir ağ bölgesine atanmıştır. Bir paketin hedefi hareketli olması durumunda ve her yeri değiştiğinde yeni bir IP numarası atanmasını gerektirir. Bu şekilde ağ adreslerinin güncellenmesi hareketliliği olanaksız kılar. Hareketli IP teknolojisi aygıtın Internet e bağlanması ve hareket halindeyken bile aynı IP adresine sahip olmasını sağlar. IETF (Internet Engineering Task Force) nin teklifi ile IP hareketlilik problemine her aygıtın 2 IP adresine sahip olması yolu ile Hareketli IP standardı tasarlanmıştır. Static home adress, Care of address (Kullanıcı hareket ettikçe değiģir) Hareketli IP standart ının temelindeki ilke, ofis asistanı olan ve yolculuk eden bir yöneticinin durumu ile aynıdır. Asistan yöneticinin ne zaman nerede olacağını bilir ve kendine gelen çağrıları yöneticiye yönlendirir. Şekil-4 de de görüleceği üzere Mobile IP 3 ana birleşenden oluşur. Hareketli birim (Örneğimizde : Yönetici) Home agent (Örneğimizde : Asistan) Foreign agent (Örneğimizde :Yöneticinin bulunduğu yeni adres) 9
HaberleĢen Merkez Acenta (Home Agent) Ġleti Ġleti Yabancı Acenta (Foreign Agent) Ġleti Ġleti ġekil-4: Hereketli IP nin Hareketli Aygıtları Internet e BağlayıĢı Mobile birim ile iletişim kurmak isteyen birim, home adres in yönetebilmesi için home agent a yönlendirilir, Home agent hareketli kullanıcı için gelen tüm paketleri alır, Hareketli birimin o anda içine girdiği care of address e gönderilir. Mobile birim kendisi ile iletişim kurmak isteyen birim ile haberleşmek isterse klasik IP mekanizması ile direk iletişim yapabilir. Gelecek nesil IP standart ı olan Ipv6 hareketli IP için ek olanaklar sunar. Ipv6 birimlerinin ek olarak güçlü kişilik belirleme ve şifreleme makanızmasına sahip olması beklenmektedir.bu kişilik belirleme mekanizmasının hareketli IP nin bir parçası olması yerine, Ipv6 tarafından sağlanması hareketli IP yi kolaylaştıracaktır. 10
BÖLÜM 2 Kablosuz Uygulama Protokolu (Wireless Application Protocol-WAP) 2.1 GiriĢ WAP, WEB içeriğinin ağ teknolojisinden, taşıyıcıdan ve yayınlayıcıdan bağımsız olarak hareketli aygıtlara ulaşmasını sağlayan açık bir teknolojidir. Şu an amacı açık WAP standartlarını geliştirmek olan dünya çapında WAP Forum üyesi 8 milyon u ve Forum sayısı da 600 ü aşmıştır. WAP bir servis veya ürün değildir.wap, uygulama ve taşıma (dağıtma) standartıdır. Japonların i-mode başarısı göz önüne alındığında, paket anahtarlama ağları ile sürekli bağlantı sağladığında, Avrupa ve Amerika da daha yaygın ve gösterişli olacağına kesin bir gözle bakılmaktadır. 3. Nesil (3G) teknolojileri daha zengin bir kullanıcı deneyimleri için bant genişliği sağladığı sürece, WAP, önemli bir kablosuz uygulama taşıma/dağıtma teknolojisi olarak yerini sağlamlaştırma konusunda yol alacaktır. 2.2 WAP Nedir? WAP, Internet içeriğini ve servislerini hareketli telefonlara ve kablosuz aygıtlara ulaştıran küresel bir standarttır. WAP ın bant genişliği kısıtlı cep telefonlarına WEB içeriği sunma konusundaki çözümü, aygıtlar, sunucular, diller ve protokolleri kaynaştıran tam bir çözümdür. Şekil-5 de WAP ın WEB yapısındaki yeri görülebilir. 11
Uygulama Sunucu Masa Üstü Bilgisayar Veri Tabanı Kurumsal ağ INTERNE T Uygulama Sunucu WEB Sunuc u LAN Geçitkapısı Radyo Kulesi ġekil-5: Kablosuz WEB Ġçeriğinde WAP Öncelikle WAP, Internet içeriğini HTML e yakın bir standart yöntemle WAP uyumlu aygıtlara ulaştırır. Buradaki sorun HTML in küçük ekranlı aygıtlara pek çok veriyi beraberinde getirmesidir. Bu nedenle WAP yeni bir biçim (format) tanımlamıştır; Wireless Markup Language (WML). WML in tasarlanmasındaki amaç hızlı ve verimli içerik dağıtımıdır. İkinci olarak, WAP, cep telefonları, PDA ler, el bilgisayarları ve hatta geleceğin yeni nesil kablosuz aygıtlarında çalışabileecek şekilde tasarlanmıştır ve aygıt bağımsızlığı konusunda büyük bir başarıya ulaşmıştır. Bu başarının temelinde yatan; her aygıtın WAP destekli olabilmesi için neler yapması gerektiğinin Kablosuz Uygulama Ortamı ( Wireless Application Environment WAE) nda tanımlanmış olmasıdır. Üçüncüsü, WAP, GSM ( Global System for Mobile Communications), TDMA ( Time Division Multiple Access ), CDMA (Code Division Multiple Access) veya yeni geliştirilmiş ikinci nesil (2.5 G ) ve üçüncü nesil ( 3G ) global ağ ların hepsinde çalışabilir. Daha önemlisi WAP devre anahtarlamalı ( circuit switched ) ve paket anahtarlamalı ( packet switched ) ağ ların herhangi birinde de çalışabilir. WAP ın esnekliği altyapısının çeşitli ağ protokollerinin üzerine kurulmuş olmasından kaynaklanmaktadır. 12
2.3 WAP Forum WAP forum 1997 de WAP standardını kontrol altında tutmak amacı ile Phone.com ( daha sonra Unwired Planet oldu ve şimdi ise Openwave Systems olmuştur ) tarafından kurulmuş olan endüstri konsorsiyumudur. Endüstrideki 600 ün üzerinde ana cep telefonu üreticileri, altyapı sağlayıcıları, yazılım firmaları ve içerik sağlayıcılarını içersinde barındırmaktadır. Amacı, kablosuz erişimin gelişime açık olması ve taşıyıcı, satıcı ve ağ teknolojisinden bağımsız olmasını sağlamaktır. 2.4 WAP Yapısı WAP servis değil, kablosuz uygulamaları geliştirme teknolojisidir. WAP 1.0 ın tarifi Nisan 1998 de yayınlanmıştır. Bu ilk tarif WAP ın aygıtlar, sunucular, protokoller ve diller olmak üzere tüm yönlerini kapsayan 30 un üzerinde tanımını içermektedir. WAP, WEB içeriğini dağıtmak için kendi yapısını şu sebeplerden dolayı geliştirmiştir; Aygıt kısıtlamaları : Daha küçük pil, daha rahat taşınabilir aygıt gereksinimi, WAP içerik dağıtımı enerji tüketimini küçültmek ve kablosuz bağlantının ömrünü uzun tutmak için planlanmıştır. HTTP : Gereksiz bilgiler ve genellikle çokça script ve karakter içermektedir. WAP dağıtım protokolü ise bu iş için optimize edilmiştir. Ağ lar: İstekler arasındaki uzun sürelerde kopmaya/kesilmeye eyilimidirler. WAP ın içerik dili olan WML birden fazla WAP sayfasını card-and-deck metaforu olarak adlandırılan yöntemini kullanarak ağ kesintilerinin üstesinden gelebilecek şekilde tasarlanmıştır. 2.5 WAP ile WEB Arasındaki Farklılıklar 2.5.1 Görüntü Cihazları WAP görüntüleme konusunda WEB den ayrılır. Her ne kadar WAP tanımlamaları görüntü tiplerini kapsamasa da ilk sürümü 6-8 satırlık küçük siyah beyaz ekran görüntüsünü kabul eder. Limitli ekran boyutlarından dolayı WAP cihazları özelleştirilmiş WAP içerik biçimleri ile çalışabilecek şekilde tasarlanmışlardır. 13
2.5.2 Ġçerik WAP içeriği WEB standardı olan HTML yerine WML üzerine kuruludur. WAP, HTML den çeşitli nedenlerden dolayı farklılaşmıştır. Birincisi, çoğu HTML sayfası ekranı limitli olan cihazlar için çok fazla bilgi içermektedir. WML, küçük WAP ekranları tarafından gösterilmesi hiçte kolay olmayan JPEG, GIF biçimlerini çerçeve gibi HTML biçim özelliklerini eler. İkincisi, WML içerik dağıtımı için cardand-deck metaforu denen yeni bir modeli kullanır. Web sayfalarını her keresinde teker teker WEB sunucudan almak yerine, WAP alakalı kartların bir destesini yollar. Her bir kart bir bilgi ekranını temsil eder ve kart destesinin yüklenmesi sonucunda kullanıcılar, birden çok WAP ekranını aygıtlarındaki önceki ve sonraki tuşlarına basarak gezebilirler. Tüm ekranlar 1 kerede yüklendiği için ilgili ekranlar arasındaki geçişlerde bekleme olmayacaktır WEB de ise tipik bağlantı mantığı ile, her keresinde sunucunun sayfayı yollaması beklenir. 2.5.3 Programlama WML kendi özel script dili olan WMLScript ile HTML den farklılaşır. JavaScript tabanlı olan WMLScript programcıların, WAP cihazları kullanan kullanıcıları klasik WEB script dillerinden daha fazla kontrol edebilme olanağı verir. 2.5.4 Yapı Aygıtlar ve içerik sağlayıcılar arasındaki ilişkiler bakımından WAP mimarisi WEB den çeşitli yönleri ile ayrılır. Birinci olarak WAP kablosuz teknoloji olduğu için aygıtlar bağlantı için telefon taşıyıcı ( firmalar) lara bağlıdırlar. İkinci olarak, WAP kendi Internet Protkolunu ( IP ) kullanır, bunun bir sonucu olarak WAP aygıtları WEB e doğrudan bağlanamazlar. Bunun yerine şekil-6 de gösterildiği gibi WAP geçitkapısı olarak adlandırılan bir aracıya gereksinim duyarlar. WAP geçitkapısı WAP aygıtlarına gelip giden bilgi akışında kritik bir rol oynarlar. 14
INTERNE T Masa Üstü Bilgisayar WAP Sunucular Uygulama Sunucu Geçitkapısı Geçitkapısı Radyo Kulesi Veri Tabanı Kurumsal ağ Uygulama Sunucu WEB Sunuc u Radyo Kulesi LAN ġekil-6: WEB Ġçeriğinde, WAP Yapısı WAP geçitkapıları WAP aygıtları ve WEB arasında bulunan özelleştirilmiş sunuculardır. Bir WAP geçitkapısı WAP aygıtları ile iletişim için WML, WEB sunucularla konuşmak için ise HTML kullanır. Ana görevi WAP cihazlarına WML dağıtımını yapmaktır. WAP geçirkapısı WML içerikleri elde edebilmek için değişik kaynaklar kullanır : Özelleştirilmiş, WML sunucu, WML dosyalarını barındıran klasik bir WEB sunucu, İçeriğini WML e çeviren bir WEB sunucu. WAP geçitkapısı kendi işlem gücü olan sunucular olduğu için gelen bilgileri WAP aygıtlarının anlayacağı bir forma çevirebilir. Örneğin WEB sunucudan HTML içeriğini alırken, geçitkapısı HTML den WML e çeviri işlemini yapabilir. 15
Geçitkapıları ayrıca içerik çevirici programlar aracılığı ile çok renkli JPEG ve GIF görüntülerini WAP ekranlarının görüntüleyebileceği şekilde basit, düşük çözünürlüklü bir hale çevirebilirler. 2.5.5 WAP WEB dolanımı Şekil-7 da görüldüğü gibi WAP aygıtlarından çıkan işlem isteğinin WEB e gidip gelme esnasındaki gezintisini görülebilir. Buradaki 3 anahtar yapıtaşı, WAP istemci aygıt, WAP geçitkapısı, ve WEB sunucudur. WAP aygıt, WAP protokolünü kullanarak geçitkapısına isteğini şifrelenmiş olarak yollar. Bu istek WEB tarayıcının herhangi bir WEB sunucuya HTTP isteği yollaması ile benzerdir. Aradaki farklılık, WAP ta, isteğin bir WAP geçitkapısı (proxy) ye gönderilmesi, ve onun tarafından HTTP iletisine çevrildikten sonra WEB sunucuya gönderilmesidir. Bağlantı isteğini alan WEB sunucunun, isteğin kaynağının WAP aygıtı olduğu hakkında hiç bir bilgisi yoktur. WEB sunucuya göre bu, sıradan bir WEB istemcisine ait bir istektir. WEB sunucular, WEB istemcileri için HTML, GIF, JPEG, ZIP olarak sıkıştırılmış dosyalar hatta WML gibi değişik biçimde içerik sağlayabilir. WEB sunucuya göre istek bir dosya ve içerisindeki byte lardır. Eğer web sunucu istenen bilgiyi barındırıyorsa bu WAP geçitkapısına HTTP protokolü kullanılarak yollanır. Bundan sonra ne yapılacağı WAP geçitkapısına kalmıştır. Eğer içerik WML biçiminde ise, geçitkapısı içeriğe dokunmadan WAP protokolü aracılığı ile WAP aygıtına iletir. Eğer içerik HTML biçiminde ve WAP geçitkapısı otomatik çeviri desteği veriyorsa, içerik WML biçiminde çevrilip aygıta yollanır. Her ne kadar HTML WAP çevirisi WEB deki WAP içeriğinin düzenlemesi yönünden kulağa hoş gelse de, pratikte HTML ve WML arasındaki kritik farklılıklardan dolayı kullanışlı değildir. Buna karşın, geçitkapıları GIF ve JPEG lerin 1-bit monokrom WAP grafiklerine çevrilmesi açısından iyidir. 16
WAP WAP Ġstemci KotlanmıĢ Ġstek Geçitkapısı Ġstek WAP Sunucu Cevap KotlanmıĢ Cevap Kotlayıcılar ve Çözücüler ġekil-7: WEB Ġsteğinin Yapısı 2.5.6 WAP ve WEB WEB de kullanıcılar Netscape, InternetExplorer gibi WEB tarayıcılara sayfaların adreslerini yazarak WEB sayfalarına ulaşma isteklerini yollarlar. Tarayıcı yazılımı WEB sayfasının ismine göre bir ağ isteği hazırlar ve yollar. İstek hedef WEB sitesine ulaştıktan sonra cevap bytelar halinde geldiği yolu aynen dönerek tarayıcıya ulaşır, tarayıcı da WEB sayfasını kullanıcıya gösterir. Bu işlemlerin arkasında iki önemli olay vardır. Birincisi, WEB isteği ve cevap olarak dönen HTML sayfaları Internet üzerinde TCP/IP protokolünü kullanarak aktarılırlar. TCP/IP iletisi yaz boz parçaları gibi ayrı ayrı parçalara ve paketlere ayırarak yollanır. Her bir paket varılacak noktaya ( WEB sayfası isteğini yapan yere ) ulaştığında yap bozun parçaları bir araya getirilir ve orijinal ileti ortaya çıkar. İkinci olarak, WEB sayfaları tarayıcılara HTML olarak yollanır. HTML temelde tarayıcılara içeriği nasıl göstereceğini anlatan etiketleri barındıran düz yazıdır. Tarayıcının yapması gereken, gelen yazının içerisindeki HTML etiketlerini bulmak ve HTML kurallarına göre şekillendirdiği içeriği kullanıcıya göstermektir. Esnekliği ve uyumluluğu kanıtlanmış olan HTML sayfaları ve TCP/IP birleşimi aynı bildiğimiz WEB in temelini oluştururlar. WAP bu noktada kendine has düşük bant genişliğine sahip, küçük monokrom ekranlı cihazlar için özel olarak tasarlanmış taşıma mekanizması ile farklılık gösterir. 17
2.5.7 Protokol WAP, WAP cihazları ve WAP geçitkapısı arasındaki veri hareketi için kendi protokolünü tanımlar. WEB de veri TCP/IP kurallarına göre parçalara / paketlere ayrılır. WAP paket yapımı ve taşınması için kendine özel protokol kurallarını belirler. WEB Tarayıcı WEB Sunucu TCP/IP yi Kullanan HTTP Protokolu WAP WEB Sunucu WAP Aygıtları Ġle WAP Sunucuları arasındaki Trafiği en aza Ġndirgeyen ÖzelleĢtirilmiĢ WAP Protokolu ġekil-8: Protokolda, WAP a karģı WEB 2.5.8 WAP Desteği Paket anahtarlama kablosuz WEB in önemli üstünlüklerinden birisi sürekli açık olmasıdır. WAP herhangi bir ağ da çalışabilir ve yeni 2.5G ve 3G ağların paket anahtarlama özelliğini kullanarak kullanıcılara ne zaman ve nerede gereksinimleri varsa bilgiyi yollar. Şekil-9 de WAP geçitkapılarının veriyi WEB den alıp kullanıcı profillerine göre WAP kullanıcılarına nasıl yolladığını göstermektedir. 18
WAP WAP Ġstemci Geçitkapısı Ġstek WAP Sunucu Destek Ġçerik Cevap Kullanıcı Bilgileri ġekil-9: WAP Desteği 2.6 WAP ın Geleceği WAP Kablosuz WEB deneyimi öncesi ilk adımdır. WAP uyumlu aygıtlar var olan taşıyıcılar WAP geçitkapılarını çevrim-içi hizmete sunmuş ve hareketli WAP kullanıcıları için içerik geliştirilmektedir. Kablosuz ağlar devamlı çevrim-içi olmada gerekli olan paket anahtarlamalı kapasitelerini arttırmaktadırlar. WAP aygıtlarına ve servislerine yapılan yüksek yatırımlara karşılık WAP ın kalıcı olup olmayacağını, özellikle birkaç yılda 15 milyon kullanıcıya ulaşan i-mode ve diğer 3G teknolojilere karşın, sorgulanmaktadır. 2.6.1 WML ile HTML KarĢılaĢtırması WEB yayınında HTML ve WAP yayınında WML kullanımı farklılık gösterse de, eğilim HTML den XML e (Extended Markup Language) geçiş olacağını göstermektedir. Çünkü HTML veriyi sadece gösterme ile ilgilidir. XML ile veri ve metadata tanımlaması yapmak olası olup, XSLT gibi standartlar ile de çeşitli şekillerde göstermek, sıralamak, bulmak gibi işlemler yapılabilmektedir. Gelecekte de 2 ayrı katman -Veri ve Verinin gösterilmesi söz konusu olacaktır. Bu yapı ile XML ve kablosuz biçimler geçişini kolaylaştıracaktır. XML Standart ı ile HTML XML karşılaştırılması gereksiz duruma gelmektedir. 19
WAP 2.0 standartlarında WAP, WEB ana akışına uygun yani ; daha fazla XML uyumlu içerik sunabilmesi için XHTML ( Extended HyperText Markup Language ) standart ına yönelmiştir. 2.6.2 IP Hakkında WAP, WAP geçitkapıları ve WAP telefonları arsında iletişimi kendi protokolü ile iletir. WAP geçitkapıları WEB Sunucu ve WAP geçitkapıları arasında iletişimde IP standart ını kullanırlar.wap protokolü verimlilik için tasarlanmışsa da uzun dönemde seçenek paket göndermeyi değiştirecek zorlayıcı nedenler olmayacaktır. Son WAP Forum duyurularına göre, yeni IP uyarlanması konusu tartışılmaktadır. Protokol içerik yönetimini etkilemediği için bazı IP kolaylıkları WAP ın bir parçası olacaktır. 2.6.3 WAP Güvenliği WAP ın geleceği onun kullanıcılara güvenli aktarımlar yapmasını sağlamasına bağlıdır. WAP Forum her WAP sürümü çıktıkça, WAP ın güvenliğini geliştirmektedir. WAP aktarımlarının gelecekte JAVA ve WIM (Wireless Identity Modules ) tarafından güvenli hale getirilmesi olasıdır. WIM Internet aktarımlarını sayısal imza ve şifreleme ile güvenli kılmaktadır. Güvenlik RSA tabanlı veya etken, sayısal imza tabanlı 1024 bit e kadar istemci ve sunucu arasında anahtar olabilen yeni bir şifreleme olabilir. Dünyanın önde gelen güvenlik firmalarından RSA saldırıların hedefi olan görece zayıf şifreleme sisteminin geliştirilmesi için yeni bir yol bulduğunu duyurmuş bulunmaktadır. Bu yöntemde her veri paketi kendi şifreleme anahtarına sahip olacaktır. Pek çok uzman gerçekleştirilen güvenlik onarımının kablosuz ağların kötüye çıkan şöhretini düzeltmek için çok geç kaldığını ve bu ağları korumak için başka güvenlik altyapıları kullanılması gerektiğini savunmaktadır. Bir grup uzman ise RSA tarafından geliştirilen artırılmış güvenliğin bütün kablosuz ağ kullanıcılarına çözüm getirmesinin mümkün olmadığını, pek çok kullanıcının hala kendilerini korumak için gerekli en temel adımları bile atmadıklarını öne sürmektedir. Pahalı kablolarla karşılaştırıldığında ucuz, kurulumu ve kaldırımı kolay kablosuz ağlar oldukça popüler olmayı başardılar. Ancak bu ağların Wireless Equivalent Privacy (WEP) adı verilen ve verileri karıştırarak şifrelemeye yarayan teknolojisi, hem güvenlik uzmanları hem de hacker lar tarafından geniş bir biçimde çözüldü. Hatta bazı hacker lar bu ağların haritalarını çıkararak hangi bölümlerin saldırıya açık olduğunu meslektaşlarına yaymaya başladılar. 2.6.4 Güvenli Paketler WEP teknolojisini geliştirmek için RSA Fast Packet Key adı altında yeni bir teknik geliştirildi. Bu teknik sayesinde her veri paketi kendi şifreleme anahtarına sahip oluyor. Bu detayın eklenmesiyle birlikte kablosuz ağlardan bilgi almak isteyenlerin veri paketlerine ulaşmaları çok daha zorlaştırılıyor. 20
RSA, WEP teknolojisinde kullanılan şifreleme yapısının, yine RSA tarafından geliştirilen ve kablosuz ağlarda kullanılan RC4 algoritmasına dayalı şifrelemeden farklı olduğunu açıkladı. Güvenlik uzmanları, hacker ların kablosuz ağlarda iletilen paketlere ulaşmaları durumunda bu paketleri çözmelerinin zorlaştığını kabul ediyorlar, ancak gerekli bilgilere sahip olan kararlı bir hacker için bu paketleri çözmenin olası olduğunu da red etmiyorlar. 2.6.5 WAP i-mode KarĢılaĢtırması WAP sıklıkla, NTT DoCoMo tarafından önerilen Japon ların başarılı Internet servisi olan i-mode ile kıyaslanır.wap ve i-mode her zaman karşılaştırılsa da, i- mode un daha başarılı görülmesi elma ile portakalı kıyaslamak gibidir. i-mode müşterilerinin beklentilerini karşılayan kolaylıklar sağlayan, bilgi ve eğlence servislerine dayanır.wap ise teknoloji ve protokoller yığını içeren bir standarttır. i-mode ( i= information-bilgi anlamına gelmektedir) Japon abonelerine içerik sunarak popüler olmaya devam etmektedir. i-mode a ekranlarının üzerindeki i tuşuna basılarak özel olarak tasarlanmış içerik sayfalarına erişilir. Tokyo metrosunda beklerken ya da ev<-> iş yolculuğunda mesaj alıp gönderen, oyun oynayan hatta i- mode karikatülerini izleyen insanları görmek çok yaygındır. i-mode un bu kadar başarılı olmasındaki etmenlerden biri de eğitici yaklaşımıdır. Diğerleri ise; i-mode içerik sağlayıcılar için çok caziptir. Çünkü kendi ödeme sistemine sahiptir ve DoCoMo ücretlerini yüksek seviyede tutmamaktadır, Dikkat çekici i tuşu bulunan telefonlar vasıtası ile Internete bağlanma aşamalarını yansıtmaksızın içerik sitelerine girmesini sağlamaktadır, i-mode WAP ın WLM i yerine chtml (Compact HTML : HTML in bir alt seti) kullanırlar. chtml ile site oluşturmak içerik sağlayıcılar ve kullanıcılar açısından çok kolaydır, Japonya da uzun yolculuklar iş yaşamının bir parçasıdır. i-mode abonelerine beklerken veya ev ve iş arası yolculuklarda yapacak eğlenceli ve güzel bir şeyler sunar. i-mode un başarısından bir sonuç çıkartacak olursak o da paket anahtarlamalı veri aktarımını kullanmasıdır. Şu anda WAP devre anahtarlamalı ağlara bağlıdır. Bu yüzden kullanıcılar ağa bağlı oldukları süre için para öderler. i-mode paket anahtarlamalı veri transferi yaptığı için aboneleri mail okurken, yazarken ve Internette gezerken sınırsız vakit geçirebilmektedirler. Avrupalı GSM taşıyıcıları tarafından paket anahtarlamalı GPRS (General Packet Radio Service) veri servisini ortaya çıkarmışlar ve bundan sonra WAP kullanıcıları GPRS ile her zaman çevrim-içi olabilecekler ve sadece alınıp gönderilen veri üzerinden ücretlendirme yapılabilmektedir. Bu gelişme sonrası WAP i-mode un popüleritesini geçebilecektir, çünkü üstünlüğü çok fazla uygulama geliştiricisinin olmasıdır. 21
2.6.6 i-mode un Küresel Gücü i-mode un bu büyük başarısı NTT DoCoMo nun ufkunu açmıştır. AT&T Wireless in %16 sı NTT DoCoMo ya satılmıştır. i-mode bu olayı Amerika pazarında i-mode servisi vermek için bir basamak olarak görmektedir. 1999 da Honkogda Huitchision Telecom un %19 unu ve büyük bir Hollanda taşıyıcısı olan KPN Mobile ın %15 ini almıştır. Bundan amaç; KPN Mobile ve AT&T Wireless kullanıcılarına GPRS tabanlı i-mode hizmeti sunmaktır. DoCoMo Japonya da 3G mobile iletişim servisleri için yüksek veri hızlarını kullanabilen gelişmiş bir i-mode sunumunu planlamaktadır. Uzun dönemde, AT&T Wireless, KPN ve NTT DoCoMo i-mode dolaşım servislerine olanak sağlayan 3G WCDMA standart ı seçeceklerdir. 22