Kablosuz Blgisayar Ağları Temelleri

[TRWE_2012]

Kablosuz Radyo Sistemleri

Kablosuz iletişim hiçte yeni bir uygulama değildir. Örneğin tarihin ilk çağlarında insanlar davullarla haberleşirlerdi. Doğal olarak haberleşme mesafesi çok kısa idi ve bu nedenle haberin uzak noktaya iletişimi için arada tekrarlayıcılar kullanılırdı. Ancak,yanlış anlaşmaları ortadan kaldırabilmek için iletiler tekrarlanarak gönderilirdi.

Eski Amerika'da yerliler haberleşmede dumanı iletişim aracı olarak kullanırlardı.Ancak mesafe ve hava koşulları bu haberleşme tipinde en önemli engellerdi. Ancak kısıtlı bir alfabe ile yapılması nedeni ile de bu tip haberleşmenin çok başarılı olduğunu söylemek olanaksızdı.

Daha sonraları özel bayraklar kullanılmaya başlandı. Ancak mesafe ve gün ışığı en önemli kısıtlar olarak ortaya çıkıyorlardı. Ancak özellikle denizcilikte bu haberleşme tipi halen yer yer güncelliğini sürdürmektedir.

19’ncu asırda yanar söner lambalar kısa mesafeler ve özellikle askeri amaçla kullanılmaya başlandı. Mors alfabesi de kullanılarak çok etken bir haberleşme düzeyi elde edildi. Üstelik gece de kullanılabiliyordu. Ancak mesafe ve hava koşulları en önemli kısıtlar olmaya devam ettiler.

Radyo iletişimi insan konuşmasının elektrik sinyallerine döndürüldüğü ilk uygulamalardır. Bu sinyaller analog'du ve bu nedenle Analog Sinyaller olarak adlandırıldılar. Ses dalgalarının analizi, radyo iletişim teorisinin anahtar kısmını oluşturur. Radyo prensipleri bilgileri çeşitli kablosuz iletişim tekniklerinin anlaşılmasında çok önemli bir yer tutmaktadır.

Frekans Yelpazesi:

İki yönlü hücresel, kişisel iletişim (Personel Communication) , mikro dalga ve uydu gibi radyo sistemleri sabit bir frekans ile iletişim kurarlar.

Birçok ülkede bununla ilgili yetkili organlar bulunmaktadır. Örneğin ABD’de lisanslama işi FCC (Federal Communication Commition) tarafından gerçekleştirilir.Frekans kayıtlama programında esneklik yoktur. Bu nedenledir ki, Radyo-özel frekanslar ağ içine kolaylıkla tümleşirler.

Radyo sistemleri, bilgileri göndericiden (transmitter), alıcıya (receiver) sabit frekans temeli üzerinden iletirler. İşlemler, dalga boyu ve içinde dalganın üretildiği frekansın birlikte etkinliği ile oluşur. Eğer bir defada pek çok telefon konuşması arzu ediliyorsa daha büyük bant genişliğine gereksinim vardır. bant genişliği, sesin radyo dalgası içine yerleştirilmeye hazır olduğu her saniye döngüsünün ortalama adedidir.
Böylece, çok dalga çok bilginin taşınabileceği anlamına gelmektedir.

Kısa-dalga radyo frekansına bakılırsa dalga 10 4 (10.000) metre uzunluğunda bir dalga boyu saniyede 10.000 dalga kullanır. Bu ise çok kısıtlı kanal adedidir. Buna karşılık microwave radyo frekansında dalga boyu çok daha kısadır.

10 -2 =0.01m, ancak saniyede 10 milyar dalga iletir. Bu nedenle bu durumda radyo kanallarında çok daha fazla konuşma iletilebilir.
Ses sabit bir şekilde değişen iki değişkene sahiptir;
1- Dalga Yüksekliği (Amplitute)
2- Frekans ( belirli bir zaman dilimi içinde değişmenin değişiklik oranı)

İnsan konuşmasının elektriksel eşitini temsil eden bu dalga şekli belirli bir zaman diliminde dalga yüksekliği ve frekansın bir fonksiyonu olarak ortaya çıkar.Dalga şeklinin tam bir deviri, hayali bir A-noktasından başlayarak 360 derecelik bir devri tamamlayıp hayali B- noktasında sonuçlanır.

Bir saniye zaman çerçevesi içinde tamamlanan tam bir devire Bir Hertz (Hz) adı verilir. Böylece 1 Hz. Saniyede 1 devirdir. Bir saniyelik periyotta oluşan devir adedi ise frekanstır. Standart bir konuşmanın frekansı saniyede 3000 devir (3 Kilohertz-3kHz) ile temsil edilir. Bu
nedenle insan konuşması 3 kHz dalga şekline döndürülür ve radyo-temelli taşıyıcı içine modüle edilir.Serbest uzay radyo iletişiminde elektro manyetik dalga havada saniyede 300.000 km. hızla hareket eder.Radyo dalgaları 10kHz. den başlayıp milyar hertz’e kadar bir yelpaze içinde
aktarılabilir.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Telefon sistemleri gelişmeye devam edince bilgilerin daha uzun mesafelere iletimi gereksinimi ortaya çıktı ve bunun sonucu yeni radyo-temelli sistemler doğdu.İlk uydular bugünküne oranla daha hafifti ve elipsoit bir şekil çizerek dünya etrafında dönüyordu. Uydunun yüksekliğine ve çizdiği yola bağlı olarak dünya etrafındaki bir turu yaklaşık iki saati alıyordu.

Bu nedenle dünya yüzeyindeki istasyondaki radyo ekipmanı ancak uydu göründüğünde, yani kısıntılı bir sürede aktif olabiliyor ve iletişim sağlayabiliyordu. Bu durumda kesintinin iletim için çok sayıda uyduya gereksinim oluyordu ki, bu da ekonomik olarak olanaksızdı. Bu durumda uydunun ekvator etrafında dönmesine ve yüksekliğinin 22.300 mil(yaklaşık 35.800 km) olmasına karar verildi.

Bu yükseklikte dünya yüzeyin görüş alanı yaklaşık, dünyanın 1/3 nü kaplıyordu.Böylece 3 uydu tüm dünyayı kapsayabiliyordu. Başka bir deyişle tek bir uydu sadece güney ve kuzey Amerika’yı kapsayabiliyordu.

Uydu iletişimi çok uzun ve okyanus aşımı ülkeler arası iletişimde geniş bir şekilde kullanıldı. Ancak uydu iletişimi mikro dalga ve fiber optiklere kıyasla çok giderli bir iletişim durumundadır. Bu nedenle bu iletişimden ne zamana kadar ve ne oranda yararlanılacağı hakkında kesin bir hüküm vermek olanaksızdır.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Bilgisayar ağlarının kullanımındaki temel amaç, bilgi ve servislerin paylaşımıdır. Bilgi ve servislerin bir iletişim ortamı üzerinden belirli kurallar
çerçevesinde paylaşımına bilgisayar iletişimi denir. Kişiler veya gruplar diğer kişi veya gruplarla paylaşmayı istedikleri bilgi ve olanakları olduğunda iletişim mümkündür. İletişim ortamı için birçok farklı iletişim birimi kullanılabilmektedir.

Wi-Fi Veri İşleme Modelleri:

Bilgisayar iletişim teknolojileri bilgi işleme tarzlarına göre üç model altında toplanabilir.

- Merkezi işleme (Centralized Computing)
- Dağıtık işleme (Distributed Computing)
- Birlikte işleme (Collaborative- Cooperative Computing)

1.Merkezi İşleme;

1950’den bugüne insanlar hızla artan oranlarda bilginin yönetimi için bilgisayarları kullanmaktadır. İlk zamanlarda teknoloji bilgisayarların çok büyük olmasını gerektiriyordu. Mainframe olarak adlandırılan büyük merkezi bilgisayarlar verinin saklanması ve düzenlenmesi için kullanılırdı. Kullanıcılar terminal olarak adlandırılan yerel cihazlara veri girerlerdi. Bir terminal kullanıcının veri girmesi sağlayan bir girdi arabiriminden (klavye gibi) ve bir çıktı biriminden(printer veya ekran) oluşur.

Terminaller ve mainframe arasındaki uzak mesafeler bir bilgisayar ağı oluşmasına yetersizdir. Merkezi işlemede mainframe tüm veri saklama ve işleme görevlerini yerine getirirken terminaller basitçe girdi/çıktı cihazı olarak kullanılır.Bilgisayar ağları, mainfarameler arası veri alışverişi gereksinimi duyulmaya başladığında ortaya çıktılar. (UNIX işletim sistemi ve Microsoft Windows OS bu tarz Mainframe’lerde çalışan bir işletim sistemleridir.)

2.Dağıtık İşleme;

Bilgisayar endüstrisi olgunlaştıkça bireylerin tüm kontrolü kendi bilgisayarları üzerinde toplayabildikleri daha küçük kişisel bilgisayarlar üretildi. Bu kişisel veri işleme dağıtık işleme olarak adlandırılan yeni bir tür doğurdu.

Dağıtık işleme tüm bilgisayar işlemelerinin bir mainframe’de merkezileştirilmesi yerine, birçok daha küçük bilgisayarların aynı işleme amaçlarına ulaşılması için kullanılmasıdır.Her bir bilgisayar diğerine dayanmaksızın görevlerin bir alt kümesinde çalışır.Merkezi işleme ile rekabet edebilmek için dağıtık işleme her bir dağıtık bilgisayarın sakladığı bilgi ve servisleri kullanabilmek için bilgisayar iletişimini kullanır.

3.Birlikte İşleme;

Birlikte işleme olarak adlandırılan yeni bir model gittikçe önemli bir hal almaktadır. Birlikte işleme dağıtık işlemenin iletişen bilgisayarların tam olarak işleme imkanlarını paylaştığı sinerjitik bir türüdür. Bilgisayarlar arasında basitçe verinin aktarılması yerine, birlikte işleme, iki yada daha çok bilgisayarın aynı işleme görevi üzerinde çalışmasıdır.

Ağ Çeşitleri:

Veri iletişimi ve paylaşımını sağlayan donanım ve yazılımdan oluşan bütüne ağ adı veriliyor. Bilgisayar ağları sadece bilgisayarları değil çevre ürünlerini de (printer vb.) kapsıyor. Ağlar, verinin taşınmış olduğu fiziksel ortama, kullanıcıların konumuna ve çeşidine, iletişim için konmuş kurallara göre çeşitlendirilebiliyor. Ağ çeşitleri kullanıcı sayıları ve konumlanışına göre üç başlık altında toplanabilir.

1. LAN (Local Area Network)
2. MAN (Metropolitian Area Network)
3. WAN (Wide Area Network)

Şimdi bunları tek tek açıklayalım.

1.LAN (Local Area Network):

Göreli olarak küçük olan bilgisayar donanımı ve iletişim ortamından oluşur.Normalde tek tür iletişim ortamına eğilim gösterir ve 10 km’lik bir alanı aşmaz.Genelde bir bina yada kampüsün içinde kurulan ağlar için tanımlanır.

2. MAN (Metropolitian Area Network):

LAN’dan daha geniş ağlardır. Metropolitian olarak adlandırılmasının sebebi genelde şehrin bir kısmını kapsamasındandır. Mesafenin etkin olarak kapsanması gerektiği ve ağa bağlı her bölge arasında tam erişim gerekmediğinden değişik donanım ve aktarım ortamı kullanır.

3.WAN (Wide Area Network):

MAN’dan geniş her tür ağı kapsar. WAN’lar ülkenin yada dünyanın çeşitli yerlerine dağılmış LAN’ları bağlar. Genelde WAN için iki ayrım yapılır.

Bu tür kendi arasında ikiye ayrılır.

3.1.Enterprise WAN:

Bir kuruluşun bütün LAN’larını bağlar. Çok büyük yada bölgesel sınırlı olan ağları kapsar.

3.2.Global WAN:

Tüm dünyayı kaplayan bir ağ olabileceği gibi, birçok ulusal sınırları ve pek çok kuruluşun ağını kapsar.

Not:

Çok yakın bir gelecekte (2175 Yılının Nisan ayından sonra) SWAN hayata geçirilecek.Açılımı Space Wide Planet Area Networking.Yani Türkçe tercümesiyle Uzaysal Gezegenler Arası Ağ Paylaşımı....Bu ağ türünde mesela Mars Gezegeninden Dünya ya Dünya dan Mars'a iletişim ağları kurulacak.İleşitim elemanları büyük güçlü uydusal küçük Ay büyüklüğünde yapay uzay üstleri olacaktır.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniveriste Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Ağ Servisleri:

1.Printer ve Diğer Paylaşımlar

Ağların temel amaçlarından biri kaynakların ortak kullanımını sağlamaktır. Bir yazıcının, dosyanın veya diskin ortak kullanıma açılmasına paylaşım adı veriliyor.Kaynakların nasıl paylaştırılacağı hangi kullanıcıların hangi kaynakları hangi sırayla kullanacağı gibi kurallar bir ağın yönetim politikalarını oluşturur.Bilgisayar ağları, kaynakların paylaşım ve yönetimine göre iki temel biçimde düzenlenebiliyor.

1.1.Peer to Peer Ağlar:(P2P)

Bu tür bir düzenlemede kaynaklar veya kaynakların yönetimi tek bir noktada toplanmıyor. Ağda paylaştırılan her kaynak, o kaynağın sahibi tarafından paylaştırılıyor ve kullanıcılar arasında bir hiyerarşik ayrım yapılmıyor. Her bilgisayar bir sunucu ve istemci olarak davranabiliyor. Bu nedenle ayrıca bir sunucu makine kullanılmıyor. Diğer makinelere göre daha güçlü bir makine olan bir sunucuya ihtiyaç duyulmadığından bu tür bir düzenleme daha ucuz oluyor. Bununla birlikte kullanıcı sayısı arttıkça ağın performansı düşebiliyor ve ağdaki kaynakların yönetimi zorlaşıyor.

1.2.Sunucu Tabanlı Ağlar:

Bu tür bir yapıda ağdaki kaynakların paylaşımı ve yönetimi, bu iş için özel olarak ayrılmış bir sunucu makine üzerinden yapılıyor. Bu makine ağın yönetimi için özel olarak ayrıldığından kaynakların paylaşımı ve kullanımı daha kolay oluyor.Bununla birlikte, sunucu makineler kullanıcı makinelerine göre çok daha güçlü olduklarından fiyatları pahalı oluyor.

Ağ Topolojileri:

Tanımı:Ağlar, kullanıcılar arasındaki iletişimin fiziksel olarak nasıl organize edildiğine göre çeşitlendirilebiliyor. Bu organizasyona da Topoloji adı veriliyor.

Topoloji Alt Küme Çeşitleri

a.Bus (Durak)

Tüm makinelerin tek bir fiziksel ortama mesela kabloya bağlı olduğu, tüm iletişimin bu fiziksel ortam üzerinden gerçekleştiği yapıdır. Bir makine tarafından gönderilen mesajlar tüm makinelere fiziksel olarak iletiliyor. Buna örnek olarak Koaksiyel Kablolarla yapılan ağlar verilebilir. Bus yapısı belirli avantaj ve dezavantajlara sahiptir.

Avantajları: Yalnızca kablo ile çözülebildiği için ucuz bir yapıdır.
Dezavantajları: Ortak kabloda sorun olduğunda tüm haberleşme bundan etkilenir.
Kablo boyu belli elektriksel limitler arasında kalmalıdır.

b.Star (Yıldızlama)

Her makinenin makineler arası haberleşmeyi düzenleyen bir cihaza ayrı bir kabloyla bağlandığı yapıya deniyor.

Avantajları: Bir kablo koptuğunda diğer makineler bundan etkilenmez.
Dezavantajları: Merkezi cihazda arıza olduğunda tüm ağ etkilenir. Merkezi cihaz ek ir maliyet getirir. Her makine için ayrı bir kablo döşenmesi gereklidir.

c.Ring (Çağrılama)

Tüm makinelerin, çember biçimi bir kablo ile bağlandığı yapıya deniyor. Hangi makinenin haberleşme yapacağı, jeton (Token) adı verilen özel bir sinyalle düzenlenir.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

İletişim Ortamları Nedir?

Veri iletişiminin hangi fiziksel ortam üzerinden gerçekleştiği, iletişimin fiziksel özelliklerine doğrudan belirlediğinden fiziksel ortamın özelliklerinin bilinmesi önemli oluyor. Kablosuz ağ tipleri de var. Bunlardan uydu hatları kıtalararası haberleşmede
yaygın olarak kullanılmaktadır.

Farklı kablo tipleri; farklı gecikme zamanları, farklı sinyal seviyeleri ve farklı maksimum uzunluk sınırları ile ağ topolojisini belirliyor.
Veri bilgisayardan çıktıktan sonra, diğer birime iletilirken birçok faktör rol oynamaktadır. Bu faktörlerden birisi kullanılan iletişim ortamıdır.

Bilgisayar ağlarında bu iletişimin olabilmesi için servis veren ve servis alan birimlerin birbirlerine bilgi ve isteklerini göndermesi gerekmektedir. Bunun için kablolu yada kablosuz iletişim ortamları kullanılabilir.

Veri Transferi Ortamda Nasıl Olur?

Bütün bilgisayar ağlarında, sinyal bir ortam aracılığı ile iletilmektedir. Bu sinyal, elektrik akımı, mikrodalga, radyo, ışık, vb. biçimde iletilmektedir. Her bir ortamın belli bir direnci ve zayıflığı vardır. Ortamlar, avantajları ve dezavantajları açısından birbirinden ayrılırlar. Bu avantaj/dezavantaj kapsamına; maliyet, kolay kurma, hız, mesafe, kapasite ve dış etkenlere karşı direnç konuları girmektedir.

Veri aktarım ortamları; sınırlı (bounded) ve sınırsız (unbounded) ortamlar olarak ikiye ayrılır. Sınırlı ortamlarda sinyal fiziksel bir ortamla sınırlıdır. Sınırsız ortamlarda sinyal serbest olarak hareket etmektedir. Çok kullanılan sınırlı ortamlara örnek, twisted-pair, coaxial ve fiber-optik kablolardır. Hava üzerinden mikrodalga ve benzeri sinyal taşınması sınırsız ortam sınıfına girmektedir.

Küçük alanlarda (oda,bina vb.) sınırlı ortam tercih edilmektedir. Geniş alan ağlarında, hareketli istasyonlarda ve sınırlı ortamları birbirine bağlamada sınırsız ortam kullanılmaktadır.

Sınırlı Ortamlar:

Burada sık kullanılan sınırlı ortamlardan bahsedilecektir.

1.Koaksiyel Kablo:

Koaksiyel Kablo fiyatının ucuz olması, esnek yapısı ve hafifliği nedeniyle oldukça yaygın kullanım alanı bulmuştur. Koaksiyel kablonun yapısında; merkezde bakır bir tel etrafında silindirik biçimli bir metal kalkan bulunuyor. Bu yapı, manyetik kirlilikten daha az etkilendiği için sinyal taşınmasında(mesela televizyonculukta) pek çok alanda kullanılmaktadır. Bilgisayar ağlarında iki tür Koaksiyel Kablo kullanılıyor.

Thinnet : 0.25inç kalınlığında koaksiyel kablodur. İnce olduğu için daha hafif ve esnektir. Maksimum 185 metreye kadar sinyal taşıyor. RG-58 adıyla da anılıyor.

Thicknet : 0.25inç kalınlığındadır, yaklaşık 500 metreye kadar sinyal taşıyor.Genellikle Thicknet Kablo, Thinnet Kabloların birbirine eklenmesi yerine Backplane bağlantısı için kullanılıyor.

2.Twisted-Pair Kablo:

Birbiri üzerine sarılmış iki veya dört çift ince bakır telden oluşuyor. Manyetik kirliliğe koaksiyel kabloya göre daha dayanıksız. Bu nedenle maksimum sinyal taşıma uzunluğu daha kısadır. Kalkanlı(Shielded) türünde manyetik kirliliğe karşı tüm kablonun etrafında bir metal kılıf vardır. EIA/TIA tarafından belirli kategorilere ayrılmıştır.

Cat-1 : Telefon haberleşmesinde kullanılıyor. Veri iletişimi için tasarlanmamıştır.
Cat-2 : 4 Mbps’e kadar veri iletişiminde kullanılıyor.
Cat-3 : 10 Mbps’e kadar veri iletişiminde kullanılıyor.
Cat-4 : 16 Mbps’e kadar veri iletişiminde kullanılıyor.
Cat-5 : 100 Mbps’e kadar veri iletişiminde kullanılıyor.

Manyetik kirliliğin yoğun olduğu ortamlarda Twisted-Pair kablonun STP denilen üzeri iletken ile sarılı bir biçimi kullanılıyor.

3.Fiber Optik Kablo {Herkesin Bildiği Kablo Çeşidi}

Diğer kablo türlerinden farklı olarak bu kabloda sinyal ışık demetleri biçiminde taşınıyor. Kablo, kablo olmaktan çok, silindirik bir ayna çiftidir. Cihazlara bağlantı noktalarında sonlandırma işlemi özenle yapılmalıdır. Diğer kablolara göre çok daha yüksek hızlarda sinyal taşıyabiliyor. Kablo türleri, kablonun bilgisayara bağlantı şeklini de belirliyor. Hemen hemen her kablo türü, kendine özgü Konnektör ve
Soketlerle bağlanıyor

Sınırlı Ortamların Karşılaştırılmaları:

Twisted-Pair İçin;

Kablo Maliyeti =DÜŞÜK
Kurma Maliyeti=DÜŞÜK
E.M.I (Electro Magnetic Interference ;karşı direnç özelliği) =YÜKSEK
Hız =ORTA SEVİYE

Koaksiyel ;

Kablo Maliyeti =ORTA
Kurma Maliyeti=PAHALI
E.M.I (Electro Magnetic Interference ;karşı direnç özelliği) =ORTA
Hız =ORTA SEVİYE

Fiber-Optik;

Kablo Maliyeti =YÜKSEK
Kurma Maliyeti=ÇOK PAHALI
E.M.I (Electro Magnetic Interference ;karşı direnç özelliği) =ORTA SEVİYE
Hız =ULTRA SEVİYE

Sınırsız Ortamlar:

Bu ortamlarda sinyali sınırlayan bir ortam olmadan elektromanyetik olarak iletilir. Bu yüzden kablosuz ortam da denilir. Mikrodalga, infrared, laser ve radyo iletişimi sınırsız ortamlara örnektir. Sınırsız ortamların sağladığı avantajlar ise, kablo yığınlarından kurtarmakta, hareketli istasyonlar için ideal bir iletişim ortamı olmakta ve yüksek band genişliklerini desteklemektedir.

1.Mikrodalga:

Mikrodalga veri iletişimi iki türlü yapılmaktadır. Yeryüzünde yapılan terastan terasa (terrastrial), uydu düzeyinde (satellite) yapılan uydu iletişimi. İşlevleri aynıdır ancak yetenekleri farklıdır

1.1.Terastan Terasa İletişim:

Teras iletişim, antenler aracılığı ile yapılmaktadır. Mikrodalga iletişimi, uzak mesafelere telefon, veri ve görüntü iletişimi için kullanılmaktadır. Ayrıca iki bina arasına kablo çekilemediği zamanlarda da terastan terasa iletişim tercih edilmektedir.

Avantajları:
- Yer altına kablo döşemekten çok daha ucuza gelmektedir.
- Yüksek band genişliklerini desteklemektedir.
Dezavantajları:
- Lisans ve onaylı teçhizat gerektirmektedir.
- Dış ortamlardan etkilenmektedir.(sis,yağmur,başka sinyaller gibi)

2.Uydu İle İletişim:

Mikrodalga bağlantılar yüksek hızı desteklemekte ancak hava şartlarından da etkilenmektedir. Yağmurlu ve sisli havalarda sinyal kalitesi bozulabilmektedir.Mikrodalga sinyali kullanabilmek için özel izin alınması gerekmektedir.

Uydu iletişimi, bir uydunun sinyali yansıtması ile gerçekleşmekte ve birçok kanaldan telefon, veri ve görüntü çok uzak mesafelere iletilebilmektedir. Uydu iletişiminde, sinyal uzak mesafelere gittiği için gecikebilmektedir. Uzak mesafelere yapılan telefon, veri ve televizyon kanalları için mikrodalga iletişimi kullanılmaktadır.Noktadan noktaya iletişim olabileceği gibi, çoklu alıcı ve verici sistemlerde
kurulabilir.

Avantajları:
- Verici ve alıcı arasında gönderme zamanı ve maliyet mesafeden bağımsızdır.
- İletişim noktaları için yeryüzünde herhangi bir işlem yapılması gerekmemektedir.
- Yüksek band genişliklerine ulaşılabilmektedir.
- Alıcı ve vericiler sabit olabileceği gibi, hareketlide olabilirler.
- Uydulardan bilginin belirli bir noktaya yada genel olarak yayılması ayarlanabilmekte, böylece iletişim seçilmiş bir yere yada genel olabilmektedir.

Dezavantajları:
- Lisans ve onaylı teçhizat gerektirmektedir.
- Dış ortamlardan etkilenmektedir.
- Pahalı ve modern teknoloji gerektirmektedir.
- Doğrudan hatta göre uzak mesafelerde gecikme olabilmektedir.

2.İnfrared:

İnfrared iletişimde, ucuz gönderici ve alıcılar kullanılmaktadır. Gönderilen sinyal, görüş sahası içinde olan alıcı tarafından yansımalar sonucu alınır. İnfrared iletişim televizyonların uzaktan kumandalarında kullanılmaktadır.

Avantajları:
- Seri üretim ile arabirim donanımları daha ucuz olmaktadır.
- Yüksek band genişliğine sahiptir.
Dezavantajları:
- Atmosfer koşullarından etkilenmektedir.
- Kısa mesafelerde kullanılabilecek bir iletişim sistemidir.

3.Radyo Sistemi:

Elektromanyetik dalgalar, 3-300 MHz frekansları arasında iletişim yapılmaktadır. Sinyaller bir verici aracılığı ile gönderilmekte ve alış sahasında olan bütün alıcılar sinyali alabilmektedir. Radyo frekanslarının kullandıkları dalgalar:

- Shortwave (radyo için)
- Very High Frequency (VHF, televizyon ve FM radyo için)
- Ultra High Frequency (UHF, televizyon ve radyo için)

Radyo dalgaları ile iletişimde, gönderici ve alıcı istasyonlar iletişim türüne göre belli bir frekans aralığını kullanmakta, yerel sistemler VHF ve UHF kullanmaktadır.

Avantajları:
- İstasyonlar arası herhangi bir uygulamaya gerek duyulmamaktadır.
- Her iki tarafta da aynı donanım olmasına gerek yoktur.
- İstasyonlar sabit yada hareketli olabilir ve her yerde iletişim yapılabilir.
- Radyolar, kullanıcını dünyanın her yerinden erişebileceği donanımlardır.
- Radyo alıcıları ucuzdur.

Dezavantajları:
- Lisans ve onaylı teçhizat gerektirmektedir.
- Dış etkilere karşı duyarlıdır.
- Sadece düşük ve orta band genişlikleri kullanılabilmektedir.

Sınırsız Ortamların Karşılaştırılmaları:

Ortam Türü:Microdalga 1 (Teras)
Kapsama Alanı:Kısıtlı Seviye
EMI Duyarlılığı:Orta Seviye

Ortam Türü:Microdalga 2 (Uydu)
Kapsama Alanı:Orta Seviye
EMI Duyarlılığı:Orta Seviye

Ortam Türü:Laser
Kapsama Alanı:Orta Seviye
EMI Duyarlılığı:Düşük Seviye

Ortam Türü:İnfrared
Kapsama Alanı:Orta Seviye (Yansıtmalı)
EMI Duyarlılığı:Düşük Seviye

Ortam Türü:Radyo
Kapsama Alanı:Orta Seviye (Yansıtmalı)
EMI Duyarlılığı:Ultra Seviye


TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Sinyalin hangi frekans aralıklarından aktarıldığı önemli bir ayrım konusudur.Tek bir frekansın kullanıldığı yapılarda aynı anda birden fazla aktarım yapılamıyor.Birden çok frekansın kullanıldığı yapılarda ise aynı anda birden fazla iletişim hattı
kullanılabildiğinden bant genişliği daha yüksek olabiliyor.

1.Baseband Aktarım

Tek bir sinyal frekansı kullanılarak yapılan dijital sinyal aktarımına Baseband Aktarım denir.

2.Broadband Aktarım

Birden fazla frekansta yapılabilen analog sinyal aktarımına Broadband Aktarım denir.

Wi-Fi Ağların Çalışma Temelleri:

Bir bilgisayar ağında kimin ne zaman haberleşme yapacağı, haberleşmenin hangi sinyaller ile taşınacağı, kullanıcıların elektronik olarak ayırt edilebilmesi,güvenlik vs. gibi çözülmesi gereken pek çok sorun vardır.Bu sorunların hepsinin
birden tek bir noktada toplanıp merkezi bir çözüm aramaktansa her sorunu kendi başına ele alıp standart çözüm yapıları oluşturmak yoluna gidilmiştir. Önerilen çözüm yapılarına ağ modeli deniyor.

Wi-Fi Ağ Modelleri;

1.OSI Referans Modeli:

Modern bilgisayar ağları yapısal olarak tasarlanmıştır.Tasarım karmaşıklığını azaltmak için birçok ağ her biri diğeri üzerine inşa edilmiş bir seri tabaka şeklinde organize edilmiştir.

OSI Referans Modeli International Standards Organization (ISO) tarafından sunulan bir model üzerine geliştirilmiştir. Bu model ISO OSI (Open Systems Interconnection) Referans Modeli olarak anılır ve açık sistemlerin yani diğer sistemlerle haberleşmeye
açık sistemlerin bağlantısı ile ilgileniyor. OSI modeli yedi tabakadan oluşuyor. Bu tabakaların oluşturulmasında uygulanan prensipler:

Değişik seviye bir ayırım gerektiğinde bir tabaka oluşturulmalıdır.Her tabaka iyi tanımlanmış bir fonksiyonu yerine getirmelidir.
Her tabakanın fonksiyonu uluslararası standartlaştırılmış protokoller açısından seçilmelidir.Tabaka sınırları arabirimler arası bilgi akışını en aza indirecek şekilde seçilmelidir.Tabakaların sayısı belirgin fonksiyonların aynı tabakalar üzerinde atlama yapmayacak kadar geniş, mimariyi hantallaştırmayacak kadar az olmalıdır.

1.1.Fiziksel Katman:

Fiziksel ortam ile temasta olan tek katmandır. Sinyalizasyon seviyeleri, sinyal denetimleri, dijital kodlama işlemleri bu katmanda gerçekleştiriliyor. Her bitin ne kadar zaman alacağı, sinyal seviyesini kontrolü,sinyal senkronizasyonu, bu katmanca
yapılıyor. Tasarımının amacı, bir uçtan 1 biti gönderildiğinde karşı taraftan da 0 değil 1 bitinin alınmasını sağlamaktır. Karşılaşılan tipik sorunlar, 1 veya 0 bitini temsil etmek için kaç volt gerilim kullanılacağı, bir bit için kaç mikrosaniye tutulacağı, aynı
anda iletimin iki yönlü olup olmayacağı, ilk bağlantının nasıl kurulacağı ve her iki taraf iletimi bitirdiğinde bağlantının nasıl sonlandırılacağı, ağ konnektörünün kaç pinden oluşacağı ve hangi pinin ne amaçla kullanılacağı vs… Bu tasarım konularını
içine alan; mekanik, elektiriksel ve fiziksel iletim ortamıdır.

1.2.Veri Bağlantı Katmanı:

Veri paketlerinin fiziksel olarak gönderilecek paketlere çevrimi, fiziksel hata denetimi, paket ayrıştırılması ve paketlerin adresine ulaşıp ulaşmadığı kontrolünün yapıldığı katmandır. İletim sırasında üst katmandan gelen paketler fiziksel olarak
bitlere çevriliyor, paketin sonuna CRC kodu ekleniyor veya hata kodunun denetlenmesi bu katmanda yapılıyor. Eğer hedef terminalden alındı mesajı gelmezse paketin tamamı tekrar ediliyor. Eğer paket alınırken bir hata oluşmuşsa paketi
gönderen terminale hata mesajı (NACK), doğru alınmışsa gönderen terminale onaylama mesajı (ACK) gönderiliyor.
Veri bağlantı katmanı ayrıca bağlı noktalar arası hata denetimini sağlamalıdır.

Veri bağlantı katmanında karşılaşılan problemlerden biri gönderen tarafı boğmadan yavaş bir alıcının nasıl veriyi sağlıklı alacağıdır. Bunun için ileten tarafın belirli bir anda alan tarafta ne kadar miktarda tampon bellek boşluğunu bilmesini sağlayacak,trafik akışını denetleyecek bir mekanizmanın kurulması gereklidir.

1.3.Ağ Tabakası:

Paketlerin yönlendirilmesi, ağa katılan elemanların fiziksel adreslerinin mantıksal adreslere çevrilmesi ve trafik denetimi bu katmanda yapılıyor. Bir paketin hangi ara bağlantılardan geçerek hedefe ulaşacağını bu katman belirliyor. Bu kararın
verilme biçimi protokol tarafından belirleniyor. Yönlendirme kararının değiştirilmesi ile trafik kontrolü yük dağılımı gibi işlevler yerine getirebilir.

Eğer ara bağlantılardaki ağ katmanı, gelen paketlerin aynı büyüklükte göndermezse bu paketlerin daha ufak parçalara bölünüp hedefte birleştirilmesi işlemi bu katman tarafından yapılabilir.Aynı anda ağa birbirinin rotası üzerine çakışan birçok paket ağa sunulursa performans sıkıntıları oluşabilir. Bu tür çakışmaların önlenmesini sağlamak ağ katmanının sorumluluğundadır.

Bir paket hedefine ulaşmak için bir ağdan diğer bir ağa geçmek zorunda kaldığında başka problemler de baş gösterebilir. Adresleme ağlar arasında farklı olabildiği gibi,bir ağ diğerinden çok geniş olduğu için paketi kabul etmeyebilir veya protokoller farklı olabilir. Heterojen ağların ara bağlantılarının sağlıklı bir şekilde yapılıp bu problemlerin üstesinden gelme ağ katmanın sorumluluğu altındadır.

1.3.1.Taşıma Katmanı:

Hata kontrolü, paketlerin zamana göre sıralanması, gereksiz tekrarlanan paketlerin silinmesi ve gerekiyorsa gönderilecek paketlerin tekrarlanması işleri ile yükümlüdür. Büyük ölçekli verilerin paketlere bölünmesi (fragmentation) bu katmanda yapılıyor. Bu katmada, pakete, verini nasıl yeniden birleştirileceği (disassembly) bilgisi de ekleniyor. Bu bilgiye sıra bilgisi de deniliyor. Paketleri gönderen kişiye paket alındı uyarısının gönderilmesi bu katmanda yapılıyor. (Her protokolde bu uyarı kullanılmıyor.)


Normal tartlar altında, taşıma katmanı, oturum katmanı tarafından ihtiyaç duyulan her taşıma bağlantısı için bir sanal ağ bağlantısı oluşturur. Eğer taşıma bağlantısı yüksek bir kapasite isterse, taşıma katmanı birçok ağ bağlantısı oluşturup, kapasiteyi artırmak için veriyi bu bağlantılara paylaştırıyor. Öte yandan, farklı ağ bağlantılarının oluşturulmasının maliyeti artırdığı durumlarda taşıma katmanı çeşitli taşıma bağlantılarını bir ağ bağlantısı üzerinde maliyeti azaltmak için birleştirebilir. Tüm
durumlarda taşıma katmanı birleştirme işinin oturum katmanına yansımaması için gereklidir

1.3.2.Oturum Katmanı:

Ağdaki bağlantıların kurulması, sonlandırılması, izlenmesi ve gerekiyorsa iletişime özel paketlerin gönderilmesi işlerinden sorumludur. Kullanıcı girişi (login) bu katmanda yapılıyor. Bu nedenle güvenlik, oturum açılması ve gerektiğinde oturumun
sonlandırılması işlerinden bu katman sorumludur. Veri üzerinde işaretler (checkpoint) koyarak iletişimde en son kalınan noktanın belirlenmesi işlemini yapıyor.

Böylece hatta bir arıza olduğunda en son kalınan noktadan iletişimin devamı sağlanıyor.Oturum katmanın sunduğu hizmetlerden biri de sistemlerin karşılıklı iletimlerinin yönetimidir. Oturumlar aynı anda tek yönlü veya aynı anda çift yönlü veri akışına izin
verebilirler. Eğer trafik tek yönlü ise oturum katmanı iletim sırasının kimde olduğu konusunda yardımcı oluyor.

İlgili diğer bir oturum hizmeti token yönetimidir. Bazı protokoller için, her iki tarafın aynı anda aynı işlevi yerine getirmeye çalışmaması çok önemlidir. Bu aktiviteleri yönetmek için oturum katmanı taraflar arasında değiştirilebilecek tokenlar sağlar.
Token’ a sahip taraf kritik uygulamayı çalıştırma hakkına sahip oluyor.

1.3.3.Sunum Katmanı:

Uygulamadan gelen verinin nasıl şekilleneceğini belirleyen katmandır.Uygulamadan gelen verinin biçimini ortak anlaşılan bir biçime çeviriyor. Bu özelliği ile daha çok bir dil çevirmeninin yaptığı işle benzeştirilir. Aynı zamanda çok protokolün kullanıldığı ortamlarda protokoller arası geçişi sağlıyor. Verinin şifrelenmesi ve şifre çözümü de bu katmanda yapılıyor.

Sunum katmanı ayrıca bilginin sunulmasının diğer yönleri ile de ilgilidir. Örneğin veri sıkıştırması iletilmesi gereken bir sayısını artırmak için kullanılabildiği gibi kriptografi güvenlik ve kullanıcı doğrulaması için sık sık kullanılır.

1.3.4.Uygulama Katmanı

En üst düzey katmandır. Kullanıcı verisinin ağa ilk girdiği ve ağdan gelen verinin kullanıcıya yansıtıldığı katmandır. Genellikle bire bir programlara (FTP, e-mail) denk düşüyor.

Uygulama katmanının diğer bir işlevi ise dosya transferidir. Değişik dosya sistemleri,değişik dosya isimlendirme tanımlamalarına, metin bilgisinin temsili için değişik metodlara sahiptir. Değişik dosya sistemlerinden dosya transferleri bu uyumsuzlukları ortadan kaldırmayı gerektirir.

Bu iş, yine, elektronik posta, dizin taraması ve diğer özel ve genel amaçlı işlevlerde yapıldığı gibi uygulama katmanına aittir.

TRWE_2012
Düzce_Akçaoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

OSI ile benzer zamanlarda çıkarılmıştır. Daha çok elektronik detayların standartlaştırılması, aktif cihazların spesifikasyonu, hangi işlemlerin hangi donanımlar üzerinde gerçekleştirileceğinin belirlendiği ve halen olduğu gibi uygulanan ağ
modelidir. OSI modeli ile IEEE802 modeli arasındaki ayrım çoğu zaman karıştırılabilen bir konudur. Bu nedenle aradaki bazı belirli farkların belirtilmesi gerekir.

IEE802 modeli, doğrudan doğruya protokoller belirliyor. Bunların arasında bir paketin kaç byte olacağı, hangi kodlama yönteminin kullanılacağı gibi protokolün kendisine has özellikler belirtiliyor. OSI modelinde de ne tür işlevlerin gerçekleştirilmesi gerektiği gibi daha çok soyut kavramların bir araya geldiği bir fonksiyonlar kategorizasyonu verilmiştir. OSI modelinin belirli bir katmanına denk düşen değişik protokoller olabilir.

IEEE802 modelinde bir paketin kaç mikro saniye içinde gönderileceği, paketler arasında ne kadar zaman farkının bulunacağı, maksimum ve minimum paket boyları gibi elektronik özellikler belirtilmiştir. OSI modelinde ise paketlerin iletilmesi işlemi
bir mantıksal dizge içerisinde veriliyor. IEEE802 modelinde birden fazla protokol biçimi yer alıyor. Bunların bazıları OSI modelinde doğrudan referans veriyor. Bazıları ise OSI modelinde hiç sözü edilmeyen durumları kapsıyor.

IEEE802 Kategorileri (Sınıfsal Türler):

802.1: Ağlar arası topolojilerin nasıl düzenleneceğini belirliyor. Daha çok aktif cihaz üreticilerini ilgilendiren bir spesifikasyon.
802.2: Logical link kontrol ü işlemini gerçekleştiriyor. Ağ bağlantısının fiziksel bağlantıdan mantısal bağlantıya nasıl aktarılacağını belirliyor.
802.3: CSMA/CD Spesikikasyonu
802.4: Token Bus Topolojisi
802.5: Token Ring Topolojisi
802.6: MAN (Metropolitan Area Network)
802.7: Broadband aktarım için öneri grubu
802.8: Fiber Optik çalışma grubu
802.9: Ses, Veri İnteractive iletimleri
802.10: Network Güvenliği
802.11: Wireless (Kablosuz) Ağlar
802.12: 100 Base VG-AnyLAN; 100 Mbps hızının belirlediği ilk çalışmadır. Fast ethernet çıktıktan sonra geliştirilmesi nerdeyse durmuştur.

Ağlarda Veri Aktarımı

Kullanıcı verisi bir defada gönderilmek yerine paket adı verilen küçük bölümler halinde gönderiliyor. Her paketin başına ve sonuna adres bilgisi, hata ve kontrol kodları yerleştiriliyor.

Veri Paketlerinin Rolü:

Verinin paketlenmesi, büyük hacimli veri aktarımlarında bütün verinin birden hatta gönderilip diğer kullanıcıların bunun bitmesini beklemesi yerine veriyi daha küçük gruplara bölerek gönderip tüm kullanıcıların aynı anda iletişim kurabilmelerini
sağlıyor. Ayrıca adresine doğru ulaşmayan paketler tekrarlandığından tüm verinin değil, hatalı olan paketlerin tekrarlanmasını sağlayarak hata olasılığını düşürüyor..Bununla birlikte verinin parçalara ayrılması, her parçanın doğru sıra ile hedefe
birleştirilmesi gibi ek bir iş getirir.

Protokoller:

İletişimde kullanılan ve her kullanıcının uyduğu kurallar bütününe protokol deniyor. Yönlendirilebilir olan ve olmayan protokoller var. Protokoller veri paketlerinde ağlar arasında iletişimi sağlayabilecek bir ek bilgi tutuyorsa
yönlendirilebilir (Routable) adını alıyor. Birden fazla protokol birlikte çalışabilir,protokollerin birbirine veri geçişi ve paket yapılarının düzenlenmesi ayrı bir standart gerektiriyor. Birbiri ile çalışabilecek protokollerin belirlenmesi ve protokoller arası
iletişimin sağlanması için Stack denilen protokol yapıları geliştirilmiştir. Bunlara örnek olarak IPX-SPX, TCP-IP, UDP-IP verilebilir.

TRWE_2012
Düzce_Akçaoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

1.Modemler:

Modemler, bilgisayarların telefon hatlarını kullanabilmesini sağlayan aygıtlardır. Bilgisayarlarla seri haberleşme yaparlar ve seri haberleşme teknolojisinde DCE (veri iletim aracı) adını alırlar.

Modem Fonksiyonları: Modem sözcüğü MOdülasyon ve DEModülasyon sözcüklerinin bir araya gelmesi ile oluşmuştur. Dijital veri sinyallerini telefon sinyallerine modüle veya demodüle ediyor.

Modem Donanımı: Donanım, bilgisayarla iletişimi sağlayan bir seri arabirim ile telefon hattı iletişimini sağlayan bir analog arabirimden oluşuyor. Modemlerin donanımları neredeyse standart hale gelmiştir ama modemleri birbirinden ayıran
özellik yazılımlarındadır.

Modem Standartları: Hayes ve IBM firmalarının 1980’lerin başlarında geliştirdikleri modem türleri, 1980’lerin sonlarında ITU tarafından belirli standartlara bağlanmıştır.Bu standartlar V serisi diye geçer ve “bis” ekleri ile çeşitlenir. “bis” sözcüğü
Fransızca’da ikinci anlamına gelir ve standardın revizyona uğradığını belirtir. Farklı bit/sec değerleri farklı V numaraları alır. Veri sıkıştırma yöntemleri ve standartları da modemlerin ayrıldığı noktalardan biridir.

2.Tekrarlayıcılar (Repeater):

Fiziksel sinyallerin yükseltilmesi amacı ile kullanılan elemanlardır. Basit amplifikasyon ve sinyal şeklinde düzelme sağlıyorlar. Herhangi bir protokol veya paket biçimi ile ilgisi olmayan, yalnızca elektriksel sinyallerin yetersiz kaldığı uzaklıklarda iletişim sağlamak amacı ile kullanılıyorlar. OSI modelinin fiziksel katmanında bağlantıya denk düşen aygıtlardır.

3.Köprüler (Bridge):

OSI modelinin Data link katmanında bağlantı sağlıyorlar. Farklı LAN segmentlerinin bir protokol üzerinden birleştirilmesi işlemini yapıyorlar. Bir segmentten gelen paketin hedefi eğer aynı segment üzerinde değilse, bu paket köprünün diğer ucuna iletiliyor. Genel çalışma biçimi bu denli basit bir mantığa dayandığından Data Link katmanı dışındaki katmanlardan gelen protokol bilgileri köprülerde dikkate alınmaz.

Yalnızca paketin üzerindeki MAC adresleri Dikkate alınarak iletim yapılır. Bir paketin hangi segment ait olduğunun belirlenmesi
söz konusu olduğundan köprüler, segment üzerindeki MAC adreslerinin bir listesini tutarlar. Bir segmentten gelen paket aynı segmentte bir hedefe gidiyorsa köprü bu paketi ihmal eder, eğer farklı bir segmentteki kullanıcıya gidiyorsa köprü bu paketi
ilgili segmente aktarır. Eğer paketin hedefi bu segmentte de değilse bu segmentteki köprü de diğer segmentlere iletir. Paket hedefini bulana dek segmentler arasında aktarılır. Köprüler, segmentler üzerine paket koydukları için bir kullanıcı makinesi ile
aynı erişim yöntemlerini kullanmalıdır. Bu yüzden eternet köprüleri ile örneğin token ring köprüleri birbirinden farklıdır.

Köprüler, hangi segmentte hangi kullanıcıların olduğunu o segmentteki trafikten öğrenebilir veya bu listeler elle hazırlanabilir. Listeler, bir tür hafıza üzerinde tutulur ve maksimum kaç adresin listelenebileceği, köprünün kendisine has bir özelliktir. Fazla sayıda adresin tutulması, her paketteki kontrol süresini uzattığından performansı düşürülebilir, az sayıda adresin tutulması maksimum kullanıcı sayısında bir kısıtlama getirir.

İki segment arasında birden fazla köprünün bağlanması, sonsuz sayıda iletilen paketlere sebep olacağından IEEE802.1 projesinde birden fazla köprülü bağlantılar için hangi bağlantının kullanılacağına ilişkin bir öneri getirilmiştir. (IEEE802.1d) Bu
öneri daha çok “Spanning tree” problemi olarak geçer. Burada kastedilen, birden fazla hat kullanılarak iki segment arasındaki iletişim hızının artırılması değil, yanlışlıkla veya birbirinin yedeği olan iki ayrı bağlantının yapılmasıdır.

Bu köprüler, MAC adresleri ile birlikte eğer pakette yönlendirilebilir protokol adresleri de görürlerse yönlendirme de yapabilirler. Bu tür köprülere routing bridge denir. Yönlendirilemeyen protokoller içeren paketler ise protokol adreslerine göre
yönlendiriliyorlar.Köprüler broadcast bölgelerini azalttıkları için doğru kullanıldıklarında LAN üzerindeki performansı artırabilirler.

4.Yönlendiriciler (Router)

Yönlendirme işlemi köprüleme işlemine göre daha karmaşık bir işlemdir.Yönlendiriciler, networkler arasında protokol bazında farklılıkları göze alıyor. Bunun için paketin içindeki MAC adresi dışında, protokol adreslerine erişiyorlar. Her networkteki kullanıcıların adresleri köprülerdeki gibi tablolarda tutulur. Ama bu tablolarda segment-MAC adresi bilgisine ek olarak, hangi yolların kullanılacağı, hangi yolun kullanılmasının diğerine göre daha avantajlı olacağı, ağlar arasındaki geçişler gibi bilgiler de tutulur.

Yönlendiriciler, paketleri segmentlere veya hedef segmente ait olan yönlendiricilere gönderiyorlar. Protokol adresleri üzerinden işlem yapıldığı için hatalı paketlerin geçişi engellenmiş olur. Broadcast tipi aktarımlar engellendiğinden ağ
performansını artırırlar.

Paketler her yönlendiriciden geçtiğinde data link katmanına ait paket bilgisi yok edilir ve yeniden oluşturulur. Bu özellik, farklı erişim yöntemi kullanan ağların birbirine bağlanabilmesini sağlar. Örneğin token ring’den eternete yönlendirme işlemi
bir köprü ile yapılamaz. Yönlendiriciler hedef adresine değil, ağ adresine bakarlar. Büyük ölçekli ağların daha küçük ağ parçalarına bölümlenmesi yönlendiriciler ile mümkün oluyor.

Bir paketin hangi yoldan geçeceği bilgisi yönlendiriciye kullanıcı tarafından yerleştirilebilir. Böyle oluşturulan tablolara static routing table denir. Yönlendiriciler,routing tablolarını köprüler gibi trafiğin kendisinden oluşturabilirler. Bu tablolara
dynamic routing table denir. Bu işlem için geliştirilmiş bazı algoritmalar vardır:

OSPF (Open Shortest Path First): Hangi yolun seçileceği kararı, yolların kaç segmentten oluştuğuna , segmentlerdeki trafiğin yoğunluğuna segmentlerin hızına bakılarak Dijkstra algoritması kullanılarak verilir. Bu yöntem, daha az trafik oluşturduğu gibi daha etkin hat kullanımı sağlandığından daha hızlı iletim sağlar.

RIP (Routing Information Protokol): Erişim yollarının belirlenmesi için hatların uzaklık vektörleri kullanılıyor.

NLSP (Netware Link Services Protokol): IPX protokolü için kullanılan ve hatların durumları göz önüne alınarak karar verilen bir yöntemdir.

5.Kapılar (Gateway's):

Kapılar, farklı ağ yapıları arasında geçişi sağlamak için kullanılır. Paket içindeki bilgi alınarak yeniden paketlenir ve aktarılır. Böylelikle farklı paket yapıları,farklı protokoller ve hatta farklı mimariler kullanan ağlar arasında bağlantı gerçekleştirilebilir. Kapılar, köprü ve yönlendiricilerden çok daha karmaşık işlemler yaparlar. Köprü ve yönlendiriciler paketin değişikliğe uğramadan geçmesini sağlarken,kapılar verinin biçiminde bile değişiklik yapabiliyorlar. Örneğin bir IBM mainframe
verisinin bir eternet verisine dönüştürülmesi işlemi bir kapı işlemidir. Kapılar genellikle özel sunucu makineleridir.

TRWE_2012
Düzce_Akçaoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

TCP/IP Mimarisi ve Yönlendirme

Farklı bilgisayarlar arasında bağlantı kurulması işlemine internetworking adı veriliyor. Farklı tipte bilgisayar ağlarının entegrasyonu için standart bir protokol seti kullanılıyor. Genel olarak kullanılan internetworking mimarisi TCP/IP (Transmission
control protocol/ Internet protokol) dir.

Farklı tipteki bilgisayar ağları iletişim için farklı protokolleri kullanırlar. Bu nedenle farklı tipteki iki bilgisayar ağı arasında direk veri iletişimi kurulamıyor.Örneğin bir SNA bilgisayar ağı ile DECnet bilgisayar ağı gibi, iki farklı tipteki bilgisayar ağının bağlanması amacıyla gateway veya protocol converter kullanılmalıdır. Her gateway iki bilgisayar ağını birleştirilmesi amacı ile kullanılıyor.

Farklı tipteki bilgisayar ağları tüm tabakalarında farklılıklar göstermektedir.Bunun bir sonucu olarak farklı tipte iki bilgisayar ağını bağlamakta kullanılan gateway bu protokolleri tüm tabakalarda diğer protokole uyumlu hale getirmelidir.
Kullanılacak bilgisayar ağının farklı mimarilerden oluşan büyük çaplı (ve bu nedenle birçok gateway içeren) bir bilgisayar ağı olduğunu varsayacak olursak bu bilgisayar ağı ;

Kurulumu yüksek maliyetli
Problemlerin belirlenmesi zor
Bakımı ve işletilmesi yüksek maliyetli
Bir bilgisayar ağı yönetim paketi ile kullanılamayacak kadar karmaşık olacaktır.

Birden fazla gateway kullanarak protokolleri tüm tabakalarda diğer protokollere çevirmek özellikle performans açısından yetersiz oluyor. Bu nedenle standart bir internetwork mimarisi oluşturularak üst seviyedeki tabakaların standartlaştırılması
yoluna gidiliyor ve bu yeni yapıda gateway işlemleri basitleşiyor.

TCP/IP bu standartlaşmış internetworking mimarilerinden bir tanesidir.OSI standardına göre Network Tabakasının üzerindeki tabakaları standartlaştırıyor.TCP/IP bu özelliği ile veri paketlerinin adreslendirilmesi ve yönlendirilmesi için standart bir
yöntem sunuyor.

Router adı verilen cihazlar Network Erişim Tabakasının üzerindeki tabakaları değiştirmeden gönderirken alt seviyedeki tabakaları diğer bilgisayar ağına uygun hale getiriyor.Bilgisayar ağlarını kullanan uygulamalar katmanlar halindeki bu mimarinin en tepesinde çalışacak şekilde tasarlanıyorlar.

TCP/IP Modelleme (IP Banlamanın Temel Mantiletesi (mantığı)):

Network ortamında makinelerin birbirleriyle konuşması için tasarlanmış bir protokoldür. Bu protokolde makinelere birer numara verilir. Bu numaraya IP numarası deniyor. Mesela 195.140.220.254 kuruluştaki bir bilgisayarın IP numarasıdır. Ayrıca
netmask denen filtreler mevcuttur. Bu da genelde 255.255.255.0'dır. Lokal bir network'te dikkat edilmesi gereken husus IP adresinin sadece son hanesinin değişmesidir.

Bu hane 195.140.220 segmentine bağlı 254üncü makineyi belirtir. Bu toplam bağlanabilecek makine sayısını sınırlıyor gibi gözükse de eğer daha fazla bilgisayar varsa bir segman daha açılır. Mesela önceki kullandığınız segment 195.140.220 ise bir sonrakini 195.140.221 yapabiliyoruz. Ancak bu iki segment 220 ve 221 segmentleri birbirlerini network neighborhood'larında göremiyorlar.

Bunları görebilmek için netmask değerini 255.255.0.0 yapmak gerekmektedir. Ancak burada dikkat edilmesi gereken husus netmask ne kadar çok makineyi tanıtacak kadar büyük olursa o kadar yavaş listelediğini göreceğiz. Esasında Netmask IP adreslerini filtrelemek amacıyla hazırlanmış rakamlardır.

TCP/IP Protokol Yığını:

Tcp/Ip modeli dört katmandan oluşuyor.Bunlar;

Application katmanı
Transport Katmanı
IP Katmanı
Network Erişim Katmanı

TCP/IP modelindeki Application katmanı OSI referans modelinde en tepede bulunan üç katmanın yerini alıyor.TCP/IP Transport katmanı OSI Transport katmanına benzer,bu katman bağlantı merkezli ve güvenli veri aktarımını sağlıyor.IP katmanı da
yine OSI referans modelindeki Network katmanına benzer.Bu katman bilgisayar ağı üzerinde veri paketlerinin bağlantısız olarak iletimini sağlıyor.TCP/IP modelindeki en alt seviye katman olan Network Access katmanı kullanılan alt seviyedeki ağ
teknolojisine veri iletimini sağlıyor.bu katman OSI referans modelindeki Data Link ve Physical katmanlarla aynı görevlere sahiptir.Network Access katmanı fiziksel iletişim ortamı ile üst katmanlar arasında ara birim olarak çalışıyor.Bu katman sayesinde üst katmanlar alt sevideki ağ teknolojisinden(IEEE 802.3 Ethernet,IEEE802.5 Token Ring gibi...)bağımsız olarak çalışmalarını sürdürebiliyorlar.

IP katmanı OSI standartlarındaki Network katmanına karşılık geliyor.IP katmanı bağlantı olmaksızın veri transferini sağlar.IP katmanında her datagram(veri bloğu) ayrı ayrı yönlendirilebiliyor.Bu nedenle her datagram gideceği cihaza ait adres
bilgisini taşımak zorunda kalıyor.Datagramlar hedeflerine ulaşmak için bir veya daha fazla yönlendirici (router )üzerinden geçebiliyorlar.Farklı bilgisayar ağı teknolojileri farklı büyüklüklerde datagramlar kullanırlar;böyle bir durumda datagramlar bölünerek daha ufak boyutlara ayrılabiliyor veya birleştirilerek daha büyük boyutlu veri pakatleri oluşturulabiliyor.

Datagramların bölünmesi işlemi yönlendiricilerde gerçekleşirken, bölünmüş veri paketlerinin birleştirilmesi işlemi son nokta olan hedef bilgisayarlarda yani hostlarda gerçekleniyor.Transport katmanı OSI referans modelinde bulunan Transport katmanı ile eş görevdedir.Bu katman internetwork üzerindeki iki bilgisayar arasında bağlantı merkezli veri aktarımı yapılmasını sağlıyor.Bağlantı aynı alt ağ içerisinde veya farklı alt ağlar arasında kurulabiliyor.Farklı alt ağların veri iletim karakteristikleri farklı olduğu için Transport katmanı verinin alt ağlarda güvenli bir şekilde iletilmesini de üstleniyor.

Transport katmanı diğer katmanlarda olduğu gibi ,bir üst katmandan gelen büyük boyutlu veri paketlerini daha küçük boyutta paketlere bölüyor.Application katmanından gelen veri blokları segment adı verilen ve her biri ön bilgi olarak taşıdığı
veriye ait kontrol parametreleri içeren daha ufak boyuttaki veri bloklarına ayrılıyorlar.Transport katmanı, bağlantısız bir ağ teknolojisi üzerinde çalıştığı için,ulaşan her veri paketini hatalara karşı kontrol etmek durumundadır.Hedef bilgisayar kendisine ulaşan segmette hata olduğunu belirlerse, bu segmenti gözardı ediyor.Benzer şekilde daha önce gelen bir segmentin tekrar geldiği tespit edilirse yeniden gelen segmentte gözardı ediliyor.

Güvenli bir bağlantı sağlanabilmesi için hedef bilgisayar hatasız olarak aldığı her veri paketi için veriyi gönderen bilgisayara kabul edildi mesajı gönderiyor.Kaynak bilgisayar belirli bir süreden sonra kabul edilme bilgisi kendisine ulaşmayan veri
paketlerini tekrar hedef bilgisayara gönderiyor.

UDP(User Datagram Protokol) kullanılarak bu seviyedeki bir veri aktarımı bağlantısız olarak gerçekleştirilebiliyor.
Application katmanı TCP/IP protokol yığınının en üst seviyedeki katmanıdır.Application katmanı belli başlı uygulamaları desteklemek üzere bir grup protokol içermektedir.

TRWE_2012
Düzce_Akçaoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Kablosuz bilgisayar ağı cihazları, , ilk olarak askeri ihtiyaçları karşılamak amacıyla geliştirilen, daha sonraları sivil amaçlarla da kullanılmaya başlayan SPREAD SPECTRUM tekniği üzerinde DIRECT SEQUENCE modülasyonu kullanmaktadır.
Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS), RF sinyalinin geniş bir bant aralığına oturtulması, ve bu aralığa yayılmış olan sinyalin verici - alıcı cihazlar tarafından işlenmesi teknolojisidir. Cihazların sinyalleşmede kullandığı RF sinyali Telsiz Genel Müdürlüğü’nden onaylı 2.4 - 2.5 Ghz frekansını kullanmaktadır. Cihazların çıkış gücü,insan sağlığına zararı olmayan 100 mw seviyesindedir (900 Mhz GSM şebekesine bağlı bir cep telefonunun yirmide biri)

Direct Sequence Spread Spectrum modülasyonu ile geliştirilen ve standartları IEEE- 802.11b (DS) ile belirlenen Kablosuz Bilgisayar Ağı (WLAN:Wireless Local Area Network), 11 Mbps (megabit per second) veri akış hızına çıkabilmektedir.
Kablosuz ağ arayüzü ve Ethernet arayüzü bulunan iki portlu köprü cihazı ve bu cihaza bağlanan bir alıcı-verici anten, kablosuz ağ ile yerel alan ağı (LAN: Local Area Network) arasındaki iletişimi sağlar. Frame filtering, dynamic address learning özellikleri bulunan köprü cihazı ikinci OSI katmanı olan Data Link seviyesinde çalışmaktadır.

Yönetimi konsol portu veya SNMP (Simple Network Management Protocol) üzerinden yapılabilen her bir köprü cihazı, en çok 250 civarında kullanıcıya hizmet verebilmektedir. Kullanıcılar sabit olabileceği gibi, kapsama alanı içerisinde bulunmak
şartıyla gezer durumda da (Roaming) WLAN’a bağlı durumda çalışabilmektedirler.

Bir başka kablosuz bilgisayar ağı parçası, son kullanıcıların bilgisayarına takılabilen WLAN arayüzü ve dahili alıcı-verici anteni bulunan PCMCI kartıdır.Gerektiği durumlarda güçlü antenlerin de takılabilmesi için üzerinde yuvası bulunan bu kart, köprü cihazlarının kablosuz ağ arayüzü olarak kullanılabildiği gibi ISA veya PCI adaptörler aracılığı ile günümüz kişisel bilgisayarlarına da takılabilmektedir.

WLAN uygulamalarında kullanılabilecek iki alıcı-verici anten çeşidi mevcuttur:
- Tek yönlü (unidirectional) anten
- Çok yönlü(omnidirectional) anten
Tek yönlü antenler 14 db de çalışmaktadır. Çok yönlü antenlerin 3 ayrı çeşidi bulunmaktadır:
1. 7 db omnidirectional anten
2. 5 db omnidirectional anten (araç kiti)
3. 5 db omnidirectional desktop anten

WLAN güvenliği, standartları IEEE tarafından belirlenen IEEE 802.11 WEP (Wireless Equivalent Policy) ile sağlanmaktadır. Buna göre WLAN’a bağlanmak isteyen kullanıcılar ile köprü cihazı arasında karşılıklı RC4 algoritması ile şifre kontrolü yapılmaktadır. Kullanıcı ayrıca WLAN adını bilmek durumundadır. IEEE 802.11 WEP standardı köprü cihazlarında ve son kullanıcılarda bulunan PCMCI kartı üzerinde çalışmaktadır.

TRWE_2012
Düzce_Akçaoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Kablosuz Bilgisayar Ağı, 3 ayrı topolojide incelemek mümkündür.

1.Wireless Infrastructure Network

Bu topoloji, son kullanıcıya hizmet veren köprü cihazları ve bunlara bağlı alıcı-verici antenlerden oluşur. Çok yönlü
(omnidirectional) antenler ile geniş kapsama alanları meydana getirilerek, sabit veya gezer durumda ki son kullanıcının ağa
bağlantısı sağlanır.

2.Wireless LAN to LAN Network:

LAN to LAN topolojisi, iki köprü cihazı ve bağlı bulunan tek yönlü (directional) antenler ile birbirlerine bağlanan iki ayrı
yerel alan ağından (LAN) oluşmaktadır.

3.Wireless AD-HOC Network:

AD-HOC topolojisi köprü cihazı içermez. Son kullanıcıların bilgisayarlarında bulunan alıcı verici antenlerin bağlandığı
kablosuz ağ arayüzleri kendi aralarında bir ağ oluşturur ve kullanıcılar bu ağ üzerinde birbirleriyle konuşur.

IEEE 802.11b (DS) standartlarında çalışan kablosuz bilgisayar ağı, aradaki mesafeye ve görüş açıklığına göre 11 Mbps - 1 Mbps arasında değişim göstermektedir.Bundan dolayı birbirine yakın iki cihazın enterferasyonunu önlemek için 2.4 Ghz - 2.5 Ghz frekans aralığında alt frekans bantları kullanılır. 13 kanal desteğine sahip PCMCI kartı üzerinde gerçekleştirilen bu işlem, yakın cihazlar arasında en az 5 kanal atlayarak kullanılmalıdır. Bilgisayarına PCMCI kartı takarak WLAN bağlantısı yapan son kullanıcılarda bu işlem otomatik olarak, köprü cihazlarında ise manuel olarak yapılmaktadır.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniversite Bilişim Notlarım 2009]

[TRWE_2012]

Neden Wi-Fi.....? [Yazı Dizisinin Son Bölümü]

Neden Wireless?:

Kablo çekiminin uygun olmadığı durumlarda wireless uygulamaları kaçınılmazdır. Geçici mekanlarda, tarihi yerlerde, toplantı salonlarında, kampüs içinde, birbirine yakın binalarda, taşıyıcı servislerin olmadığı açık alanlarda Wireless ağlar en uygun çözümdür. Wireless uygulamayı kabloya alternatif olarak değil de tamamlayıcı olarak düşünmek gerekmektedir. Temel olarak Bridge ve Access Point uygulamaları diye iki kısıma ayırabiliriz.

1.Bridge:

Sabit iki LAN networkü birbirine bağlamakta kullanılır. Kablo çekmenin uygun olmadığı durumlarda, kiralık hat yerine tercih edilir. Seçilen anten, kazanç, mesafe,ortam şartları performansı belirleyen parametrelerdir. Bina dışında kullanılır.

2.Access Point:

Tek terminalleri LAN’a bağlamakta kullanılır. Terminale (PC, notebook, Palm vb.) takılan wireless kartlar Access Point ile iletişim kurarlar. Kablo çekmenin uygun olmadığı veya sürekli hareket edilmek zorunda olunduğu durumlarda ideal
bir çözümdür. Bridge çözümüne göre mesafe daha sınırlıdır.

Bina içi veya kampüs uygulamalarında kullanılır.Wireless uygulamalarında özellikle elektromanyetik gürültünün fazla olduğu
yerlerde kurulum öncesi araştırma (Site Survey) önemlidir.

TRWE_2012
Düzce_Akçakoca_2017
[Üniveriste Bilişim Notlarıım 2009]

Not:

Üniveriste Bilişim Notlarıım 2009 adlı notsal yapıt TRWE_2012 tarafından 2009 yılın Eylül ayında Maden 2.Sınıf Enformasyon Dersi için ders notu olarak aşağıdaki kaynakların KÜÇÜK...! bir derlemesi olup isteyenler bu kaynakları inceleyebilirler..

KAYNAKLAR:

1. Antenlerin Teorisi ve Tekniği – Prof. Dr. H. Ergun BAYRAKÇI
2. www.antrak.org.tr
3. www.helmig.com
4. www.home.iprimus.com.au/jhecker
5. www.tetramuh.com.tr/wireless.htm
6. www.metu.edu.tr
7. www.cisco.com
8. Communications Systems and Networks – Ray Horak
9. www.armada.com
10. www.grouper.ieee.org/groups/802/11/index.html
11. www.wavelan.com
12. www.itu.edu.tr
13. www.pclabs.gen.tr
14. www.turk.internet.com
15. www.geocities.com/harun_atilgan
16. Veri Haberleşmesi Temelleri – Yasin KAPLAN
17. Bilgisayar Haberleşmesi ve Ağ Teknolojileri – Dr. Rifat ÇÖLKESEN , Prof. Dr.Bülent ÖRENCİK
18. Veri Haberleşmesi Kavramları – Yasin KAPLAN
19. Kablosuz Bilgisayar Ağları – Prof. Dr. Oğuz MANAS

Not 2:

Canımızı böyle okuyorlardı Üniversite'de aklı olan MÜHENDİSLİKTEN uzak dursun (bu hitabım yeni nesil gençlere....)
İlla Mühendis mi? olacaksınız o zaman aşağıdakilerden uzak durun

1.Kimya Müh.
2.MADEN Müh. (özellikle bundan uzak durun)

Ayrıca mühendis olmak isteyen lütfen kafayı bir zahmet yesin.Zira mühendisler aklı kaçık olan kimselerdir.