WLAN(Wireless Local Area Network) Kablosuz Yerel Ağlar

WLAN
(Wireless Local Area Network)
Kablosuz Yerel Ağlar
WLAN
• Kablosuz yerel ağlar özellikle dizüstü bilgisayarların
yaygınlaşması ile beraber popüler olmuştur.
• Diğer yandan internet kullanıcısı pek çok kişinin ev veya
işyerinde kullandığı ADSL türü geniş bant erişiminin de
kablosuz ağ kullanımının yaygınlaşmasında ciddi
katkıları olmuştur.
• Artık üniversite, hava alanları, otobüs terminalleri vs.
kamuya açık birçok alanda kablosuz yerel ağlar
kullanılıyor.
• Başlıca WLAN çeşitleri:IEEE 802.11 (Wi-Fi) ,HiperLAN
Wlan endüstri standardı: Wi-Fi
• Wi-Fi
İngilizce: Wireless Fidelitiy
Türkçe : Kablosuz Bağlantı Alanı
Wi-Fi : Kişisel bilgisayar, video oyunu konsolları, dijital ses
oynatıcıları ve akıllı telefonlar gibi cihazları kablosuz
olarak internete bağlanmasını sağlayan teknolojidir.
Wi-Fi : IEEE 802.11 temelli kablosuz yerel ağ standartlarına
verilen ortak isimdir. Ya da IEEE 802.11 teknik
standartlarının pazarlama açısından bir endüstri
standardı haline getiren ürün tanımlayıcısıdır.
Wi-Fi
• 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
802.11 protokolüne bağlı olarak 2.4 GHz veya 5
GHz radyo frekansında gerçekleştirilir. Veri,
CSMA/CA (Carrier sense multiple access with
collision avoidance) protokolüne uygun gönderilip
alınır ve böylece paketlerin iletimi sırasında hata
oluşması sorunu çözülür.
Wi-Fi
• Wi-Fi, kişisel bilgisayar, akıllı telefon, oyun
konsolu ve dijital işitsel cihazların kablosuz ağ
sahası içerisinde internete bağlanmasını sağlayan
bir cihazdır. Wi-Fi'ın erişim noktaları, bir oda gibi
küçük alanlardan, birkaç milkarelik geniş alanlara
kadar etki edebilir, buralarda internet erişimini
sağlayabilirler. Ev ve ofislerdeki özel kullanımının
yanında kamuya ait alanlarda da ücretsiz olarak
veya diğer ticari şekillerde kullanılmaktadır.
Havaalanları, otel ve restoran gibi yerlerde genel
olarak bu hizmet ücretsiz olarak sağlanmaktadır.
Wi-Fi nasıl çalışır?
• Kablosuz networkte çift yönlü radyo haberleşmesi kullanılır.
• Bilgisayarın wireless adaptörü datayı radyo sinyaline dönüştürür ve
antenle gönderir.
• Wireless router sinyali alır ve şifresini çözer. Router internete fiziksel
kablo bağlantısıyla bilgi gönderir.
• Bu işlem ters şekilde de gerçekleşmektedir. Router internet
üzerinden gerekli bilgileri alır ve radyo sinyallerine dönüştürür. Bu
radyo sinyalleri bilgisayarın kablosuz adaptörüne gönderilir.
• WiFi haberleşmesi bas-konuş telsiz haberleşmesine çok
benzemektedir. Her ikiside radyo sinyali gönderip alabilirler ve bu
sinyalleri 1 ve 0 dijital değerlere dönüştürebilirler. Ancak WiFi
sistemlerin diğer radyo sistemlerinden önemli birkaç farkı
bulunmaktadır :
• 1-WiFi sistemleri 2.4 GHz veya 5 GHz sinyallerini kullanmaktadır. Bu
sinyaller cep telefonu ve el telsizlerinin kullandığı frekanstan
oldukça yüksektir. Yüksek frekans kullanımı daha fazla veri
iletilebilmesini sağlar.
• 2-802.11 network standartlarını kullanırlar.
Wi-Fi Menzili
• Wi-Fi ağlarının menzili kullanılan ortama göre
oldukça değişik mesafelere ulaşmaktadır.Bu sinyal
kalitesinin çevredeki yapılara bağlı olarak
düşmesiyle alakalı bir durumdur.Sinyal
seviyesindeki düşüş ile hız kaybı da
oluşmaktadır.Teorik olarak 300 mbit olarak ifade
edilen hız çevresel faktörlere göre 0 mbit e kadar
düşmekte bu durumda bağlantıda kopmalara
neden olmaktadır.Teorik olarak 1.5 km ifade
edilen menzil kapalı alanlarda ve mevcut
engellere bağlı olarak 300 metreye kadar
düşmektedir.
Wi-Fi Üstünlükleri
• Lisans gerektirmeyen frekanslarda çalışır
• Ağ için kablolama gereksinimi yoktur, böylece kablo
çekilemeyecek binalarda veya binalar arası
bağlantılarda kolaylık sağlar.
• Diğer kablosuz çözümlere göre çok daha ucuz ve kolay
alınıp kurulabilir.
• Birden çok kablosuz erişim noktası kullanılan ağlarda
kablosuz dolaşım ile kablosuz iletişim kesilmeden bir
erişim noktasından diğerine geçiş yapılabilir.
• WEP, WPA , WPA2 ve benzeri kablosuz şifreleme
yöntemleri veya IEEE 802.1x gibi yetkilendirme
yöntemleriyle çeşitli güvenlik seçenekleri sunar.
Wi-Fi Üstünlükleri
• Wi-Fi Global bir standartlar kümesidir, Wi-Fi
yetenekli ürün dünyanın her yerinde aynı şekilde
çalışır...
• Windows, Linux, Mac OS tarafından
desteklenmektedir.
• En son, yeni bir güvenlik standardı, Wi-Fi
Protected Setup, kolaylıkla Internet'e bağlanmak
için sınırlı grafiksel kullanıcı arayüzüne sahip
gömülü cihazlar sağlar. Wi-Fi Protected Setup 2
yapılandırmaları vardır: Düğme yapılandırma ve
PIN yapılandırma
Wi-Fi Olumsuzlukları
• Lisans gerektirmeyen frekans aralıklarında
çalıştığı için, Wi-Fi cihazlar diğer kablosuz
cihazlarla çakışabilir veya birbirlerinin
iletişimini engelleyebilirler.
• 2.4GHz frekans aralığında çalışan 802.11b ve
802.11g uyumlu cihazların iletişim kalitesi ve
hızı, diğer Wi-Fi cihazlar dışında, Bluetooth,
mikrodalga fırın, telsiz telefon, bazı telsizler ve
benzeri radyo sinyalleriyle çalışan cihazlar
tarafından düşürülebilir veya tamamen
engellenebilir.
Wi-Fi Olumsuzlukları
• Wi-Fi için yapılan uluslararası düzenlemelerin
tümü aynı olmadığı için değişik ülkeler için
üretilen cihazların bazı kanallarda uyumsuzluk
çıkarması olasıdır.
• Diğer standartlara göre güç tüketimi yüksek.
• Kablosuz olsa dahi gereksinimleri çoktur.
• En yaygın kablosuz şifreleme standardı, WEP'in,
düzgün yapılandırıldığında bile kolaylıkla
kırılabildiği görülmüştür. WPA ve WPA2 şifreleme
standartları ile bu sorunun çözülmesi
amaçlanmıştır.
Wi-Fi Olumsuzlukları
• Wi-Fi kullanıcılarının küçük bir kısmı, Wi-Fi kullandıktan
sonra bazı sağlık sorunlarıyla karşılaştıklarını
bildirmişlerdir.[Wi-Fi hastalığı veya Wi-Fi duyarlılığının,
olağandışı baş ağrısıyla birlikte şu belirtileri gösterdiği
bildirilmiştir: mide bulantısı, kalpte ritm düzensizliği,
denge kaybı ve baş dönmesi, göğüs ağrısı, aşırı stres,
panik atak ve idrak ile ilgili sorunlar. Bazı sağlık uzmanları,
bu sağlık sorunlarını nörolojik unsurlarla açıklamıştır.
• Kablosuz internet (wi-fi) bağlantıları yüzünden şehirlerin
üzerinde manyetik bulutlar oluşuyor. Doğal manyetik
alandan 1 milyar kat daha güçlü olan bu dalgalar beyin
hücrelerini öldürme, sinir sistemi rahatsızlıkları hatta
kanserojen etki gibi pek çok soruna yol açabiliyor.
Wi- Fi Güvenlik
• Kablosuz iletişimde radyo sinyalleri kullanıldığı
için, kullanıcı ile kablosuz erişim noktası
arasındaki iletişim dinlenebilir. Bunu engellemek
için WEP, WPA ve WPA2 gibi şifreleme yöntemleri
kullanılsa da, bu şifreleme yöntemleri halen
yeterince güvenli görülmemektedir. Yeterli sayıda
şifrelenmiş paket toplandıktan sonra birçok şifreli
kablosuz iletişim çözülebilir. Bu yüzden, çeşitli
şirketlerde, okullarda vb yerlerde kablosuz
bağlantı yapan kullanıcıların ağa erişmeleri için
VPN ve benzeri, üst katmanlarda çalışan şifreli
iletişim yöntemleri kullanılmaktadır.
802.11x
• Kablosuz ağ standartları 1997 yılından itibaren ElektrikElektronik Mühendisleri Enstitüsü, IEEE (Institute of
Electrical and Electronics Engineers), tarafından
geliştirilmeye başlanmıştır. Geliştirilen bu standardın
genel adı IEEE 802.11’dir. 802.11 standardı kablosuz
yerel ağ, WLAN (Wireless Local Area Network ),
üzerinden iletişim kurarken kullanılan kuralları temsil
eder. IEEE 2,4 gHz frekansında çalışan, maksimum 75
metreyi kapsayan, 1-2 Mbps aralığında veri iletimi hızı
sunan bu standardın teknolojik gelişmeler sonucunda
yetersiz hale gelmesiyle, 802.11x adı verilen standartlar
serisini geliştirmeye başlamıştır. Arada farklar olmasına
rağmen temel olarak 802.11 ailesi aynı iletişim
kurallarını kullanır. 802.11a, 802.11b, 802.11g ve yeni
geliştirilen 802.11n bu standartlardan en çok
kullanılanlardır.
802.11a
• 802.11 standardının yetersiz hale gelmesiyle,
1999 yılında ortaya çıkan ilk geliştirilmiş
sürümdür. Bu standart temelde 802.11 ile benzer
olmasına karşın 5 gHz frekansında çalışmaktadır.
54 Mbps veri iletim hızı sunan bu standart, açık
alanlarda maksimum 100 metreyi kapsayacak
şekilde çalışabilmektedir. 802.11a’yı diğer
kablosuz ağ standartlarından ayıran temel
avantajı daha fazla kapasiteye (throughput)
destek vermesi ve daha fazla kanal kapasitesi
olmasıdır, böylelikle daha fazla bant genişliği
kullanımına olanak sağlamaktadır.
802.11a
• Diğer standartların aksine 802.11a’nın 5 gHz
frekasında çalışması bu standarda çeşitli
avantajlar ve dezavantajlar sağlamıştır. Bu
frekansta yayın yapmanın olumlu yanı, bluetooth,
mikrodalga fırın ve kablosuz telefon gibi diğer
elektronik cihazlarının farklı frekans aralığını
kullanmasından dolayı kanal kapasitesi artar ve
veri iletim hızı daha yüksek olur. Son olarak, bu
teknoloji yüksek veri iletim hızına ihtiyaç duyan
kullanıcılar ve video dağılım sistemlerinde aktif
olarak kullanılmaktadır. Daha pahalı cihazlarda
bulunmasına rağmen iş hayatında kurumsal
kullanıcılar tarafından tercih edilmektedir.
802.11b
• 802.11b standardı 802.11a ile beraber 1999 yılında piyasaya
sürülmüştür. Ancak 802.11a’ya göre çok daha kısa bir sürede
yaygınlaşarak bütün dünyada kullanılmaya başlanmıştır.
802.11b, 802.11 gibi 2.4 gHz frekans bandında çalışmakta ve
11 Mbps veri iletimi hızına çıkabilmektedir. İlk çıktığında
802.11b erişebildiği veri iletim hızının etkisiyle ethernet
teknolojisine rakip hale gelmiş ve kablosuz ağ kullanımının
yaygınlaşmasında büyük rol oynamıştır.802.11b’nin sağladığı
en önemli avantaj kapsama alanı mesafesinin fazla olmasıdır.
2.4 Ghz frekansında yayın yapmasından dolayı kapalı
alanlarda yaklaşık olarak 38 metre, açık alanlarda ise 150
metreyi aşacak şekilde alanı kapsayabilmektedir. Ayrıca
maliyet açısından da diğer standartlara göre oldukça
uygundur.Bununla birlikte bluetooth, mikrodalga fırın ve
kablosuz telefon gibi farklı elektronik cihazlar ile aynı frekansta
çalışmasından dolayı işaretler birbiriyle karışmaktadır. Bunun
sonucunda veri iletim hızı ve bant genişliği 802.11a'ya göre
daha düşüktür.
802.11b
• Sonuç olarak, 802.11b genellikle ofis
ortamları, hastaneler, depolar ve fabrikalar
gibi ortamlarda kullanılmaya oldukça
uygundur. Özellikle konferans salonları,
çalışma alanları ve kablo çekmenin tehlikeli
olduğu noktalarda ağ bağlantısı sağlanması
için uygun bir teknolojidir. Kısaca 802.11b,
taşınabilirliğin gerekli olduğu ve orta hızlı ağ
bağlantılarına ihtiyaç duyulan alanlarda
kullanılır.
802.11g
• 2003 yılında IEEE tarafından kablosuz ağ
standartlarında geliştirilen 3. nesil teknolojidir.
802.11b’de olduğu gibi 2.4 gHz frekansında
çalışmaktadır. 802.11g standardı temel olarak
802.11b standardının bir uzantısıdır, fakat veri
iletim hızı ve kullanılan bant genişliğinde önemli
ölçüde gelişme sağlanmıştır. Bu açıdan bakılırsa
802.11g için 802.11a ve 802.11b’nin daha etkin
olduğu özelliklerinin birleştirilmiş hali olduğu
söylenebilir.
802.11g
• 802.11g’nin sahip olduğu en önemli özellik 802.11b ile
ulaşılan kapsama alanını koruyarak, (kapalı alanlarda 38
metre, açık alanlarda 150 metre) veri iletim hızını
ortalama 22 Mbps’a ulaştırmasıdır. Bu hız 802.11a’da
olduğu gibi maksimum 54 Mbps’a ulaşabilmektedir. Bu
standardın zaman zaman 802.11b ile çalışan cihazlarla
uyum sorunu yaşamasından dolayı kullanımı çok fazla
yaygınlaşmamıştır. Bununla birlikte fiyatının
802.11b’den yüksek olması da tercih edilebilirliğini
azaltmaktadır. Son olarak, yüksek hız gerektiren video
ve çoklu ortam uygulamalarında hızı ve kapsadığı alanın
genişliği nedeniyle 802.11g standardı oldukça
uygundur.
802.11n
• Zaman içerisinde kullanıcı sayısının artması ve
kullanıcıların farklı uygulamaları kullanmak istemesi daha
fazla bant genişliği, daha fazla erişilebilirlik ve daha geniş
kapsama alanı gibi talepleri artırmıştır. Bu amaçla IEEE
2003 yılından beri 802.11n standardını geliştirmek üzere
çalışmaya başlamıştır.802.11n, Çoklu Giriş / Çoklu Çıkış,
MIMO (Multiple Input / Multiple Output), adı verilen bir
protokol sayesinde 2,4 GHz ve 5 GHz frekanslarının her
ikisini de aynı anda kullanabilmektedir. MIMO teknolojisi,
iletilecek bir bilginin parçalara ayrılıp farklı antenler
üzerinden karşı tarafa gönderilmesini sağlar. Diğer
standartlarla çalışan cihazlar bir anten üzerinden bir yayın
yaparken, 802.11n teknolojisine sahip ağ cihazları
gönderi tarafında 2 veya daha fazla yayın yaparken, alım
tarafında birden fazla anten kullanır.
802.11n
•
Gönderilen veriler duvarlardan, kapılardan ve diğer
eşyalardan yansıyarak ve farklı rotalar takip ederek
alıcı antene farklı zamanlarda ve birden fazla kere
varır. MIMO teknolojisi bu durumu kendi lehine
kullanarak işaretin güçlenmesini ve daha uzaklara
iletilmesini sağlar.802.11n standardına göre veri
iletim hızı ortalama 130 Mbps seviyelerinde olacaktır.
Hatta teorik olarak bu hız 600 Mbps’ye kadar
ulaşabilir ve kapsama alanı kapalı alanlarda 70 metre,
açık alanlarda ise 250 metre kadar olabilir. Bu
teknolojinin en önemli özelliklerinden birisi de eski
standartlarla uyumlu bir şekilde çalışabilmesidir.
802.11n veri hızı ve güvenilirlik ile daha fazla bant
genişliği isteyen uygulamalar için oldukça uygundur.
802.11
802.11a
802.11b
802.11c
802.11d
802.11e
802.11f
802.11g
802.11h
802.11i
802.11j
802.11k
802.11m
Protokol ve ilk 2,4 GHz hızında sadece 2 Mbps için tanımlanan kablosuz ağlar,
1997 için iletişim metodu.
Ortogonal Frekans bölmeli çoğullama (OFDM): 5 GHz aralığındaki kadar 54 Mbps,
12 çakışmayan kanallar, modülasyon ile WLAN.
2,4 GHz aralığındaki kadar 11 Mbps, 3 çakışmayan kanallar ile WLAN.
Kablosuz erişim noktaları arasında köprü. Belirten IEEE 802.1d Bridging MAC
Layer.
radyo kanallarının seçimi gibi ilgili düzenleyici ve yasal hükümler, ülkeye özgü
uyarlamalar içerir.
İlk ABD pazarı için geliştirilmiş oldu. Bu eklentinin hesap bölgesel özellikleri,
örneğin, frekans aralığı önünde Were.
Servis Kalitesi (QoS) için Gelişmiş WLAN – veri paketleri önceliklendirme,
multimedya uygulamaları ve akarsu gibi.
Kontroller baz istasyonları arasındaki birlikte çalışabilirliği. Sağlayan farklı
üreticilerin erişim noktaları arasında dolaşımı.
54-Mbit/s-WLAN 2.4 GHz bandında OFDM modülasyonunda.
DFS (Dinamik Frekans Seçimi) ve TPC (Güç Kontrol İletim): Avrupa için 802.11a
eklemeler.
Şifreleme Geliştirilmesi: AES, 802.1x (WEP ve WPA Tamamlayici / Bina).
alan 4.9 ‘da 802.11a Japon versiyonu GHz – 5 GHz.
radyo ve ağ faaliyetleri mevcut hakkında bilgi sağlar. radyo parametreleri (sinyal
gücü gibi) daha iyi ölçme / değerlendirme / yönetimi. Içeren destek lokasyon
tabanlı servisler (LBS) devam etti.
önceki takviyeleri özeti, önceki şartname (Bakım) hataların temizlenmesi.
802.11n
Planlanan 320 Mbps bir gelecekte genişlemesi, hızlı 108 Mbps WLAN için
802.11o
WLAN ses öncelik trafiğe kendiniz belirlemek durumunda.
802.11p
araçlardan Kablosuz radyo erişim.
802.11q
Destekler Virtual LAN (VLAN).
802.11r
Belirten karşılığında Erişim Noktaları arasında Hızlı Dolaşım. VoIP ile bağlantı
içinde ilginç konuşma tatili önlemek için.
802.11s
Düzenleyen kablosuz ağ şebekelerinin geliştirilmesi.
802.11t
Kablosuz Performans Tahmini (WPP), diğer testler arasında belirterek.
802.11u
Kolları cep telefonu ağları gibi diğer non-802 uyumlu ağları ile etkileşim.
802.11v
Kablosuz Ağ Yönetimi.
802.11w
yönetim çerçeveleri korunmaktadır.
802.11z
802.11aa
bir erişim noktası üzerinden bağlanan iki kablosuz istemciler arasında doğrudan
bağlantı sağlar.
Gelişmiş video iletim (video ulaşım akışı VTS) için fonksiyonları ile IEEE 802.11e
olarak Voice-over-WLAN QoS için tanıttı.
802.11ac
Wi-Fi aktarım protokolü optimize ederek hızı. en iyi çift hızlı aktarım hızı yol açar.
802.11ad
Gigabit Kablosuz
Kablosuz
Ağ
Standartlarının
Karşılaştırılması
Kategori /Standart
Max. Veri Oranı
Frekans (Hz)
Mesafe
Mesafe
IEEE 802.11 (1997)
(Data Rate)
2 Mbps
2.4GHz
(Bina İçi)
20 m
(Bina Dışı)
100 m
IEEE 802.11a (Wi-Fi)
54 Mbps
5.2GHz
35 m
120 m
IEEE802.11b (Wi-Fi)
11 Mbps
2.4GHz
38 m
140 m
IEEE 802.11g (Wi-Fi)
54 Mbps
2.4GHz
38 m
140 m
IEEE 802.11n (Wi-Fi)
(Haziran 2009)
248 Mbps
2.4GHz,
5.2GHz
70 m
250 m
IEEE 802.11y
(Haziran 2008)
IEEE 802.16 (WiMAX)
54 Mbps
3.7GHz
50 m
5000 m
70 Mbps
10-66 Ghz
?
50 000 m
IEEE 802.16a (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
-
HiperLAN
• HiperLAN (High Performance Radio ), yüksek hıza sahip
WLAN standardı olarak Avrupa ülkelerinde geliştirilmiştir.
HiperLAN1 ve HiperLAN2 olmak üzere iki tipi vardır. Her iki
tipte ETSI tarafından tanımlanmış olup, OFDM kodlamamodülasyon yöntemi ile 5 GHz bandında çalışmaktadır.
HiperLAN’lar, 802.11 standartları ile benzer özellik ve
kapasiteye sahiptir. HiperLAN1 1996 yılının başlarında
geliştirilmiş olup; 5 GHz frekans bandında 20 Mbps data hızı
sağlamaktadır. HiperLAN2 ise aynı frekans bandını
kullanarak 54 Mbps data hızlarına ulaşabilmektedir.
HiperLAN2’nin PHY(fiziksel katman) katmanı 802.11a ile
aynıdır ve iki grup ortak (koordineli) çalışma
yürütmektedirler. 802.11a özellikle çoklu ortam
(multimedya) uygulamalarını kısıtlarken, HiperLAN2 daha
pahalı bir sistem olmakla birlikte yüksek veri oranlarıyla
resim ve görüntü aktarımında daha iyi performans
sağlamaktadır.
HiperLAN
• HiperLAN’lar ATM teknolojisi esaslıdır ve 802.11
teknolojisinden daha iyi servis kalitesine sahiptir.
Mevcut WLAN uygulamaları içinde HiperLAN’ların
en iyi alternatif teknoloji olduğu söylenebilir.
Ancak henüz 802.11 teknolojisi kadar yaygın
değildir. HiperLAN2 ağlarında AP’lerden uç
sistemlere bağlantıya yönelik bir yaklaşım vardır;
Bu yapı hizmet kalitesi kriterlerinin (QoS)
sağlanmasına olanak vermektedir. Böylece,
802.11 kablosuz uygulamalarının aksine ses ve
görüntü aktarımı için gerekli iletişim türü
desteklenebilmektedir.
HiperLAN ile 802.11a’nın karşılaştırması