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

• 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.

Wlan endüstri standardı: Wi-Fi

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

• 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 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.

• Kablosuz ağ standartları 1997 yılından itibaren Elektrik-Elektronik 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.

802.11x

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.

Standart Açıklama

802.11 Protokol ve ilk 2,4 GHz hızında sadece 2 Mbps için tanımlanan kablosuz ağlar, 1997 için iletişim metodu.

802.11a Ortogonal Frekans bölmeli çoğullama (OFDM): 5 GHz aralığındaki kadar 54 Mbps, 12 çakışmayan kanallar, modülasyon ile WLAN.

802.11b 2,4 GHz aralığındaki kadar 11 Mbps, 3 çakışmayan kanallar ile WLAN.

802.11c Kablosuz erişim noktaları arasında köprü. Belirten IEEE 802.1d Bridging MAC Layer.

802.11d 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.

802.11e Servis Kalitesi (QoS) için Gelişmiş WLAN – veri paketleri önceliklendirme, multimedya uygulamaları ve akarsu gibi.

802.11f Kontroller baz istasyonları arasındaki birlikte çalışabilirliği. Sağlayan farklı üreticilerin erişim noktaları arasında dolaşımı.

802.11g 54-Mbit/s-WLAN 2.4 GHz bandında OFDM modülasyonunda.

802.11h DFS (Dinamik Frekans Seçimi) ve TPC (Güç Kontrol İletim): Avrupa için 802.11a eklemeler.

802.11i Şifreleme Geliştirilmesi: AES, 802.1x (WEP ve WPA Tamamlayici / Bina). 802.11j alan 4.9 ‘da 802.11a Japon versiyonu GHz – 5 GHz.

802.11k

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.

802.11m 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

bir erişim noktası üzerinden bağlanan iki kablosuz istemciler arasında doğrudan bağlantı sağlar.

802.11aa

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

(Data Rate) Frekans (Hz) Mesafe

(Bina İçi) Mesafe (Bina Dışı)

IEEE 802.11 (1997) 2 Mbps 2.4GHz 20 m 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)

54 Mbps 3.7GHz 50 m 5000 m

IEEE 802.16 (WiMAX) 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 kodlama-modülasyon 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