TEMEL AĞ KAVRAMLARI Ağ (network) kavramı, var olan kaynakların kullanıcılar tarafından beraber kullanılması, bilgiye ortak ulaşmaları ve buna bağlı olarak da maliyet ve zaman tasarrufu sağlanılması gereksiniminden ortaya çıkmıştır. Bu temel kuraldan hareketle oluşan ağlar günümüzde uzaktaki bilgiye erişim (Web), kişisel iletişim (E-mail, ICQ, IRC, Videokonferans), interaktif eğlence (Web-Tv, oyunlar) gibi kavramlarla hayatımızda önemli bir yer kaplamaktadır. Bir ağın oluşabilmesi için minimum iki makineye, bunlara takılı olarak ağ kartlarına ve de bağlantıyı sağlamak içinde kabloya ihtiyaç vardır. Ağların Gelişimi ve Ağ Teknolojileri Ana Makine (MainFrame) Modeli: Ağ kavramı ilk olarak Ana Makine (MainFrame) teknolojisi ile ortaya çıkmıştır. Ana makinenin kendi işlemcisi (CPU), sabit diski (harddisk), ve bunları kumanda etmek için bir ekranı ve klavyesi ve de terminallere bağlı seri portları vardı. Bu aptal terminaller (dumb terminal) sadece ekran ve klavyeden oluşurdu, yani bir deyişle pasif makinelerdi. Terminallerin yerel bir disk alanları da olmadığı için bilgiyi ana makine üzerinde saklarlardı. Tüm yük ana makinenin üzerindeydi ve bu yüzden çok pahalıydı. En büyük dezavantajı tabii ki güvenilir olmaması, yani ana makinede çıkacak bir sorunun tüm sistemi etkilemesi, terminallerin kendi başlarına işlem yapabilme kaabiliyetlerinin olmaması idi. Bu önemli sorun halen çok popüler olan İstemci/Sunucu (Client/Server) modelinin doğmasına yol açtı. İstemci / Sunucu (Client/ Server) Modeli: İstemci/Sunucu modeli ile pasif terminaller yerine kendi başlarına işlemler yapabilen ve kendi sabit disklerinde programlar saklayabilen makineler geldi. Böylece her istemci kendi başlarına belirli işlemleri yerine getirebilmekte, yetersiz durumda kaldıklarında ise o işe özelleşmiş olan sunuculara başvurmakta idiler. Örneğin her istemcide ofis uygulamaları, masa üstü yayıncılık, oyun programları kullanılması buna rağmen veri tabanı ya da web gibi uygulamalarda bir sunucuya erişilmesi gibi. Eşlenik Ağ (Peer to Peer) Modeli: İstemci/Sunucu modelinin gelişmesi ve yaygınlaşması ile birlikte istemcilerin daha ön plana çıktığı, özelleşmiş sunuculara ihtiyaç duyulmayan ağ örnekleri de ortaya çıkmaya başladı. Bu ağlarda makineler yaklaşık özelliklerde idi ve işleyiş olarak birbirlerine üstünlük sağlamıyorlardı. Örnek; tamamen Windows 95/98 kullanan ağlar. 1 Ağ Teknolojilerinde Güç Sıralaması İnternetin Doğuşu İnternet tam anlamıyla ağlar arası ağdır. Bu kavramı açmak gerekirse büyük küçük binlerce ağın birleşmesinden oluşmuş en büyük ağdır. Bir kişiye, kuruluşa, ülkeye özel değildir. İnternet kavramı aslında 1969'da savaş sonrasında düşünülen DARPA (Defense Advanced Research Project Agency - İleri Düzey Savunma Araştırmaları Kurumu) isimli basit bir projeden ibaretti. Bu proje büyük bilgisayarları birbirine bağlamayı ve ne olursa olsun bu bağı koparmamayı amaçlıyordu. Klasik bir ağ tarzında, bu ağdaki tek bir bağlantının kopması veya ana sunucunun imha edilmesi durumunda bu ağ çökecektir. Bu yüzden teknisyenler istemci-sunucu modeli yerine her bilgisayarın birbirine eşit özelliklerde olduğu türdeş ağ modeli tercih ettiler. İlk bağlantı California ve Utah'ta olan 4 bilgisayar arasında idi. Yavaş yavaş üniversitelerin de bağlanmasıyla ağ giderek büyümeye başladı. Bu proje daha sonra ARPANET (Advanced Research Projects Agency Network) adını aldı. Sivil kişi ve kuruluşların da bağlanmasıyla tüm Amerikayı kapsamaya başladı. ARPANET in beklenenden fazla büyümesiyle askeri kısmı MILNET adıyla ayrıldı ve daha sonra da ARPANET gelişerek bügünkü adıyla INTERNET adını aldı. Ağ Çalışma Prensipleri Temel olarak ağlarda iki tip çalışma prensibi vardır: Yayın (Broadcast): Ağa atılan bir paketin her bilgisayara gönderilmesi. Noktadan noktaya (Point to Point): Ağa atılan bir paketin özel bir noktaya iletilmesi. Ağların çalışma prensipi genelde yayın tarzındadır. Buna rağmen İnternet omurgası noktadan noktaya çalışmaktadır. Büyüklüklerine Göre Ağlar LAN (Local Area Network) Yerel Alan Ağı: Kurulabilecek en küçük çaplı ağ olmakla birlikte büyüklükleri bir oda veya bir binayla sınırlı kalmayıp 1 km'ye kadar çıkabilmektedir. Örneğin küçük ve orta dereceli kurumların ağları. WAN (Wide Area Network) Geniş Alan Ağı: Aralarında 1 km'den fazla mesafe olan LAN ların birleşmeleriyle meydana gelirler. Türkiye'deki en meşhur WAN'lardan biri Turnet (Türkiye iç omurgası), bir diğeri Ulaknet'tir (Üniversiteler arası ağ). 2 MAN (Metropolitan Area Network) Metropol Alan Ağı: WAN'ların şehir bazında ya da şehirler arası birleştirilmeleriyle oluşur, fakat günümüzde MAN kavramı kullanılmamakta, yerine WAN terimi tercih edilmektedir. Mesafe Tablosu 10 m Oda 100 m Bina 1 km Fabrika / Kampüs 10 km Şehir 100 km Ülke 1000 km Bölge 1000 km Dünya 3 LAN-LOCAL AREA NETWORK [YEREL ALAN AĞI]: a. b. c. d. e. f. g. h. Network nedir? Local Area Network nedir? Protokol nedir ve LAN protokolleri nelerdir? LAN cihazları nelerdir? Kablolama nedir? Topoloji nedir ve fiziksel topolojiler nelerdir? Ağ işletim sistemleri nelerdir? Neden LAN kurmalıyız? a.Network nedir? Network (ağ), yazıcılar, CD-Rom, e-mail server gibi kaynakları paylaşabilmeleri ve elektronik haberleşme için birbirlerine bağlanmış 2 veya daha fazla bilgisayardan oluşur. b.Local Area Network nedir? Local Area Network, nispeten küçük bir alandaki ağdır. Genellikle bir veya birbirine komşu birkaç bina gibi küçük bir coğrafi alan ile sınırlıdır. Çok nadir olarak LAN içindeki bilgisayarlar birkaç kilometre mesafede olur. Tipik bir LAN konfigürasyonunda, bir bilgisayar file server olarak ayrılır. File server, ağı kontrol eden tüm programları ve ağdaki diğer bilgisayarlar tarafından paylaşılan ve kullanılan programları üzerinde tutar. File server'a bağlı bilgisayarlara workstation denir. Workstation'lar, file server'a göre daha zayıf bilgisayarlardır. Workstation'lar, kendi hard drive'larında file server üzerinde olmayan programlarda tutabilirler. Pek çok LAN'da kablolar, bilgisayarlardaki network interface card'lara bağlantı için kullanılır. c. Protokol nedir ve LAN protokolleri nelerdir? Bir ağdaki bilgisayarlar arasındaki haberleşmeyi yöneten kurallar topluluğuna protokol denir. Bu kurallar, şimdi sıralayacağımız karakteristikleri düzenleyen bir rehber niteliğindedir; access method (giriş metotları), izin verilen fiziksel topolojiler, kablolama çeşitleri ve data transfer hızı. En bilinen protokoller: Ethernet:En yaygın kullanılan protokoldür. İlk olarak XEROX firması tarafından geliştirilmiştir ve XEROX firmasının tecilli ismidir. CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection) olarak adlandırılan bir giriş metodu kullanır. Bu metot, her bir bilgisayarın ağdan herhangi bir şey göndermeden önce kabloyu dinlediği sistemdir. Eğer ağ temizse, bilgisayar gönderir. Eğer kablodan başka bir terminal zaten gönderiyorsa, hat temiz olana kadar bekler ve temiz olunca göndermeyi tekrar dener. Bazen 2 bilgisayar aynı anda göndermek ister ve collision (çarpışma) oluşur. Bu durumda her iki bilgisayarda geri çekilir ve rast gele bir süre bekledikten sonra tekrar göndermeyi dener. Bununla birlikte, bekleme ve tekrar gönderme süresi çok kısa olduğu için ağdaki transmisyon hızını 4 etkilemez. Ethernet protokolü; linear bus, yıldız (star) ve ağaç (tree) topolojilerinde çalıştırılabilir. Veri (data); twisted pair, coax veya fiber optik kablo üzerinden 10Mbps hızında taşınabilir. Fast Ethernet:Ethernet protokolü veri iletişim hızını artırmak için Fast Ethernet ismiyle 100Mbps destekleyen yeni bir standart geliştirmiştir. Fast Ethernet, farklı ve daha pahalı ağ ekipmanları ve network interface card kullanımını gerektirir. Ayrıca en az twisted pair kategori 5 kablolama veya fiber optik kablolama şarttır. Gigabit Ethernet:1Gbps Ethernet son zamanlarda yoğun olarak kullanılmaktadır. Gigabit Ethernet, özellikle omurga ve server bağlantılarında kullanılmaktadır. Zamanla workstation bilgisayarlarda da kullanılacaklardır. Hem fiber optik kablolama hem de bakır kablolama üzerinden çalışabilmektedir. 10Gigabit Ethernet:1999 Mart ayından itibaren Ethernet endüstrisi Ethernet hızını 1Gbps hızından 10Gbps hızına artırmak için çalışmaktadır. 10Gbps üzerindeki çalışmalar LAN, MAN (Metropolitan Area Network) ve WAN arasında uçtan uca 2nci katmanda Ethernet ağı oluşturmasına imkan vereceğinden çok önemlidir. Şu anda LAN switchler için 10Gbps destekleyen modüller pazara sunulmuştur. Local Talk:Local Talk, Apple Computer Inc. tarafından Machintosh bilgisayarlar için geliştirilmiştir. Local Talk tarafından kullanılan metot CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) olarak adlandırılır. CSMA/CA, CSMA/CD ile benzerdir. Ancak CSMA/CA, bir bilgisayarın veri iletimi yapmadan önce veri iletimi yapma isteğini bildirmesi özelliğine de sahiptir. Local Talk ağında bilgisayarlar, Local Talk adaptörleri ve özel bir twisted pair kablo türü ile bilgisayarların seri portlarından birbirlerine bağlanırlar. Machintosh işletim sistemi, ek bir yazılım ihtiyacı olmadan bilgisayardan bilgisayara peer-to-peer bağlantı kurulmasını sağlar. Ek bir AppleShare server versiyonu ile client/server ağ kurulabilir. Local Talk protokolü; linear bus, yıldız ve ağaç topolojilerinde çalıştırılabilir. Local Talk protokolünün en büyük dezavantajı veri iletişim hızının sadece 230Kbps olmasıdır. Token Ring:Token Ring protokolü IBM tarafından 1980'lerin ortalarında geliştirilmiştir. Token-passing (iz geçirimi) metodunu kullanır. Token Ring ağında bilgisayarlar, sinyaller ağ içinde bir bilgisayardan diğerine mantıksal bir halka içinde geçecek şekilde bağlanırlar. Tek bir elektronik token (iz), halka çevresinde bir bilgisayardan yanındakine hareket eder. Eğer bir bilgisayar iletecek bir bilgiye sahip değilse, iz diğer bilgisayara aktarılır. Eğer bir bilgisayar veri iletmek veya almak istiyorsa, veriyi ize ekler. İz, daha sonra halka etrafında verinin iletileceği bilgisayara kadar döner. İlgili bilgisayar veriyi alır. Token Ring protokolü, fiber optik kablo veya twisted pair kablo kullanılarak yıldız-kablolamalı halka (star-wired ring) topolojisi üzerinden çalıştırılabilir. 4Mbps veya 16Mbps veri iletişim hızlarında çalışır. Artan Ethernet kullanımı ile birlikte Token Ring kullanımı oldukça azalmıştır. FDDI:Fiber Distributed Data Interface (FDDI), genellikle uzak mesafelerdeki bir veya daha fazla yerel alan ağını birbirine bağlamak için geliştirilmiş network protokolüdür. Token-passing (iz geçirimi) metodunu kullanır. FDDI, çift halka (dual ring) fiziksel topolojisini kullanır. Veri iletişimi normalde halkalardan birinin üzerinden yapılır. Eğer veri iletişimi yapılan halkada bir kopma olursa sistem bilgiyi saklar ve otomatik olarak ikinci halka üzerinden yeni bir halka oluşturur. FDDI protokolünün en büyük avantajı fiber optik kablo üzerinden 100Mbps çalışmasıdır. 5 ATM:Asynchronous Transfer Mode (ATM), 155Mbps ve üzerinde veri iletişimi yapılmasını sağlayan protokolüdür. ATM, sabit büyüklükte küçük paketler halinde veri iletişimi yaparak çalışır. Diğer protokoller veri iletişimini değişken paket uzunluklarında yapar. ATM; video, CD kalitesinde ses ve resim gibi pek çok değişik ortamları destekler. ATM, hem fiber optik kablolama hem de twisted pair kablo üzerinden yıldız topolojide çalışır. ATM, genellikle 2 veya daha fazla yerel alan ağını birbirlerine bağlamakta kullanılır. Servis sağlayıcılar tarafından da müşterilerine verdikleri hizmetleri yüksek hızda ve optimum olarak sunmak amacıyla kullanılabilir. d. LAN cihazları nelerdir? Bir ağdaki bilgisayarlar, çevre birimleri, interface kartları ve veri işleme ve haberleşmelerini gerçekleştirmek için kullanılan diğer tüm ekipmanlar ağ cihazlarıdır. File Servers:Bir file server pek çok ağın kalbidir. En çok RAM ve saklama (storage) alanına ve en hızlı network interface kartına sahip en güçlü bilgisayardır. Üzerinde ağ işletim sistemi, uygulama yazılımları ve dosyalar gibi paylaşılması gereken pek çok şey kuruludur. File server, ağdaki terminaller arasındaki haberleşmeleri kontrol eder. Örneğin, bir word dosyasının workstationlar arası transferini yaparken ve bir başka workstationdan bir database dosyasını alırken aynı anda belli bir süre için bir e-mail mesajını saklayabilir. Workstations:Bir ağdaki file servera bağlanan tüm bilgisayarlara workstation denir. Tipik bir workstation, üzerinde network interface kartı, network yazılımı ve gerekli kabloları olan bilgisayardır. Workstationlarda floopy disk, hard drive gibi üniteler olması mecbur değildir. Zira tüm dosyalar ve uygulamalar file server üzerinde tutulabilir ve çalıştırılabilir. Network Interface Kartları:Network Interface Card (NIC), ağ ve bilgisayar arasında fiziksel bağlantıyı sağlar. Çoğunlukla NIC'ler dahili (internal) olurlar. Mac Classics gibi bazı bilgisayarlar, üzerinde seri veya SCSI port olan harici kutular kullanırlar. Laptop bilgisayarlarda ise on board veya PCMCIA network kartları kullanılır. Network Interface kartları ağ performansını ve hızını etkileyen en önemli faktörlerdendir. En çok bilinen network interface kartları şunlardır; Ethernet kartları, Local Talk konnektörleri ve Token Ring kartlarıdır. International Data Corporation çalışmasına göre en çok kullanılan NIC sırasıyla Ethernet, Token Ring ve Local Talk. 6 Ethernet Kartları: Coax kablo üzerinden BNC konnektör kullanılarak, twisted pair üzerinden RJ45 konnektör kullanılarak, fiber optik üzerinden SX/LX konnektör kullanılarak çalışır. Bazı Ethernet kartları RJ45 yerine AUI konnektör kullanır. Local Talk Konnektör:Macintosh bilgisayarlar için Apple tarafından geliştirilmiştir. Harici özel bir kutu ve kablo kullanılır. En büyük dezavantaj 230Kbps(0.23Mbps)olan hızdır. Token Ring Kartları:Görünüş olarak Ethernet kartına benzer. Konnektör tipi farklıdır. Genellikle 9 pin DIN tip konnektör kullanılır. Switch/Hub: Hub:Bir anda yalnızca bir bilgisayar konuşabilir. Birden fazla bilgisayarın yazıcıya bir sayfayı yazılmak üzere göndermek istediğini düşünelim. İlk davranan ilk gönderir ve diğerleri o anda gönderemez. Ayrıca yazdırma mesajı tüm bilgisayarlara onları ilgilendirmese de gönderilir yani broadcast edilir. Böylece yazıcıya sayfa gönderen bilgisayar ile ağdaki diğer tüm bilgisayarlar arasında link oluşur. Switch:Bir switch'de ise her bir bilgisayar diğeri ile aynı anda görüşebilir. Böylece aynı anda bir bilgisayar yazıcıya yazılmak üzere bir sayfa gönderirken diğer ikisi kendi ararlarında dosya transferi yapabilirler. Böylece ağdaki yalnızca haberleşen terminaller arasında haberleşme süresince özel bir link oluşur. Hub da olduğu gibi ağda gereksiz bir 7 trafik oluşmaz ve bilgi tüm terminallere değil ilgili terminallere gönderilir. Günümüzde artık routing switchler yoğun olarak kullanılmaya başlanmıştır. Routing switchler ile trafik yönetimi yapılabilmektedir. Veriler tiplerine göre önceliklendirilebilmektedir. MAC adresleri, IP adresleri, port bazında, policy based (IPX...) gibi farklı kriterler kullanılarak sanal yerel alan ağları (VLAN) oluşturulabilmektedir. Başka bir deyişle aynı fiziksel ortamda ancak farklı mantıksal alanda yerel alan ağları oluşturulabilmektedir. Bu sanal yerel alan ağları(VLAN) arasında RIP/OSPF gibi dinamik ve statik route tanımları yapılabilmektedir. Örneğin bazı VLAN'ların Internet erişimine izin verilirken bazı VLAN'ların Internet erişimine izin verilmez. Muhasebe, satış, pazarlama, servis, üretim gibi tüm departmanları ayrı ayrı VLAN'lar içinde tanımlayabilir ve birbirlerine erişimlerini engelleyebilir veya izin verebilirsiniz. Hatta WAN ve MAN bağlantıları için modüller üretilmektedir. Gelecekte MAN, WAN ve LAN tamamı uçtan uca Ethernet üzerinden olacaktır. Repeaters:Sinyal mesafe uzadıkça gücünü kaybeder. Sinyali tekrar güçlendirmek gerekir. Bir repeater, sinyali alır ve güçlendirerek tekrar gönderir. Ayrı bir kutu olabilecekleri gibi switch veya hub da repeater gibi çalışır. UTP kablo mesafesi 100metredir. Ağı 100metrenin üzerinde büyütmek için ya harici bir repeater ya da bir switch/hub kulanılmalıdır. 8 Bridges:Bir Bridge büyük bir ağı daha küçük 2 efektif ağa bölmenize (segment) yarayan cihazdır. Bir Bridge paketleri doğru yerlere geçirmek için ağın her iki tarafındaki bilgi trafiğini izler(monitor eder). Çoğu Bridge, ağı dinler ve her iki tarafındaki bilgisayarların adreslerini otomatik olarak hesaplar ve tablosunu saklar. Bir Bridge her mesajı inceler ve gerekliyse ağın diğer tarafına yayınlar (broadcast eder). Ağın her iki tarafında optimum performansı sağlamak için trafiği yönetir. Bir Bridge, trafiğin yoğun olduğu saatlerde kavşaklardaki trafik polisi gibidir. Her iki taraf arasında akan veriyi kontrol eder ve eğer bir bilgi diğer tarafı ilgilendirmiyorsa geçmesine izin vermez. Bridge'ler ayrıca farklı kablolama veya fizikssel topolojilerdeki ağları birbirleri ile haberleştirmekte de kullanılır. Ancak aynı protokolü kullanan ağlar arası haberleşmede kullanılmaları zorunluluktur. Routers:Router, bir ağdan diğerine bilgileri yönlendiren cihazdır. Başka bir deyişle süper akıllı bir Bridge'dir. Router, bir mesajı yönlendirmek için hedef adresine (destination address) ve kaynağına (origin) göre en iyi yolu (route) seçer. Örneğin yerel alan ağınızı Internet'e çıkarmak istiyorsanız router kullanmalısınız. Router bilgilerinizi Internet içinde en iyi yoldan gönderecektir. e. Kablolama nedir? Kablo, bir ağ cihazından diğerine bilgileri aktarmak için kullanılan fiziksel ortamdır. Yerel alan ağlarında kullanılan birkaç çeşit kablo vardır. Bir ağda bazen tek tip kablo kullanılırken bazen birden fazla çeşit kablo kullanılır. Kullanılacak kablo çeşidi ağın topolojisine, kullanılan protokollere ve ağın büyüklüğüne göre belirlenir. Başarılı ve sağlıklı çalışan bir ağ kurmanın yolu kablo çeşitlerini ve karakteristiklerini bilmekten ve anlamaktan geçer. f. Topoloji nedir ve fiziksel topolojiler nelerdir? Bir ağın fiziksel topolojisi kabloların , bilgisayarların ve diğer çevre birimlerinin konfigürasyonunu belirtir. Fiziksel topoloji ve mantıksal topoloji birbirine karıştırılmamalıdır. Mantıksal topoloji workstationlar arası haberleşme metotlarıdır. Mantıksal topolojiler protokol bölümünde detaylandırılmıştır. Fiziksel topoloji kararını verirken maliyet, kullanılacak kablo metrajı, ağın büyümesi ve kablo tipi gibi parametreler incelenmelidir. Linear bus topolojide bir ağ kurmak en ucuz yöntemdir. Çünkü switch/hub kullanmanıza gerek yoktur. Linear bus topolojisinde daha az kablo kullanılır. Ancak yıldız topolojide ağın büyümesi yeni bir switch/hub ekleyerek kolayca yapılabilir. Twisted pair kablo en yoğun kullanılan kablodur. Diğer taraftan linear bus topolojisinde ağın her hangi bir noktasında oluşan bir kopma ağın tamamının çalışmamasına sebep olur. Fiziksel topolojiler şunlardır: Linear Bus:Linear bus topolojisinde bir kablo boyunca tüm terminallerin (file serverlar, worstationlar ve diğer çevre birimleri) doğrusal lineer kabloya bağlanmasıdır. Ethernet ve Local Talk ağlarda kullanılır. 9 Linear Bus topolojisini en büyük avantajı bilgisayarların ve diğer çevre birimlerinin kolayca bağlanabilmesi ve daha az kablo kullanılmasıdır. Ayrıca switch veya hub kullanılmaz. Diğer taraftan en büyük dezavantajları ise; ana kabloda oluşan bir kopmanın tüm ağın çalışmasını engellemesi, omurga kablonun her iki ucunda sonlandırıcılar gerekmesi, tüm ağ çalışmadığında problemi tespit etmenin zor olması dır. Bu nedenle büyük bir ağda komple çözüm olarak kullanılması makul değildir. Yıldız (Star):Yıldız topolojide her bir terminal (file serverlar, worstationlar ve diğer çevre birimleri) switch veya hub'a direk olarak bağlanır. Veri hedef adresine gitmek için switch veya hub'dan geçer. Switch veya hub ağın tüm fonksiyonlarını yönetir ve kontrol eder. Ayrıca ağda bir tekrarlayıcı/sinyal güçlendirici (repeater) gibi de çalışır. Yıldız topolojide yoğun olarak UTP/STP kablo kullanılır. Coax kablo ve fiber optik kablo da kullanıldığı olur. En büyük avantajları tesisi ve kablolamasının çok kolay olmasıdır. Ayrıca ağdan bir terminalin çıkarılması veya eklenmesi ağın tamamını etkilemez. Problemlerin tespiti çok kolaydır. Diğer taraftan linear bus topolojisi ile karşılaştırıldığında daha fazla kablo kullanılır. Herhangi bir switch veya hub'da problem arıza olması durumunda portlarına bağlı terminallerin ağ ile haberleşmesi kesilir. Switch veya hub yatırımından dolayı Linear Bus topolojine göre daha pahalıdır. Ethernet ve Local Talk ağlarda kullanılır. Token Ring ağlar için yıldız topolojiye benzer Star-Wired Ring kullanılır. Star-Wired Ring:Token Ring ağlarda kullanılır. Görünüş olarak yıldız topoloji gibidir. Ancak Multistation Access Unit (MAU) kendi içinde Token Ring ağın yapısı gereği halka 10 (ring) yapısı vardır. Token Ring yapıda bir bilgi tüm bilgisayarları bir halkanın çevresini dönerek hedef adrese ulaşır. Ağaç (Tree):Ağaç topolojisi Linear Bus ve yıldız topolojilerinin karakteristiklerini birleştirir. Linear Bus omurga üzerinde yıldız topolojide bilgisayarlardan oluşur. Varolan bir ağın genişletilmesinde sıklıkla kullanılır. Ağaç topolojilerde 5-4-3 kuralı vardır. Nedir bu kural? Ethernet protokolü 5-4-3 kuralıdır. Bir sinyal gönderildiğinde belli bir süre içinde ağın parçalarına ulaşır. Her bir switch/hub veya repeater sinyalin ulaşma süresine nispeten çok küçük bir zaman dilimi daha ekler. Ağdaki iki terminal (file serverlar, worstationlar ve diğer çevre birimleri) arasında maksimum 5 segment ve 4 repeaters/switches/hubs ve eğer coax kablo kullanılmışsa sadece 3 trunk segment olabilir. Eğer ağ uçtan uca komple fiber optik kablo ile tesis edilmiş ise veya omurgada fiber optik kablo ve UTP kablolama ile karma tesis edilmiş ise kural 7-6-5 olarak revize edilir. 11 g. Ağ işletim sistemleri nelerdir? Tek kullanıcının tek bilgisayarı kontrol ettiği DOS ve Windows95'den farklı olarak ağ işletim sistemleri (Network Operating Systems-NOS), çok sayıda bilgisayarın aktivitelerini ağ üzerinden koordine ederler. Ağ işletim sistemi ağın düzgün çalışmasını sağlayan direktör gibidir. Peer-to-Peer ve Client/Server olarak iki ana ağ işletim sistemi vardır. Peer-to-Peer:Peer-to-Peer ağ işletim sistemi, kullanıcıların kendi bilgisayarlarındaki ve ağdaki diğer bilgisayarlardaki paylaşıma açık kaynaklara erişimlerine izin veren sistemdir. Bu tür sistemlerde file server veya merkezi yönetim kaynağı yoktur. Peer-to-Peer bir ağda, tüm bilgisayarlar eşit kabul edilir. Özellikle küçük ağlar için dizayn edilmiştir. AppleShare ve Windows for Workgroups peer-to-peer işletim ağ sistemlerine örnektir. Peer-to-Peer ağların en büyük avantajı file server gibi server yatırımlarına ihtiyaç olmamasıdır. Ancak dosya saklamak ve uygulama programları çalıştırmak için güçlü bir bilgisayarınız da yok demektir. Ayrıca client/server ağlarda olan güvenlik yoktur. Client/Server:Client/server bir işletim sistemi; dosya paylaşımı, e-mail, muhasebe gibi uygulamaları bu işler için ayrılmış bir veya daha fazla file server üzerinde çalıştırmanıza ve saklamanıza imkan verir. File serverlar kaynaklara erişim ve paylaşımları açısından böyle bir sistemin kalbi durumundadır. Workstationlar (clients), file server üzerindeki erişimlerine izin verilen kaynakları kullanabilirler. Client/server ağ işletim sistemi, file 12 server üzerindeki kaynakların birden çok kullanıcı tarafından aynı anda paylaşılmasını sağlayan ağ bileşenlerinin entegrasyonu mekanizmasını kurar ve çalıştırır. Novell Netware ve Windows NT bu tür ağ işletim sistemlerine örnektir. Client/server ağ işletim sistemlerinde kaynaklar ve veri güvenliği server tarafından kontrol edilir. İhtiyaçlar arttığında yapı büyütülebilir. Yeni teknolojiler kolaylıkla sisteme entegre edilebilir. Client/ağ/server entegre çalışır. servera birden çok farklı ortamlardan erişilebilir ve uzaktan yönetimi (remote management) yapılabilir. Diğer taraftan serverlar için güçlü bilgisayarlara yatırım yapılması gerekir. Büyük ağlarda ağın yönetimi ve devamlılığının sağlanması için personel yatırımı yapılmalıdır. Serverda yaşanılacak bir sorun ağın tamamını etkiler. Bu açıdan da muhakkak yedekleme yapılmalıdır ve gerekirse asıl server ile güncellenen yedek server da tutulmalıdır. Ağ işletim sistemlerinden bazıları aşağıda sıralanmıştır: AppleShare:Apple Computer tarafından geliştirilen ağ işletim çözümüdür. Hem server hem de workstation yazılımlarını içerir. Sistem 7'nin multitasking özelliklerini desteklediği için servisleri ve uygulamaları aynı anda birlikte çalıştırabilir. LANtastic:Artisoft tarafından geliştirilmiş güçlü ve ucuz bir programdır. İyi bir DOS ve Windows ara yüzü vardır. Alternatiflerinin içinde sektördeki en iyi güvenlik özelliklerine sahiptir. İzleme sizin için önemli ise ağı tek tek veya gruplar halinde denetleyebilirsiniz. Windows for Workgroups:Peer-to-Peer ağ için Windows versiyonudur. Windows NT Server:Güçlü bir client/server ağ işletim sistemidir. Novell Netware:Client/server ağ işletim sistemlerindendir. Dosya dosya sıkıştırma yaparak daha fazla veri depolayabilir. Disk Dublexing ve Disk Mirroring yetenekleri ile iki farklı fiziksel alanda aynı verileri saklayarak verileri korur. 13 h. Neden LAN kurmalıyız? Kaynaklarımızı paylaşabilmek için LAN kurmalıyız. Örneğin, eğer LAN altyapınız yok ise gerekli gördüğünüz her çalışanınıza ayrı ayrı yazıcı almanız gerekir. Birbirinize her hangi bir dosyayı gönderebilmek için bile disket sürücüler, CD-Rom'lar kullanmanız gerekir yani fiziksel ve taşınabilir bir saklama ortamını kullanmanız gerekir. Günümüzde yerel alan ağları artık zorunluluktur. Ancak kurulan ağlar yönetilebilir olmalıdır. Kullanılacak switchler layer 2-3-4 ve hatta 7 yetenekleri ile ağdaki bilgileri tiplerine veya kullanıcılara göre sınıflandırabilmeli, önceliklendirebilmeli ve yönlendirebilmelidir. Zira mevcut bant genişliğinin optimum ve maksimum fayda ile kullanımı esasına göre ürün ve topoloji seçilmelidir. Eğer muhasebe departmanınızın Internet'e kesinlikle girmesini istemiyorsanız kurulacak VLAN'lar ile fiziksel olarak aynı ortamda mantıksal olarak farklı ortamlar yaratarak bunu sağlayabilirsiniz. Eğer işletmenizin operasyonel bir programı varsa; bu programın kullanımı sonucunda oluşan bilgileri ve bu programı kullananları ağınızda önceliklendirebilirsiniz. Böylece 5Mb büyülükte bir e-mail geldiğinde veya gönderildiğinde asla e-mail'in gelmesini veya gönderilmesini beklemezsiniz. Çünkü işletmeniz için hayati önem taşıyan operasyonel programınız ve kullanıcıları "VIP" statüsündedir. 14 WAN-WİDE AREA NETWORK [GENİŞ ALAN AĞI]: a. b. c. d. e. f. g. h. i. Wide Area Network nedir? OSI ve Internet katmanları nelerdir? En bilinen WAN protokolleri nelerdir? Datagram ve Datastream iletişim nedir? Data haberleşme yöntemleri nelerdir? En çok kullanılan WAN haberleşme yöntemleri nelerdir? Neden WAN kurmalıyız? WAN cihazları nelerdir? Örnek projeler var mı? a.Wide Area Network nedir? Büyük bir coğrafi alana yayılmış bilgisayar ağına WAN-Geniş Alan Ağı denir. Diğer bir deyişle bir WAN, iki veya daha fazla yerel alan ağının [Local Area NetworkLAN] birleştirilmiş halidir. Farklı yerel alan ağlarının haberleşmesidir. Çoğunlukla public network olarak isimlendirilen telefon şebekesi, ATM, Frame Relay, uydu, kiralık hatlar, TDM üzerinden oluşturulurlar. Dünyadaki en büyük WAN, Internet'tir. WAN standartları aşağıda belirtilen uluslar arası tanınmış otoriteler olarak kabul edilen organizasyonlar tarafından belirlenir ve yönetilir. 1. International Telecommunications Union Telecommunication Standardization Sector (ITU/T), formerly the Consultative Committee for International Telegraph and Telephone (CCITT) 2. International Organization for Standardization (ISO) 3. Internet Engineering Task Force (IETF) 4. Electronic Industries Association (EIA) 15 WAN standartları, ISO/OSI katmanlarına göre ilk 2 katman olan hem fiziksel hem de data link seviyelerindeki standartları tanımlar. b.OSI ve Internet katmanları nelerdir? Open Systems Interconnect (OSI), International Organization for Standardization (ISO) tarafından belirlenmiştir. ISO/OSI, 7 katmandan oluşur. IEEE tarafından IEEE.802 projesi olarak da bir model geliştirilmiştir. Bu model 2nci ve 1nci katmanları detaylandırmıştır. ISO/OSI farklı modeller geliştirilmesine olanak sağlar. 16 c.En bilinen WAN protokolleri nelerdir? SDLC:Synchronous Data Link Control IBM tarafından geliştirilen bit oriented bir protokoldür. Temel olarak IBM ağlarını geniş alan ağlarına bağlamak için geliştirilmiştir. HDLC:High Level Data Link Control Paket anahtarlamalı ağlarda bir routerı başka bir routera bağlamak için kullanılan ve en yoğun kullanılan WAN data link protokolüdür. LAP-B:Link Access Protocol-Balanced Aslında X.25 ile kullanılır. Ancak basit bir data link transport olarak da kullanılır. 17 PPP:Point-to-Point Protocol(PPP) RFC1548 ile tanımlanmıştır. Internet Engineering Task Force (IETF) tarafından geliştirilmiştir. PPP, network layer protocol tanımlamak için bir protokol alanı içerir. Senkron ve asenkron devreler üzerinden routerdan routera ve host'dan ağa bağlantılarda kullanılır. ATM:Asynchronous Transfer Protocol Genel olarak omurga ağın anahtarlar arası haberleşmesinde kullanılan 53 octet boyutunda sabit paketler temelli bir protokoldür. Network-to-Network Interface(NNI)ile ATM ağının bir parçası olacak şekilde ve User-to-Network Interface(UNI) ile ATM ağının bir kullanıcı ucu olacak şekilde tanımlama yapılabilir. X.25:Packet Level Protocol (PLP) Bir terminal ile paket anahtarlamalı ağ arasındaki bağlantıyı tanımlar. Frame Relay:Simplified version of HDLC framing Frame Relay LAP-B tarafından yapılan hata kontrol mekanizmasına ihtiyacı ortadan kaldıran yüksek kalitede dijital bir ortamdır. Hata düzeltmesinin olmadığı basitleştirilmiş çerçeveleme kullanır. Frame Relay diğer WAN protokolleri ile karşılaştırıldığında 2nci katman bilgilerini çok daha hızlı gönderebilir. ISDN:Integrated Services Digital Network Ses ve datanın varolan bakır telefon kabloları üzerinden taşındığı, dijital servisler topluluğudur. 18 d.Datagram ve Datastream iletişim nedir? Datagram iletişim:Teker teker adreslenmiş çerçevelerden oluşan Datastream iletişim:Adres kontrolünün bir defa yapıldığı sürekli data iletişimi. iletişim. e.Data haberleşme yöntemleri nelerdir? 1. Point-to-Point bağlantılar:Kiralık hatlar 2. Devre anahtarlamalı bağlantılar:Analog ve sayısal telefon şebekesi üzerinden kurulan dial-up bağlantılardır. 3. Paket anahtarlamalı bağlantılar: ATM, Frame Relay, Switched Multimegabit Data Service(SMDS) ve X.25 paket anahtarlamalı WAN teknolojilerine örnektir f.En çok kullanılan WAN haberleşme yöntemleri nelerdir? 1. Kiralık Hatlar (Leased Lines):Point-to-Point bir haberleşmedir. Time Division Multiplexing ile 1 adet 2.048Mbps, 32 adet 64Kbps kanala [2 kanal işaretleşme ve management-30kanal nx64Kbps veri iletişimi] bölünür ve taşınır. Merkez ofis TDM modem ve router V.35 port sayısını artırır. Kanallı E1(ChE1) kullanma imkanı vardır. Merkez ofis yatırım maliyeti fazladır. Türk Telekom A.Ş. aylık işletme/kira bedelleri yüksektir. Performans yüksektir ve ses/veri/video entegrasyonu amacı ile rahatlıkla kullanılabilir. Ancak yüksek band genişliği ister. Türk Telekom A.Ş. altyapısında NewBridge ve Tellabs olmak üzere iki şebeke vardır. 2. X.25:Paket anahtarlamalı bir şebekedir. 1970'li yılların teknolojisi ve zamanının en iyi çözümlerindendir. Her bir X.25 node'da error detection/ correction yapılması ve kullanıcı yoğunluğuna bağlı olarak daha uzun route seçimi gibi nedenlerden dolayı performansta düşmeler ve gecikmeler oluşur. Bu nedenle ses/veri/video entegrasyonu için uygun bir ortam değildir. Quality of service garantisi yoktur. 3. Frame Relay:Paket anahtarlamalı bir şebekedir. Kiralık hatlar ile karşılaştırıldığında aylık işletme/kira bedelleri[yaklaşık %50]oldukça düşüktür. Performans yüksektir ve ses/veri/video entegrasyonu amacı ile rahatlıkla 19 kullanılabilir.Türk Telekom A.Ş. TURPAK Frame Relay şebekesi tamamen Nortel Networks PASSPORT 6400/7400/ 15000 serisi multiservice switchler ile kurulmuştur. FRF-5 ve FRF-8 desteği ile kendi aralarında ATM, access tarafında Frame Relay çalışabilmektedir. Quality of Service vardır. 4. ISDN g.Neden WAN kurmalıyız? Geniş alan ağlarının en temel kurulum amacı geniş bir coğrafyadaki dağınık yerel ağlarının birbirleri ile haberleşmesini sağlamaktır. Bilgi sistemleri otomasyonunu yazılım, database ve LAN/WAN entegre olarak tesis etmiş olan ve kullanan bir işletme; iş gücünü, finansmanını ve verimliliğini en üst sevilere çıkartır. Doğru kararları doğru zamanda almanın ve uygulamanın anahtarı doğru parametrelere sahip olmaktan geçer. Alınan ve uygulanan kararların neticeleri de ancak doğru raporlama ve istatistikler ile elde edilebilir. Tüm bunları ise sizlere bilişim teknolojileri sunar. 1. Data İletişimi:Farklı lokasyonlardaki yerel alan ağları arasında data haberleşmesi yapmak. Bilgi sistemleri otomasyonu ile muhasebe, satış, stok, üretim, servis, müşteri ve iş ortağı ilişkilerini yönetmek ve bu parametreleri anlık takip edebilmek. 2. Ses/Data/Faks Entegrasyonu:Kurulu bir geniş alan ağı üzerinden katma değerli servisler tesis ederek işletmenin giderlerini azaltmak ve iş gücünü optimum kullanmak. Örneğin ses entegrasyonu yapılarak ofisler arası telefon giderlerini ortadan kaldırmak. Voice networking uygulamalarını, call center ile entegre B2B ve B2C mantığında tüm ofislerde hayata geçirmek. 3. Internet üzerinden e-iş:Tüm dünya artık avuçlarınızın içinde. Internet üzerinden yeni iş olanakları, iş ortakları, yeni ürünler ve yeni pazarlar bulabilirsiniz. Telefon ile anlatamayacağınız pek çok şeyi e-mail ile detaylandırabilirsiniz. Firmanız ile iş ortaklarınız ve müşterileriniz arasında B2B ve B2C uygulamaları geliştirebilirsiniz. 4. Video konferans:Geniş alan ağınız üzerinden video konferans yaparak uzakları yakın yapmak. h.WAN cihazları nelerdir? Bir WAN kurmak için öncelikle fiziksel katman için modem kurulmalıdır. 2nci katman data link servis sağlayıcının olduğu katmandır. 2nci katmanda Türkiye'de Türk Telekom tarafından sağlanan Frame Relay, Kiralık Hatlar, sayısal (ISDN) ve analog telefon hatları gibi şebekeler veya uydu gibi kablosuz şebekeler vardır. 3ncü katman network için router veya multiservice switch kurulmalıdır. 20 KABLOLAMA a. b. c. d. e. f. g. h. i. Ağ kablolaması nedir? Unshielded Twisted Pair (UTP-korumasız sarmal çift) kablo nedir? Shielded Twisted Pair (STP-korumalı sarmal çift) kablo nedir? Coaxial kablo nedir? Fiber optik kablo nedir? Kablosuz (wireless) LAN nedir? Kablo tesisat rehberi Topoloji nedir ve fiziksel topolojiler nelerdir? Neden kablolama ve kablolama ürünleri nelerdir? a. Ağ kablolaması nedir? Kablo, bir ağ cihazından diğerine bilgileri aktarmak için kullanılan fiziksel ortamdır. Yerel alan ağlarında kullanılan birkaç çeşit kablo vardır. Bir ağda bazen tek tip kablo kullanılırken bazen birden fazla çeşit kablo kullanılır. Kullanılacak kablo çeşidi ağın topolojisine, kullanılan protokollere ve ağın büyüklüğüne göre belirlenir. Başarılı ve sağlıklı çalışan bir ağ kurmanın yolu kablo çeşitlerini ve karakteristiklerini bilmekten ve anlamaktan geçer. b. Unshielded Twisted Pair (UTP-korumasız sarmal çift) kablo nedir? Twisted pair kablo korumalı ve korumasız olarak iki çeşittir. Unshielded Twisted Pair (UTP) en yaygın kullanılanıdır. UTP kablonun kalitesi telefon standardından son derece hızlı kablolara kadar çeşitlilik gösterir. Kablo, kılıfın içindeki 4 çiftten oluşur. Her bir çift kablo, komşu 21 çiftlerden ve etraftaki diğer elektronik cihazlardan meydana gelen parazitten kurtulmak için birbirlerine inch (2,540cm) başına farklı sayılarda sarmalanır. Inch (2,540cm) başına sarmal sayısı arttıkça veri iletişim hızı ve kablo maliyeti artar.EIA/TIA (Elektronic Industry Association/ Telecommunication Industry Association) UTP standartlarını 5 kategoride belirlemiştir. Category 3 ve 5 için maksimum mesafe 100metredir. Günümüzde bakır üzerinden Gigabit (1Gbit/ 10Gbit)taşımak için daha üstün özelliklerde özellikle kayıpların minimize edilmesine yönelik Category 5 enhanced (Cat5e), Category 6 ve Category 7 kablolar pazara sunulmuştur. UTP için RJ-45 (Registered Jack-45) konnektörü 22 c. Shielded Twisted Pair (STP-korumalı sarmal çift) kablo nedir? UTP kablonun en büyük dezavantajı radyo ve elektrik frekans parazitlerine karşı dayanıksız olmasıdır. Shielded Twisted Pair (STP), elektriksel parazitlerin oluşturduğu çevre şartlarına dayanıklıdır. Token Ring topolojilerde sıklıkla kullanılır. d. Coaxial kablo nedir? Ortasında bakır bir iletken olan kablodur. Plastik tabaka bakır iletken ile metal örme arasında izolasyon sağlar. Metal örme; floransan ışıkları, motorlar ve diğer bilgisayarlardan oluşan parazitleri önlemeye yardımcı olur. Coax kablonun tesisatı zor olmasına rağmen parazitlere karşı oldukça dayanıklıdır. Ayrıca Twisted Pair kablo ile karşılaştırıldığında daha uzun mesafelerde çalışır. İnce ve kalın olmak üzere iki tip coax kablo vardır. İnce (thin) coax kablo "thinnet" olarak da isimlendirilir. 10Base2, ince (thin) coax üzerinden Ethernet sinyallerinin taşınması şartlarını belirtir. Teorik olarak 10Base2 için yaklaşık maksimum mesafe 200metredir. Gerçekte ise 185metredir. Özellikle Linear Bus ağlarda yaygın olarak kullanılır. Kalın (thick) coax kablo ise "thicknet" olarak da isimlendirilir. 10Base5, kalın (thick) coax üzerinden Ethernet sinyallerinin taşınması şartlarını belirtir. 10Base5 için yaklaşık maksimum mesafe 500metredir. Kalın coax kablo ekstra plastik tabakaya sahiptir. Bu tabaka ortadaki bakır iletkeni nemden de korur. Linear Bus ağlarda uzun çalışma mesafesi nedeni ile tercih sebebidir. Kolay tesis edilememesi ve bükülememesi dezavantajdır. En yaygın kullanılan coax kablo konnektörü Bayone-Neill-Concelman (BNC)'dir. BNC için T-konnektör, barrel konnektör ve terminatör gibi farklı adaptörler vardır. BNC konnektör 23 e. Fiber optik kablo nedir? Fiber optik kablo, ortasında bir kaç kat koruyucu madde ile sarılmış cam olan kablodur. Elektronik sinyaller yerine elektriksel parazitlerin oluşmasını engelleyen ışık iletir. Işık iletimi, büyük miktarda elektrik parazitleri olan ortamlar için idealdir. Elektrik parazitlerinden etkilenmemesi, aydınlatma ve neme karşı dayanıklılığı özellikle çevre şartlarının ağır olduğu ortamlarda yerel alan ağı kurulumlarında sıklıkla kullanılmasını sağlamıştır. Fiber optik kablo, coax ve twisted pair kablolara göre daha uzun mesafelerde çalışabilir ve çok büyük miktarda bilgi taşıyabilir. Bilgi taşıma kapasitesi video konferans ve enteraktif servisler gibi hizmet çeşitliliğini artırır. Yerel alan ağlarında fiber optik kablo 10/100/155/1000Mbps taşımak amacı ile kullanılmaktadır. En çok kullanılan fiber optik kablo konnektörü ST konnektördür. ST konnektör, barrel tipi dediğimiz BNC konnektör benzeridir. SC konnektör yeni bir tiptir ve giderek daha fazla tercih edilmeye başlanmıştır. SC konnektör, kare yüzlüdür ve montajı daha kolaydır. 24 f. Kablosuz (wireless) LAN nedir? Tüm ağlar kablolar ile kurulmaz. Bazıları kablosuz (wireless) olur. Workstataionlar, file serverlar veya hub ve swicthler arası kablosuz (wireless) haberleşme için lazer (laser), kızılötesi ışın demeti (infrared light beam) veya yüksek frekanslı radyo sinyalleri (high frequency radio signals) kullanılır. Kablosuz haberleşme için terminallerde data alma ve gönderme için sanki fiziksel olarak bağlıymış gibi transceiver/antenna kuruludur. Uzun mesafelerde kablosuz haberleşme için cep telefonu teknolojisi, mikrodalga iletişim veya uydu kullanılabilir. Kablosuz ağlar laptop bilgisayarların LAN erişimlerinde veya kablo tesisatının imkansız veya çok zor olduğu durumlarda binalar arası haberleşmede kullanılabilir. En bilinen kablosuz haberleşme yöntemleri şunlardır; line of sight ve scattered broadcast. Line of sight yönteminde iki transceiver/antenna birbirini görmek zorundadır ve bilgi yalnızca çizgi boyunca bir yönde gönderilir. Scattered broadcast yönteminde ise aynı anda aynı bilgi birden fazla yöne gönderilir. g. Kablo tesisat rehberi Her zaman ihtiyacınızdan fazla kablo kullanın ve pay bırakın. Kabloları tesis ettikçe test edin. Kablolar hiç kullanılmamış olsalar bile sonradan sorunları tespit etmeniz ve çözmeniz zor olacaktır. Kablolarınızı floransan lamba kutularından ve diğer elektriksel parazit kaynaklarından koruyun ve en az 3 feet (91,44cm) uzakta tutun. Eğer kablolar yerden geçmek zorundaysa kablo koruyucuları ile kabloyu koruyun. Kabloların her iki ucunu etiketleyin. Kabloları aynı güzergahta toplu halde düzenli olarak tutabilmek için kablo bağı kullanın 25 FİBER OPTİK KABLONUN ÇALIŞMASI Fiberin çalışma prensibi temel optik kurallarına dayanır. Bir ışın demeti az yoğun bir ortamdan daha yoğun bir ortama geçerken geliş açısına bağlı olarak yansıması ( tam yansıma) yada kırılarak ortam dışına çıkması (bu istenmeyen durumdur) mantığına dayanır. Kablo 3 kısımdan oluşur. İndis: Bir ışık ışınının madde içersinde ilerlemesine gösterilen zorluk katsayısı Kırılma İndisi: Işığın boşluktaki hızının madde içerisindeki ışık hızına oranına kırılma indisi denir. Nüve: Işığın içerisinde ilerlediği ve kablonun merkezindeki kısımdır. Çok saf camdan yapılmıştır ve esnektir. Yani belirli sınırlar dahilinde eğilebilir cinsine göre çapı tek modlu veya çok modlu oluşuna göre 8 mikrometre ile 100 mikrometre arasında değişir (not: insan saçı 100 mikro metre civarındadır). Kılıf: Tipik olarak 125 mikrometre çapında nüveyi saran ve fibere enjekte edilen ışının nüveden çıkmasını engelleyen kısımdır aynı nüve gibi camdan yapılmıştır ancak indis farkı olarak yaklaşık %1 oranında daha azdır bu indis farkından dolayı ışık ışını nüveye enjekte edildikten sonra kılıfa geçmez (aşırı bir katlanma ya da ezilme yoksa) ışın kılıf nüve sınırından tekrar nüveye döner ve böyle yansımalar dizisi halinde nüve içerisinde ilerler. Kaplama: Optik bir özelliği olmayan kaplama polimer veya plastik olabilir bir veya birden fazla katmanı olabilir. Optik bir özelliği yoktur sadece fiberi darbe ve şoklardan korur. Fiberoptik kablo çeşitlerinden bazıları 26 Işın Demetinin Fibere Enjekte Edilmesi Gönderilecek ışın yada sinyal fiberin nüvesine enjekte edilir. Ancak fiber içerisinde kılıfa geçmemesi için belirli bir açı dahilinde nüveye girmeli ki nüve kılıf sınırından tam yansıma yapabilsin bu açıya kritik açı denir. Hesaplanması aşağıdaki gibidir. Şekildeki kabul konisi olarak görülen bölüm kritik açının oluşturduğu ve tamamen fiber kablonun parametrelerine göre değişebilen bir konidir. Bu açılardan küçük gelen her ışın demeti fibere girer. Formüldeki n1 nüve n2 kılıf indisleridir. Dereceli İndis Fiber Aynı kesit dereceli indis fiberden alınacak olursa nüvenin dışa doğru tıpkı bir dış bükey mercek gibi yay çizdiği görülür. Bunun anlamı ise nüvenin çok sayıda farklı yoğunluklarda cam tabakadan oluştuğudur. Bu durumda ışık nüve içerisinde kabaca bir sinüs dalgası çizerek ilerler. 27 Kademeli İndis Fiber Çok modlu kademeli indis fiber en basit fiber tiplerinden biridir 100 – 970µm arasında bir nüve çapına sahiptir. Nüve çapının daha fazla olması daha fazla mod taşınması açısından faydalıdır. Ancak modal yayılma en çok bu tip fiberde olur. Yayılma km başına 15-30 nano saniye olur. Rakam saniyenin milyarda 15- 30 u gibi görünebilir ama bütün kodlama sistemlerinde hataya sebep olacak düzeydedir. Kabul edilebilir yayılma miktarı km de 1 ns dir. Işık nüve içinde dereceli indis fiber gibi sinüs dalgaları çizmek yerine tam yansıma kurallarına bağlı zig zaglar çizerek ilerler. 28 Işığın Dalga Boyları ve Spektral Genişlik Her ışının bir dalga boyu vardır. Bu dalga boyu ışığın görünür- görünmez yada elektromagnetik spektrumda nerede ve ne özellikte olduğunu belirler. Örneğin infrared (kızıl ötesi) ışınlar insan gözünün algılayabileceği sınırın altındadır. Bir ışın demetinin nüve içerisinde ilerleme hızı dalga boyuna bağlıdır. Örneğin mor olan yani mor renkli ışığın dalga boyu 455 nm, kırmızı ışığın dalga boyu 620 nm. Bunun anlamı bu iki ışın fiber içinde aynı hızla ilerlemez. Kırmızı ışın aralarındaki dalga boyu farkı kadar daha hızlı ilerler (her saykılda). Işığın bu özelliği bize bir dezavantaj olarak geri döner(modal yayılma olarak). Mod Mod genel olarak bir fibere enjekte edilen her ışın şeklinde tanımlanabilir ve kısmen fiberin bilgi taşıma kapasitesini ifade eder. Her fiberin taşıyabileceği mod sayısı nüvenin çapına ve yapısına bağlıdır. Fiberin iletebileceği mod sayısı için ilk önce normalize olmuş nümerik açıklık frekansı (V) bulunur. Daha sonra iletilebilecek mod sayısı (N) bulunur. 29 Modal Yayılma Aynı anda fibere enjekte edilen ışınlar fiber sonuna farklı zamanlarda ulaşırlar buna modal yayılma denir ve sadece çok modlu fiberlerde meydana gelir. Modal yayılmayı azaltmanın 3 yolu vardır. 1. Kullanılacak fiberi daha az moda izin verecek şekilde seçmek, dolayısıyla daha dar bant genişliğine katlanmak 2. Dereceli indis fiber kullanmak: dereceli indis fiber kullanıldığında bütün ışınlar dalga boyu ne olursa olsun nüvenin yapısından dolayı aynı yolu izleyeceklerdir. Bu en etkili yöntemdir. Bant genişliği açısından da kısıtlama getirmez. 3. Tek modlu fiber kullanmak bu tip fiberde yalnız tek mod bulunduğundan bir gecikme söz konusu olmaz. Malzeme Yayılması Farklı dalga boyları (renkler) fiber nüvesi içerisinde farklı hızlarda hareket eder. Ancak farklı ortamlarda da ortama göre de farklı hızlarda hareket eder. Işık hızının malzeme (nüve) içerisindeki hızı hem nüve malzemesine hem de ışığın dalga boyuna bağlıdır. Malzeme özelliğinden kaynaklanan yayılmaya bu nedenle malzeme yayılması denir. Bir kaynak normalde tek bir dalga boyunda ışık yaymaz. Bir çok dalga boyundan ışık yayabilir. Bu dalga boyları aralığı spektral genişlik olarak tanımlanabilir. Spektral genişlik ledler için 35nm lazer için 2-3 nm dir. Örnekten de anlaşılacağı gibi kullanılan kaynak lazer ise malzeme yayılması çok daha az olur. Örneğin lazer kaynağımızın 850nm de çalışmasını istiyoruz. Kaynak 848 nm ile 851 nm arasında bir spektral çerçevede çalısır. 848nm deki sinyaller (kırmızımsı) 851 nm deki sinyallerden daha hızlı hareket edecektir. Ancak lede göre çok daha az bir yayılma ortaya çıkar. 30 Zayıflama, Saçılma ve Absorblama Zayıflama ışık fiber içerisinde yol alırken meydana gelen güç kaybıdır dB/km olarak ölçülür. Plastik fiberler için 300dB/km tek modlu cam fiberler için 0,21dB/km civarındadır. Ancak ışının dalga boyu ile de ilgilidir aşağıdaki grafik bu durumu gösterir. Zayıflamanın en fazla olduğu bölgeler 730-950 nm ve 1250-1380nm bölgeleridir. Bu bölgelerde çalışmamak daha avantajlı olur. Zayıflama iki sebepten dolayı olur; saçılma ve absorblama. Saçılma:Gelen ışının yabancı bir maddeye çapmasıyla oluşan dağılma ve ışık kaybıdır Saçılma uzun dalga boyundaki ışınlarda çok daha küçük bir etkiye sahiptir. Matematiksel olarak saçılma dalga boyunun 4.kuvvetinin tersi ile orantılı olduğundan kısa dalga boyundan uzun dalga boylarına geçildikçe hızla azalır, ama asla sıfır olmaz. Saçılma: 820nm de :2,5db 1300nm de :0,24db 1550nm de :0,012db gibi değerlerde seyreder. Absorblama:Saçılmayla aynı nedenden oluşur. Temel farklılık saçılma, ışığın dağılması şeklinde bir bozuklukken, bu olayda ışığın sönümlenmesi söz konusudur. Fiber içindeki yabancı maddeler (örn: kobalt,bakır krom) absorblamaya neden olur. Kayıpların düşük olması için bu maddelerin fiberde milyarda bir düzeyinde olmalıdır. Mikrobent Kayıpları Mikrobent kayıpları kablonun çeşitli sebeplerden bükülmesinden dolayı oluşur. Eğer ciddi boyutlarda bir bükülme varsa ışının tamamen yok olması söz konusu olabilir. Bu nedenle fiber kablolar genelde çok katmanlı korumalı imal edilir. 31 Fiber Optik İletişim Sistemi: Optik bir iletişim hattında şunlar bulunur. Hattın üç asal öğesi, verici,alıcı ve kılavuzdur. Verici şunlardan oluşur: analog ya da sayısal bir arabirim, bir gerilim- akım dönüştürücüsü, bir ışık kaynağı ve bir kaynaktan- fibere ışık bağlayıcı. Fiber kılavuz, ya aşırı saf cam ya da plastik bir kablodur. Alıcı ise şunları içerir: bir fiberden ışık dedektörüne bağlaşım aygıtı, bir fotodedektör, bir akım- gerilim dönüştürücüsü, bir yükselteç ve analog ya da sayısal bir arabirim. Fiber optik bir vericide, ışık kaynağı sayısal ya da analog bir sinyal tarafından modüle edilebilir. Analog modülasyonda, giriş arabirimi empedansları eşler ve giriş sinyal genliğini sınırlar. Sayısal modülasyonda, başlangıçtaki kaynak zaten sayısal biçimde olabilir; eğer kaynak bilgi sayısal değil de analog biçimde ise, sayısal darbe akışına dönüştürülmesi gerekir. Kaynak bilgi analog olduğunda, arabirimde ek olarak bir analog/sayısal dönüştürücü bulunmalıdır. Gerilim- akım dönüştürücüsü, giriş devreleriyle ışık kaynağı arasında elektriksel bir arabirim vazifesi görür. Işık kaynağı, ya ışık yayan bir diyod (LED) ya da enjeksiyon lazer diyodudur (ILD). Bir LED ya da bir ILD tarafından yayılan ışık miktarı, sürme akımının miktarına eşittir. Gerilim- akım dönüştürücüsü, bir giriş sinyal gerilimini, ışık kaynağını sürmede kullanılan bir akıma dönüştürür. Kaynaktan fibere bağlayıcı, mekanik bir arabirimdir. İşlevi, kaynaktan yayılan ışığı fiber optik kabloya bağlamaktır. Fiber optik, cam ya da plastik fiber çekirdekten, bir koruyucu zarftan ve bir koruyucu kılıftan oluşmaktadır. Fiberden ışık dedektörüne bağlaşım aygıtı da mekanik bir bağlayıcıdır. Bu aygıtın işlevi, fiber kablodan mümkün olduğunca çok ışığı ışık dedektörüne bağlamaktır. Işık dedektörü çoğunlukla ya bir PIN (pozitif - saf - negatif ) diyod ya da bir APD'dir (çığ fotodiyodu). Gerek APD gerekse PIN diyod, ışık enerjisini akıma dönüştürür. Dolayısıyla, bir akım- gerilim dönüştürücüsü gereklidir. Akım- gerilim dönüştürücüsü, dedektör akımındaki değişiklikleri çıkış sinyal gerilimindeki değişikliklere dönüştürür. Alıcı çıkışındaki analog ya da sayısal arabirim de elektriksel bir arabirimdir. Eğer analog modülasyon kullanılıyorsa, arabirim empedansları ve sinyal düzeylerini çıkış devreleriyle eşler. Eğer sayısal modülasyon kullanılıyorsa, arabirimde bir de sayısalanalog dönüştürücü bulunmalıdır. 32 Fiber Sistemlerin Dezavantajları: Bugün için, fiber sistemlerin birkaç dezavantajı vardır. Tek önemli dezavantaj, fiber sistemin kurulmasında başlangıç maliyetini daha yüksek olmasıdır, ancak gelecekte fiber sistem maliyetinin oldukça düşeceğine inanılmaktadır. Fiber sistemlerin bir başka dezavantajı, henüz kanıtlanmamış olmalarıdır; henüz, uzun süredir kullanılmakta olan fiber sistemler mevcut değildir. Işığın Fiber Optikte Yayılımı: Işık, fiber optik bir kablodan ya yansıma ya da kırılma yoluyla yayınım yapabilir. Işığın nasıl yayınım yaptığı, yayınım moduna ve fiberin indeks profiline bağlıdır. Yayınım Modu: Fiber optik terminolojisinde, mod sözcüğü yol anlamına gelir. Eğer ışığın kabloda alacağı tek bir yol varsa, buna tek modlu yayınım denir. Eğer birden çok yol varsa, buna çok modlu yayınım denir. İndeks Profili: Bir fiber optiğin indeks profili, çekirdeğin kırılma indisinin grafiksel bir temsilidir. Kırılma indisi yatay eksen üzerine; çekirdek ekseninden radyal uzaklık ise düşey eksen üzerine çizilir. İki temel indeks profili türü vardır: kademe ve dereceli. Kademe indeksli bir fiber, sabit kırılma indisli merkezi bir çekirdeğe sahiptir. Çekirdeğin çevresi, sabit ve merkezi çekirdeğin kırılma indisinden daha düşük bir kırılma indisine sahip, harici bir koruyucu zarfla sarılmıştır. Dereceli indeksli fiberde koruyucu zarf yoktur ve çekirdeğin kırılma indisi sabit değildir; kırılma indisi, merkezde en yüksek değerdedir ve dış kenara doğru yavaş yavaş azalır. Fiber Optik Düzenlemeleri: Temel olarak, üç tür fiber optik düzenlemesi vardır: tek modlu kademe indeksli, çok modlu kademe indeksli ve çok modlu dereceli indeksli. Tek Modlu Kademe İndeksli Fiber: Tek modlu kademe indeksli fiber, yeterince küçük bir merkezi çekirdeğe sahiptir; öyle ki, temel olarak ışığın kabloda yayınım yaparken izleyebileceği tek bir yol vardır. En basit tek modlu kademe indeksli fiber biçiminde, dıştaki koruyucu zarf havadır. Cam çekirdeğin kırılma indisi (n1) yaklaşık 1.5'tir,hava koruyucu zarfının kırılma indisi (n0) ise 1'dir. Kırılma indislerindeki büyük fark, cam/hava sınırında küçük bir kritik açı (yaklaşık 42 derece) oluşturur. Dolayısıyla fiber, geniş bir açıklıktan gelen ışığı kabul eder. Bu da, ışığı kaynaktan kabloya bağlamayı nispeten kolay hale getirir. Ancak bu tür fiber, tipik olarak çok zayıftır ve pratikte bu fiberin kullanımı sınırlıdır. Tek modlu kademe indeksli fiberin daha kullanışlı türü, koruyucu zarf olarak hava yerine başka bir malzemenin kullanıldığı türdür. Koruyucu zarfın kırılma indisi (n2) merkezi çekirdeğin kırılma indisinden (n1) biraz daha azdır ve koruyucu zarf boyunca sabittir. Bu tür kablo, fiziksel olarak hava koruyucu zarflı kablodan daha güçlüdür, ancak kritik açısı da çok daha yüksektir(yaklaşık 77 derece). Kritik açının bu kadar yüksek olması, kabul açısının küçük, kaynak-fiber açıklığının ise dar olmasına yol açarak ışığı ışık kaynağından fibere bağlamayı güçleştirir. Her iki tür tek modlu kademe indeksli fiberde de, ışık fiberede yansıma yoluyla yayınım yapar. Fibere giren ışık ışınları, çekirdekte doğrudan yayınım yaparlar ya da belki bir kez yansırlar. Dolayısıyla, bütün ışık ışınları kabloda yaklaşık aynı yolu izler ve kablonun bir ucundan diğer ucuna olan mesafeyi yaklaşık aynı sürede kat ederler. Bu, tek modlu kademe indeksli fiberlerin çok önemli avantajlarından biridir. 33 Çok Modlu Kademe İndeksli Fiber: Çok modlu kademe indeksli bir fiber gösterilmiştir. Çok modlu kademe indeksli düzenleme, tek modlu düzenlemeye benzer; aradaki fark, merkezi çekirdeğin çok daha geniş olmasıdır. Bu fiber türü, daha geniş bir ışık-fiber açıklığına sahiptir, dolayısıyla kabloya daha çok ışık girmesine imkan verir. Çekirdek / koruyucu zarf arasındaki sınıra kritik açıdan daha büyük bir açıyla çarpan ışık ışınları (A ışını), çekirdekteki zikzak şeklinde yayınım yapar ve sürekli olarak sınırdan yansırlar. Çekirdek / koruyucu zarf sınırına kritik açıdan daha küçük bir açıyla çarpan ışık ışınları (B ışını), koruyucu zarfa girer ve yok olurlar. Fiberde yayınım yaparken, bir ışık ışınının izleyebileceği çok sayıda yol olduğu görülebilir. Bunun sonucu olarak, bütün ışık ışınları aynı yolu izlemez, dolayısıyla fiberin bir ucundan diğer ucuna olan mesafeyi aynı zaman süresi süresi içinde kat etmezler. Çok Modlu Dereceli İndeksli Fiber: Çok modlu dereceli indeksli fiberin belirleyici özelliği, sabit olmayan kırılma indisli merkezi çekirdeğidir; kırılma indisi, merkezde maksimumdur ve dış kenara doğru tedrici olarak azalır. Işık bu tür fiberde kırılma aracılığıyla yayılır. Bir ışık ışını , çekirdek boyunca diyagonal olarak yayınım yaparken, sürekli olarak daha az yoğundan daha yoğun ortama geçer. Dolayısıyla, ışık ışınları devamlı kırılırlar ve sürekli olarak bükülürler. Işık fibere çok farklı açılardan girer. Işık ışınları fiberde yayınım yaparken, fiberin dış bölgesinde ilerleyen ışık ışınları, merkeze yakın ilerleyen ışınlardan daha fazla mesafe kat ederler. Kırılma indisi merkezden uzaklaştıkça azaldığı ve ışığın hızı kırılma indisi ile ters orantılı olduğu için, merkezden uzakta ilerleyen ışık ışınları, daha yüksek bir hızla yayınım yapar. Dolayısıyla ışınlar, fiberin bir ucundan bir ucuna olan mesafeyi yaklaşık aynı sürede kat eder. Işık Kaynakları: Temel olarak, fiber optik iletişim sistemlerinde ışık üretmede yaygın olarak kullanılan iki aygıt vardır : ışık yayan diyodlar (LED'ler) ve enjeksiyon lazerli diyodlar (ILD'ler). Her iki aygıtın da avantajları ve dezavantajları vardır ve birine oranla öteki aygıtın seçilmesi, sistem gerekliliklerini bağlı olarak yapılır. Işık Yayan Diyodlar: Temel olarak, ışık yayan diyod (LED) yalnızca bir P-N eklem diyodudur. Çoğunlukla, alüminyum galyum arsenit (AlGaAs) veya galyum arsenit fosfit (GaAsP) gibi yarı iletken bir malzemeden yapılır. Ledler ışığın doğal emisyonla yayarlar; ışık, elektronlar ile deliklerin yeniden birleşiminin bir sonucu olarak yayılır. Diyod ileri ön gerilimli olduğunda, P-N eklemi üzerinde azınlık taşıyıcıları meydana gelir. Azınlık taşıyıcıları eklemde, çoğunluk taşıyıcıları ile yeniden birleşip, enerjiyi ışık şeklinde verirler. Bu süreç, temel olarak klasik bir diyottaki süreç ile aynıdır; aradaki fark şudur: LED'lerde belli yarı iletken malzemeler ve katkılama maddeleri, süreç ışıma yapacak (foton üretecek) şekilde seçilir. Foton, elektromanyetik dalga enerjisinin bir nicesidir. Fotonlar ışık hızında ilerleyen parçalardır, ancak durağan halde iken kütleleri yoktur. Klasik yarı iletken diyotlarda (sözgelimi, germanyum ve silisyum), süreç temel olarak ışıma yapmaz ve foton üretimi olmaz. Bir LED imal etmek için kullanılan malzemenin enerji aralığı, LED'den yayılan ışığın görünür ışık olup olmadığını ve ışığın rengini belirler. En basit LED yapıları, sade eklemli, epitaksiyel olarak büyütülmüş veya tek dağılmış aygıtlardır. Epitaksiyel olarak büyütülmüş LED'ler, genellikle silisyum katkılı galyum arsenitle yapılırlar. Bu tür LED'den yayılan tipik bir dalga boyu 940 nm'dir; 100 mA'lik ileri yönde akımda tipik çıkış gücü ise 3 mW'tır. Düzlemsel dağılmış (sade eklemli) LED'ler 900 nm'lik bir dalga boyunda yaklaşık 500 mW çıkış yaparlar. Sade eklemli 34 LED'lerin önde gelen dezavantajı, ışık emisyonlarının yönlü olmayışıdır; bu da bu tür diyotları fiber optik sistemler açısından kötü bir seçenek haline getirir. Düzlemsel karışık eklemli LED, epitaksiyel olarak büyütülmüş LED'e oldukça benzer; aradaki fark, düzlemsel karışık eklemli LED'de geometrik tasarımın, ileri yönde akımı aktif katmanın çok küçük bir alanına yoğunlaştıracak şekilde yapılmış olmasıdır. Bu yüzden, düzlemsel karışık eklemli LED'lere oranla çeşitli avantajları vardır. Bu avantajlar şunlardır: Akım yoğunluğundaki artış, daha parlak bir ışık spotu oluşturur. Emisyon yapan alanın daha küçük, yayılan ışığı bir fibere bağlamayı kolaylaştırır Etkili küçük alanın kapasitansı daha düşüktür; bu da düzlemsel karışık eklemli LED'lerin daha yüksek hızlarda kullanılmasını sağlar. Fiber Optik Kablolarda Kayıplar: Fiber optik kablolarda iletim kayıpları, fiberin en önemli özelliklerinden biridir. Fiberdeki kayıplar, ışık gücünde bir azalmaya neden olur ve böylece sistem bant genişliğini, bilgi iletim hızını, verimliliği ve sistemin genel kapasitesini azaltır. Başlıca fiber kayıpları şunlardır: Soğurma kayıpları Malzeme ya da Rayleigh saçınım kayıpları Renk ya da dalga boyu ayrılması Yayılım kayıpları Modal yayılma Bağlaşım kayıpları Soğurma Kayıpları: Fiber optikteki soğurma (yutma) kaybı, bakır kablolardaki güç kaybına benzer; fiberin saf olmaması nedeniyle fiberde bulunan maddeler, ışığı soğurur ve ısıya dönüştürür. Fiber optikleri imal etmede kullanılan aşırı saf cam, yaklaşık %99.9999 saftır. Gene de, 1 dB/km arasındaki soğurma kayıpları tipik değerlerdir. Fiber optikteki soğurma kayıplarına yol açan üç faktör vardır: morötesi soğurma, kızılaltı soğurma ve iyon rezonans soğurması. Morötesi soğurma-Morötesi soğurmaya, fiberin imal edildiği silika malzemesindeki valans elektronları neden olur. Işık, valans elektronlarını iyonize ederek iletkenlik yaratır. İyonizasyon, toplam ışık alanındaki bir kayba eşdeğerdir ve bu nedenle fiberin iletim kayıplarından birini oluşturur. Kızılaltı soğurma-Kızılaltı soğurmaya, cam çekirdek moleküllerinin atomları tarafından soğurulan ışık fotonları neden olur. Soğurulan fotonlar, ısınmaya özgü rastgele mekanik titreşimlere dönüştürülür. İyon rezonans soğurması-İyon rezonans soğurmasına, malzemedeki OH-iyonları neden olur. OH-iyonlarının kaynağı, imalat sürecinde camın içinde sıkışıp kalan su molekülleridir. İyon soğurmasına demir, bakır ve krom molekülleride neden olabilir. 35 Malzeme ya da Rayleigh Saçınım Kayıpları: İmalat sürecinde, cam çekilerek çok küçük çaplı uzun fiberler haline getirilir. Bu süreç esnasında, cam plastik haldedir(sıvı ya da katı halde değil). Bu süreç esnasında cama uygulanan germe kuvveti, soğuyan camda mikroskopla görülmeyecek kadar küçük düzensizliklerin oluşmasına neden olur;bu düzensizlikler fiberde kalıcı olarak oluşur. Işık ışınları, fiberde yayınım yaparken bu düzensizliklerden birine çarparsa kırınım meydana gelir. Kırınım,ışığın birçok yönde dağılmasına ya da saçılmasına yol açar. Kırınım yapan ışığın bir kısmı fiberde yoluna devam eder, bir kısmı da koruyucu zarf üzerinden dışarı kaçar. Kaçan ışık ışınları, ışık gücünde bir kayba karşılık gelirler. Buna Rayleigh saçınım kaybı denir. Renk ya da Dalga Boyu Ayrılması: Daha önce de belirtildiği gibi, bir ortamın kırılma indisi dalga boyuna bağlıdır. Işık yayan diyodlar(LED'ler) çeşitli dalga boylarını içeren ışık yayarlar. Bileşik ışık sinyalindeki her dalga boyu farklı bir hızda ilerler. Dolayısıyla, bir LED'den aynı zamanda yayılan ve fiber optikte yayınım yapan ışık ışınları, fiberin en uç noktasına aynı anda ulaşmazlar. Bunun sonucu olarak, alma sinyalinde bozulma meydana gelir; buna kromatik bozulma denir. Yayılım Kayıpları: Yayınım kayıplarına, fiberdeki küçük bükümler ve burulmalar neden olur. Temel olarak, iki tür büküm vardır:mikro büküm ve sabit yarıçaplı büküm. Mikro büküm, çekirdek malzemesi ile koruyucu zarf malzemesinin ısıl büzülme oranları arasındaki farktan kaynaklanır. Mikro büküm, fiberde Rayleigh saçınımının meydana gelebileceği bir süreksizlik oluşturur. Sabit yarı çaplı bükümler, fiberin yapımı ya da monte edilmesi sırasındaki bükülmeler sonucu meydana gelir. Modal Yayılma: Modal yayılmanın ya da darbe yayılmasının nedeni, bir fiberde farklı yollar izleyen ışık ışınlarının yayınım sürelerindeki farktır. Modal yayılmanın yalnızca çok modlu fiberlerde meydana gelebileceği açıktır. Dereceli indeksli fiberler kullanılmak suretiyle modal yayılma önemli ölçüde azaltılabilir; tek modlu kademe indeksli fiberler kullanıldığında ise hemen hemen bütünüyle bertaraf edilebilir. Modal yayılma, bir fiberde yayınım yapmakta olan bir ışık enerjisi darbesinin yayılarak dağılmasına neden olabilir. Eğer darbe yayılması yeterince ciddiyse, bir darbe bir sonraki darbenin tepesine düşebilir(bu, semboller arası girişime bir örnek oluşturmaktadır). Çok modlu kademe indeksli bir fiberede, doğrudan fiber ekseni üzerinden yayınım yapan bir ışık ışını,fiberi bir ucundan diğer ucuna en kısa sürede kat eder. Kritik açıyla çekirdek/koruyucu zarf sınırına çarpan bir ışık ışını, en çok sayıda dahili yansımaya maruz kalacak. Dolayısıyla fiberi bir ucundan diğer ucuna en uzun sürede kat edecektir. Bağlaşım Kayıpları: Fiber kablolarda, şu üç optik eklem türünden herhangi birinde bağlaşım kayıpları meydana gelebilir:ışık kaynağı-fiber bağlantıları, fiber-fiber bağlantıları ve fiber fotodedektör bağlantıları. Eklem kayıplarına çoğunlukla şu ayar sorunlarından biri neden olur:yanal ayarsızlık, açısal ayarsızlık, aralık ayarsızlık ve kusursuz olmayan yüzey. Yanal ayarsızlık: Yanal ayarsızlık, bitişik iki fiber kablo arasındaki yanal kayma ya da eksen kaymasıdır. Kayıp miktarı, bir desibelin beş ila onda biri ile birkaç desibel arası olabilir. Eğer fiber eksenleri, küçük fiberin çapının yüzde beşi dahilinde ayarlanmışsa, bu kayıp ihmal edilebilir. Açısal ayarsızlık: Açısal ayarsızlığa bazen açısal yer değiştirmede denir. Açısal ayarsızlık ikiden az ise, kayıp 0.5 desibelden az olur. 36 Aralık ayarsızlığı: Aralık ayarsızlığına bazen uç ayrılması da denmektedir. Fiber optiklerde ekler yapıldığında, fiberlerin birbiri ile temas etmesi gerekir. Fiberler birbirinden ne kadar ayrı olursa, ışık kaybı o kadar fazla olur. İki fiber birbirine bağlantı parçasıyla birleştirilmişse, uçlar temas etmemelidir. Bunun nedeni, iki ucun bağlantı parçasında birbiri ile sürtünmesinin fiberlerden birine ya da her ikisine birden hasara yol açabilecek olmasıdır. Kusursuz olmayan yüzey: İki bitişik kablonun uçlarının bütün pürüzleri giderilmeli ve iki uç birbirine tam olarak uymalıdır. Fiber uçların dikey çizgiden açıklıkları 3'den az ise, kayıpların 0.5 desibelden az olur 37 ADSL NEDİR? ADSL ( Asimetrik Sayısal Abone Hattı ) Asymmetric Digital Subscriber Line sözcüklerinin baş harflerinden oluşan ADSL, mevcut telefonlar için kullanılan bakır teller üzerinden yüksek hızlı veri, ses ve görüntü iletişimini aynı anda sağlayabilen bir modem teknolojisidir. ADSL NASIL ÇALIŞIR? ADSL, mevcut telefon hattını daha efektif kullanmak amacıyla sayısal kodlama tekniği ile bandın arttırılması vasıtasıyla kullanıcıya geniş bant imkanı sağlamaktadır. Dolayısıyla bu teknoloji data ve ses şebekelerini aynı anda kullanmamıza olanak sağlar. PSTN MODEMLERİNDE KULLANILAN HIZLA ADSL HIZI ARASINDA FARK VAR MIDIR? Modemler aracılığıyla, önce 2.4, 9.6 ardından 14.4 ve 28.8 derken 33.6 ve bugünlerde 56 Kbps hızla internet' e erişebiliyoruz. ADSL ile bilgisayarınızın veri transfer etme hızı modemlere göre 10 kat artıyor. ADSL NE KADAR HIZLI? ADSL, hat uzunluğu, hatta kullanılan bakır kablonun çapı ve kullanılan modemin tipine bağlı olarak 8 Mbps downstream' a (kullanıcıya) ve 1 Mbps upstream' a kadar hız sağlar. ADSL' İN AVANTAJLARI NEDİR? Tek telefon hattı üzerinden aynı anda internet ve ses/fax özelliği (kabiliyeti), Kesintisiz, yüksek hızlı internet erişimi, Müşteriye efektif bant kullanımı sağlaması, Yeni bir altyapıya gerek duymadan mevcut PSTN hattı üzerinden yüksek hızda iletişimin sağlanmasıdır. ADSL PAZARI NEDİR? ADSL genel olarak iki tip uygulamaya olanak sağlar. İnteraktif video ve yüksek hızda data iletimi, isteğe bağlı film, video oyunları ve video katalogları olmak üzere data iletimi, internet erişimi, uzaktan kumandalı LAN erişimi ve özel şebeke erişimleri gibi alanlarda pazar imkanı sağlar. ADSL UYGULAMALARI NELERDİR? 1. İSTEDİĞİNİZ AN VİDEO HİZMETİ Bir video programına istediğiniz anda online olarak erişme ve izleme imkanı sağlar. Bütün bunlar evinizde bulunan telefon hattı üzerinden yapılır ve aynı zamanda da videonuzu izlerken telefonunuz ile konuşabilirsiniz. 2. VİDEO KONFERANS Yüzyüze yapacağınız her türlü konuşmayı ADSL' in video konferans özelliği ile yapmanız mümkündür. Eğitim, toplantı, tartışma vb. organizasyonlarda, çok uzak mesafede bulunan insanlarla yüzyüze konuşuyormuş gibi çok kaliteli video konferans ortamı sağlamaktadır. 38 3. TELE İŞ (TELECOMMUTING) Tele iş, iş yerinde çalışan birinin işte yaptığı işi işe gelmeden evinde oluşturacağı küçük bir ofiste yapma imkanı verir. LAN' lar ( Local Area Network ) ile bir abone çalıştığı iş yerinin sistemlerine ( server ) girerek eve gelmeden kendi işini yürütebilme imkanını sağlar, faksını çekebilir, e-mailini alıp gönderebilir. 4. TELE TIP ADSL kullanarak Tele Tıp alanında Server Database' de tutulan bilgiler Web Browser ile aktif hale getirilir. Bu Database' de hastaya ait bilgiler, teşhis bilgileri, reçete bilgileri ve grafiksel data bilgileri tutulur. Doktor hastanede ya da kendi ofisinde ya da herhangi bir yerden hastaya ait bilgilere yukarıda bahsedilen Database ' e anında ulaşır. Anında ameliyat canlı olarak izlenir. 5. TELE EĞİTİM ( TELE LEARNING ) Çocuklar ve yetişkenler için interaktif bir eğitim imkanı sağlar. ADSL sayesinde yüksek hızlı internet bütün okullarda öğrencilere uzaktan tele eğitim imkanı sağlar. 6. İNTERAKTİF ŞEBEKE OYUNLARI ( Interactive Network Games ) Bu uygulama çok kişi ile ve interaktif olarak oynanan bilgisayar oyunlarını oynama imkanı sağlar. Bu sistem CD-ROM veya Hard Disk sürücü vasıtasıyla başlatılır. Oyunların animasyonu ve video oyunları 2 Mb' den 2 GB' e kadar bir bant genişliğini kapsar. 7. TV VE SES YAYINLARI ( BROADCAST AUDIO & TV ) IP temelli şebekelere, yüksek hızlı ADSL ile erişim sağlanarak canlı olarak TV yayını yapmak ve CD kalitesinde müzik dinlemek mümkündür. Web TV : ADSL Web TV servisi için çok mükemmel bir ortamdır. Web TV' de ADSL sadece hızlı erişimi değil aynı zamanda gerçek video iletimini sağlamaktadır. 8. ONLINE ALIŞVERİŞ ( ONLINE SHOPPING ) Bu uygulama internet vasıtasıyla online olarak geniş bir ürün yelpazesinin satılmasına, CD Mağazası: CD' leri almadan önce en son klipleri izleyerek müziği dinleme ve sonra satın alma, MODA Mağazası: Internet vasıtasıyla online olarak giyim eşyalarını ve ölçülerine göre deneme, VIDEO Mağazası: Video Typte, DVD veya Laser DISC' den çok net video klipleri izleyebilme imkanı sağlar. ADSL PAZAR UYGULAMASI BAŞLAMIŞ MIDIR ? ADSL servisleri şimdiden dünyada bir kaç alanda kullanılmaya başlanılmıştır. ADSL' İ HEMEN KULLANABİLİR MİYİM ? Bugün 4 ilimizde ADSL kullanılmaktadır. Şirketimiz daha fazla ilde de hizmet vermek için çalışmalarını sürdürmektedir. 39 ADSL SERVİSİNİ TELEFON ŞİRKETLERİ NASIL ÜCRETLENDİRECEK? Kablo modem ve ISDN modem ücretleriyle rekabet edebilecek düzeyde ücretlendirme prensipleri uygulanmış olup, sadece Aylık sabit ve Tesis ücreti alınmaktadır. ADSL İLE ISDN KARŞILAŞTIRMASINDA AVANTAJLAR VE DEZAVANTAJLAR NELERDİR? Her iki sistem de yüksek hızda internete erişim ve multimedya imkanı sağlanması nedeniyle oluşmuş teknolojilerdir. Her ikisi de mevcut bakır ortamını kullanır. Ancak, son kullanıcıların ihtiyaçları ve tercihleri açısından farklılıklar taşımaktadır. - ISDN BRI 'da sabit iki B kanalı ile 128 kbps hız söz konusudur. ADSL ise, 8 Mbps downstream (halen 2 Mbp 'e kadar verilebilmektedir) ve 1 Mbps upstream hızlarda sabit olmayan asimetrik bant genişliği imkanı sağlamaktadır. - ISDN 'de internete bağlı kaldığınız sürece transmisyon ortamı size tahsisli olup, burada kontör artmaktadır. ADSL 'de ise, internete sürekli bağlantı söz konusu olup, sistemde kontör artışı uygulaması yoktur. - ADSL 'de ISDN teknolojisinden farklı olarak santral tarafında ayırıcılar (DSLAM) söz konusudur. Bu ayırıcılar sayesinde ses anahtarlama devreleri veri yükünden arındırılır. - ADSL aynı hat üzerinden frekanslı geleneksel (POTS) telefon sinyalini taşımayı sürdürerek, santral ve kullanıcı tarafında kurulacak basit ayırıcılar ile her iki hizmet aynı abone kablosundan bir diğerini etkilemeden verilebilir. - ADSL 'de T1 bağlantıları gibi noktadan noktaya bağlantı imkanı verir. ISDN 'de de noktadan noktaya bağlantı imkanı söz konusu olup, kiralık devrelerin yedeklemesi olarak kullanımı uygundur. - ISDN BRI özellikle KOBİ 'ler için, ADSL ise daha çok yüksek hızda internete erişim ihtiyacı olan ev aboneleri için uygundur. ADSL İLE KABLO MODEM' İN KARŞILAŞTIRILMASI ADSL tek telefon hattına, Kablo modem ise paylaşımlı bir ortama hitap etmektedir. Kablo modem büyük bir downstream bantgenişliği kapasitesine sahiptir( 30 Mbps' ye kadar ) . Bu bantgenişliği hattaki tüm kullanıcılar tarafından aynı anda paylaşılıyor ve hattaki kullanıcıların aynı anda kullanma yoğunluğuna göre değişiyor. Bu ortak kullanım müşteri sayısı az olunca çok problem olmamakla birlikte, ortamı kullanan müşteri sayısı artınca kullanıcı başına düşen bant miktarı azalmakta, bu da yavaşlamaya sebep olmaktadır. Dolayısıyla ADSL daha garantili bant sağlamaktadır. xDSL NEDİR? Xdsl, HDSL' den VDSL' e uzanan dijital abone hattı teknoloji ailesine verilen addır. DSL (Digital Subscriber Line ) diğer adlandırılmasıyla uzak erişimin geleceği ( The Future of Remote Access ); Lokal bölgede Telekom santralı ile kullanıcı arasında telefon için çekili alt yapıda kullanılan bir çift bakır tel üzerinden, yüksek hızlı veri (data ) ve ses (voice) iletişimini aynı anda sağlayabilen, 1997' nin ikinci yarısında kullanıma sunulan bir veri iletişim teknolojisidir. Söz konusu tel uzunluğuna bağlı olmak üzere çeşitli tipleri bulunmakta olup bunlar; 40 IDSL SDSL ADSL (CAP) VDSL (F/O) 18.000 feet 12.000 feet 17.000 feet 12.000 feet 4.500 feet 1.000 feet 6 km 4 km 5.7 km 4 km 1.5 km 330 m 128 Kbp/s 768 Kbp/s 1.5 Mbp/s 7.0 Mbp/s 13 Mbps/s 52 Mbp/s En yaygın olarak kullanılan DSL ailesi üyesi, ADSL ve SDSL dir. DSL ürünlerinin en belirgin faydası, veri hızı ve kullanılan donanım maliyetinin yapılan işe oranla son derece düşük olmasıdır. Hız karşılaştırması yapıldığında, bugünün en hızlı anolog modeminden 200 defa daha hızlı erişim sağlamak mümkündür. DSL NASIL ÇALIŞIR? DSL teknolojileri ile karışık şifreleme ve modülasyon teknikleri ve az sayıda entegre devre kullanılarak bakır kablonun taşıma kapasitesi sonuna kadar kullanılmaktadır (1 MHz). DSL TEKNOLOJİSİNİN EN AVANTAJLI YÖNLERİ NEDİR? Dünya üzerinde kurulu 800.000' den fazla lokal santral bölgesinde Telefon kullanımı için çekili altyapıyı kullanması, ekstra alt yapı yatırımı gerektirmemesi, Sinyalizasyonda özel bir dijit kullanmaması ( voice için 4 kHz olan standart, DSL de 1.2 MHz' e ulaşmaktadır), Komünikasyon Teknolojisinde kullanılan tüm var olan ve yeni çıkabilecek yöntemlerin DSL üzerinde uygulanabilmesi, Kullanılan donanımların aynı servisi sağlamada kullanılan donanımlarla karşılaştırmalı belirgin maliyet avantajına sahip olması. ADSL MODÜLASYON TEKNİKLERİ NELERDİR? ADSL teknolojisinde iki tip modülasyon tekniği kullanılmaktadır. Bunlar ANSI ve ETSI standartlarında kabul edilmiş olan DMT (Discrete Multi Tone) ve standart olmayan CAP (Carrierless Amplitude and Phase Modulation) modülasyonlarıdır. DMT NEDİR? ITU G992.1 standartı olarak kabul edilen G.DMT denilen geleneksel ADSL protokolüdür. DMT modülasyon tipinde bakır hattın üzerinde 1 MHz frekans spectrumu 256 kHz' lik alt katmanlara bölünüyor ve böylece gürültü ve girişimden etkilenmemesi için bu katmanlarda bit yoğunluğunu değiştiriyor. DMT iyi kanallarda throughput değerini yükseltme kabiliyetinden dolayı gürültülü hatlarda CAP' den daha iyidir. Ayrıca DMT rate adaptive olmasından dolayı hattın kalitesine göre hız ayarlanıyor ve böylece daha esnek bir yapıya sahip oluyor. DMT' de çok fazla taşıyıcılar olmasından dolayı, işlem hacmi fazladır. 41 CAP NEDİR? Standartı olmayan bir modülasyon tipidir. Tek taşıyıcı bulunduğu için işlem hacmi düşüktür. GENİŞBANT (BROADBAND) NEDİR? Yüksek hızda veri transferi teknolojisinin genel adı olarak kullanılmakta olup, bu teknolojiler üç farklı şekilde görünmektedir; ADSL, Kablolu ve Uydulu. GENİŞBANT (BROADBAND)' IN AVANTAJLARI NEDİR? Bilgisayarınıza hiç yazılım satın almayacak, internet üzerinden yazılımlar kiralayarak kolayca kullanılabileceksiniz ( ASP ), İnternet üzerinden kesintisiz TV kadar kaliteli film izleyebilecek, radyodan daha kaliteli ses dinleyebileceksiniz, İndirme işlemleri ( download ) için harcadığımız süre 10 kat azalacak, İnternet üzerinden video konferans artık kolaylıkla yapılabilecek, Karşılıklı oyun oynamak çok daha kolay ve hızlı olacak, ADSL ABONESİ OLABİLMEK İÇİN BAŞVURULAR NEREYE, NASIL YAPILIR? İlgili Telekom Müdürlüğüne başvurularak abonelik formu doldurulur. (Aşağıdaki tabloda başvuru yapılabilecek yerlerin telefon numaralarını bulabilirsiniz) 1. Bölge Müdürlüğü İstanbul Telefon : 444 1 444 2. Bölge Müdürlüğü İl Müd. Birimi İzmir İl Tlk. Paz. Müd. Öz. H. A. Çanakkale İl Tlk. 18 Mart T. M. M. H. 3. Bölge Müdürlüğü İl Müd. Birimi Ankara İl Tlk. Paz. Müd. Telefon (0232)5551613 (0286)2175550 Telefon (0312)3094834 Telefon (0286)5553020 Telefon (0312)5555907 Fax (0232)5551591 (0286)2137070 Fax (0312)3094827 ADSL İÇİN ÖZEL BİR KABLO KULLANILMASI GEREKİYOR MU? Yeni bir alt yapı gerektirmeden mevcut bakır kablo alt yapısı kullanılır. ADSL BAĞLANTISI NASIL OLUR? ADSL de kullanılan iki türlü modem vardır; İç modem Dış modem Ethernet üzerinden veya ATMF üzerinden modem ile PC veya laptop veya Telefon ile birlikte RJ11 Konnektor vasıtasıyla telefon hattına bağlanır. Ankara, İstanbul, İzmir ve Çanakkale illerimizde çalışan abonelerimiz mevcuttur. 42 ADSL TERİMLERİ SÖZLÜĞÜ Access Network (Erişim Şebekesi) Farklı teknoloji ve ürünlerle veri omurga şebekelerine bağlantı amacıyla kullanılan çözümleri içerir. Access Nodes (Erişim Düğümleri) Veri omurga şebekelerine abonelerin eriştiği santral ve cihazları içerir. ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line - Asimetrik Sayısal Abone Hattı) İki telli bakır hatlardan 1.5Mbps ile 8Mbps arasında değişen hızla bilgi çekme (downstream), 16Kbps ile 800Kbps arasında değişen hızlarla bilgi gönderme (upstream) yapabilen sayısal erişim teknolojisidir. APON (ATM Passive Optical Network) ATM üzerinden pasif optik network çalıştırılmasıdır. ATM (Asynchronous Transfer Mode) Çok yüksek hızlarda hücresel bilgi iletimi, ADSL üzerinden de gönderilebilir. ATM25 ATM forum 25.6Mbit/s hücresel kullanıcı arayüzüdür, IBM token ring network'te kullanılır. ATU-C ve ATU-R Merkez ve uzak uç ADSL iletişim cihazıdır. (Bazı uygulamalarda erişim düğümü ile entegre olabilir). BDSL VDSL ile aynı anlamdadır. B-ISDN (Broadband ISDN) Genişband Tümleşik sayısal veri şebekesidir. CATV (Community Access Television - Cable TV) Kablolu televizyon hatlarını kullanarak Internete erişim tekniğidir. Core Network (Çekirdek şebeke) Santral, anahtarlama ve transmisyon altyapı ana noktalarının birleşiminden oluşur. Geniş kapsamlı bir hizmet ağıdır ve genellikle ülke çapında kurulu şebekeleri içerir. CSA (Carrier Serving Area) Operatörün hizmet sağlayabildiği kapsama alanıdır. DSLAM (Digital Subscriber Line Access Multiplexer) DSL kullanıcıların servis sağlayıcının "Erişim Düğümü"nde sonlandığı şasidir (shelf). DS0 (Sayısal sinyal 0) 64Kbps sayısal iletişim standardıdır. DS0, TS (time slot-zaman bölmesi) kavramı ile özdeştir. DSL (Digital Subscriber Line - Abone sayısal hattı) Bu teknoloji ile mevcut bakır hatlardan sayısal iletişim sağlanır. 43 E1 Avrupa iletişim standardıdır. 32 zaman bölmesinden oluşan, toplam 2,048Mbps hızında iletişim sağlayan çerçeve (frame) yapısıdır. İşaretleşme ve senkronizasyon dışında iletim için genellikle 30 zaman bölmesi kullanılır. Feeder Network Erişim Düğümleri'nin Çekirdek Şebeke'ye bağlantı kısmıdır. FEXT (Far End Cross Talk) Yan yana giden bakır hatlarda, bir hattın diğer hattın uzak ucunda oluşturduğu çapraz gürültüdür. FTTCab (Fiber to the Cabinet) Abone hattı bağlantısının yapıldığı saha dolabını telefon santraline fiber ile bağlayan şebeke mimarisidir. FTTH (Fiber to the Home) Kullanıcının evlerine kadar telefon şebekesi üzerinden fiber haberleşmesi hizmetidir. FTTK veya FTTC (Fiber to the Kerb) Operatörün verdiği veri iletişim hizmetlerinde telefon şebekesi üzerinden yapılan optik fiber haberleşmesini iki telli bakır sinyaline çeviren dağıtıcı noktadır. Bu noktalar genelde cadde ve sokaklarda bulunan saha dolaplarıdır. Kullanıcılar bu noktalardan kendilerine tahsis edilen iki telli bakırla ev ve ofislerine hat alırlar. HFC (Hybrid Fiber Coax) Genellikle kablo TV şebekelerinde kullanılan bir altyapı çözümü olan HFC, dağıtım noktasına kadar fiber, bu noktadan sonra da koaksiyel kablo ile iletişim sağlayan altyapı çözümüdür. HDSL (High - Bit-Rate Digital Subscriber Line) Yüksek hızlı Sayısal Abone Hattıdır. HDSL ile 4 tel üzerinde E1 iletişim hızı sağlanır. ISDL ISDN teknolojisini kullanarak 128Kbps hızında IDSL bağlantısı sağlamak amacıyla kullanılır. ISP (Internet Service Provider) Internet Servis Sağlayıcısıdır. LEC (Local Exchange Carrier) Yerel operatörlere verilen genel tanımdır. Loop Qualification DSL teknolojisinde belirtilen belli bir veri iletimi oranıdır. MPEG (Motion Picture Experts Group) Sıkıştırılmış video iletimi standardıdır. NEXT (Near End Cross Talk) Yan yana giden bakır hatlarda, bir hattın diğer hattın yakın ucunda oluşturduğu çapraz gürültüdür. 44 N-ISDN (Narrowband ISDN) Darband ISDN'dir. NSP (Network Service Provider) Şebeke servis sağlayıcıdır; katma değerli network hizmetleri gerçekleştirir. NTE (Network Termination Equipment) Hatları sonlandırma cihazlarıdır. OC3 (Optical Carrier 3) Fiber erişim ortamında 155Mbps hızında erişim standardıdır. ONU (Optical Network Unit) Erişim düğümlerinde optik işaretleri elektriksel işaretlere çevirerek abonelerin bağlandığı bakır veya koaksiyel kablo üzerinden iletimini sağlayan birimdir. PON (Passive Optical Network - Pasif Optik Network) Fiber temelli pasif iletişim şebekesidir. POTS (Plain Old Telephone Service) Geleneksel telefon hizmeti şebekesi. PTT Avrupa'da ve ülkemizde de daha önce ismi aynı olan telefon hizmetlerini veren kurum ismi. RADSL (Raid Adaptive ADSL) İletişim kurulurken, hattı olabilecek en yüksek hızda kullanmak üzere modemlerin birbirleriyle anlaşatığı ADSL versiyonudur. Splitter (Dağıtıcı) ADSL cihazı kullanılan hat üzerinden ses ve data işaretlerini ayırmak için kullanılan bir filtre cihazıdır. SDSL (Symettric Digital Subscriber Line - Simetrik DSL) Bilgi çekme (upstream) ve bilgi gönderimin (downstream) aynı olduğu DSL çeşididir. T1 24 ses kanallı 193 bit frame'e paketlenmiştir 1,544Mbps hızında iletim yapılır. DS1'le aynı şeydir. Telco Telefon hizmeti veren şirketlere verilen genel isimdir. TPON (Telephony over Passive Optical Network) PON üzerinden telefon görüşmeleri yapılmasına denir. VADSL (Very high speed ADSL) Çok yüksek hızlı ADSL'dir. VDSL ile özdeştir. VDSL (Very high data rate DSL) Hızları 12,9 ile 52,8 Mbps arasında değişen, bakır hatlar üzerinden yüksek hızlı ADSL erişmdir. 45 WIRELESS LAN Kablosuz LAN Nedir? Kablosuz yerel alan ağları kullanıcı ve alıcı arasında radyo frekansları ve kızıl ötesi ışınlar gibi kablosuz ortamlarda,kabloya gerek kalmadan veriyi alır ve işletir.WLAN’lar kablolu LAN yapılarına alternatif olarak sunulur.Kablosuz LAN’lar bir gezici kullanıcının herhangi bir fiziksel bağıntı olmadan ağa bağlı kalmasını sağlar. Kablosuz LAN Niçin Seçilir? Kablosuz LAN’ı birkaç maddeyle tanımlayabiliriz. Hareketli: Kablosuz LAN sistemleri LAN kullanıcılarının her yerdeki bilgiye ulaşmasını sağlar . Bu hareketli yapısı verimliliği ve servis uygunluğunu destekler . Kablolu ağla bu mümkün değildir. Hızlı ve basit donanım:Kablosuz LAN’ları hızlı ve basit kurabiliriz . Duvarlardan kablo çekmemize gerek kalmaz. Esnek donanım:Kablosuz teknoloji , kabloların erişemeyeceği yerlere ağ kurulmasına olanak sağlar. Maliyeti düşük:İlk kurulumunda kablosuz LAN donanımı kablolu LAN’a göre daha pahalı olmasına karşın geneline baktığımızda daha ucuzdur.Çünkü ilerki sürelerde çevre şartları gözönüne alındığında kablosuz LAN daha büyük kazanç sağlamaktadır. Denge:Kablosuz LAN sistemleri özel uygulamalar ve kurulumlarının ihtiyaçlarını karşılamak için topolojilerinin bir çeşidinde şekillendirilirler.Şekilleri kolayca değiştirilebilir ve küçük grubtaki kullanıcılar içn dizili eşe eş ağları mümkün kılar. Güvenlik:Kablosuz LAN’ların güvenliği geliştirilmiştir.Çünkü onu ilk önce askeriye gizli bilgilerin iletilmesinde kullanıyordu. Kablosuz Lan Mimarisi Basit bir kablosuz eşe eş ağlar,masaüstü bilgisayarlara veya taşınabilir bilgisayarlara bir merkez sunucuya bağlı olmadan bağlanabilirler.Bu bilgisayarlar bir tane NIC kart ile donatılmışlardır.Bilgisayarların kart slot yerlerine takılır.Aynı bir ISA veya PCMCIA kartlarda olduğu gibi.Bu kurulum seyahatlar için kullanışlıdır. Kablosuz LAN ,bununla beraber, mevcut kablolu alıcı-sunucu ağlara bedava genişleme gibi olanakları sunar.Bu kurulumda bir bağlantı noktası vardır.Buna AP(access 46 point) denir. Kablolu ağın içinde olabilir.Kablolu LAN’lar ve kablosuz LAN’lar arasında veri alıp göndermede bir köprü gibi davranır. Hücreler ve Bağlantı Noktaları · · Stand-Alone Cell: Kablosuz LAN’ın temel yapısı hücredir.Hücre içinde,istasyonlar arasındaki trafiği AP kontrol eder.Her AP bir çok istasyonun veri trafiğini destekleyebilir. · Linked Cells: Büyük magazalar ve kambüsler gibi geniş alanlarda kullanılır.Çoklu bağlantı noktaları geniş alanlara bağlanmak için gereklidir. · Multiple Cells: Hücreler bir yol üzerinde dizilir.Yönergeli anten işaretleyicileri tarafından aynı fiziksel alanda etkileşimleri üst üste biner.Ağır trafik koşullarında,bu kurulum kararlı yedeklemeyi sağlar. Kablosuz LAN’lar Nasıl Çalışır? Kablosuz LAN’lar bir noktadan diğer bir noktaya aralarında hiçbir fiziksel bağıntı olmadan bilgi iletimini elektromagnetik havadalgaları ile gerçekleştirir.Radyo dalgaları daha çok tercih edilir.Çünkü uzaktaki bir alıcıya enerji dağıtım fonksiyonları son derece performanslıdır.Veri iletimi radyo taşıyıcıların üstüne eklenir.Bu yüzden veri alıcılara tam gider. Tipik bir kablosuz LAN biçiminde, bir alıcı-verici alet kullanılır.Bu bağlantı noktası olarak adlandırılır.Standart kablolama kullanan sabit bir yerden başka bir kablolu ağa bağlantı sağlar. Az bir zamanda alıcı bağlantı noktası,tamponlar ve vericiler kablosuz 47 LAN ve kablolu LAN altyapı sistemleri arasında veri iletimini sağlar.Tek bir bağlantı noktası küçük kullanıcı grubunu destekler ve 100 feetle birkaç 100 feet arasındaki bir alanda çalışabilir.Bağlantı noktası (veya bağlantı noktasına bağlanmış anten) genellikle yükseklere kurulur fakat gerçekte her yere kurulabilir. Son kısımda , kullanıcılar kablosuz LAN adaptörleri aracılığıyla kablosuz LAN’a bağlanır.Bunlar notebook’larda PC kartlar gibi , masaüstü bilgisayarlarda kartlar gibidir. Kablosuz LAN adaptörleri alıcı ağ işletim sistemleri(NOS) ile bir anten aracılığıyla hava dalgaları arasında bir arayüz oluşturur.Kablosuz bağlantı çeşidi ağ işletim sisteminde nettir. Kablosuz LAN Teknolojisi Kablosuz LAN yapımcıları bir kablosuz LAN’ın dizaynı zamanından seçimine kadar bir teknoloji sahasına sahiptir.Her teknoloji kendisine ait sınırlamalar ve avantajlar sağlar. 1. Narrowband Technology : Bir az bantlı radyo sistem vericileri ve alıcıları özel bir radyo frekansında bilgiyi kullanır.Az bantlı radyo dalgaları radyo işaret frekansları ile bilginin dar bir alandan geçmesini mümkün kılar.İletişim kanallarındaki istenmeyen çarpraz konuşmalar , farklı kanal frekansları üzerinde birlikte çalışan farklı kullanıcılar tarafından engellenmiştir. Radyo frekansları özel telefon hatları gibidir.Sadece bir kişi hattan konuşabilir veya dinleyebilir. 2. Spread Spectrum Technology : Kablosuz LAN sistemlerinin çoğu spread spectrum teknolojisini kullanır.Genişband radyo frekans tekniği ordu tarafından güvenli , gizli , tehlikeli görevlerin iletimini kurmak için geliştirilmiştir.Spread Spectrum gizlilik , güvenlik ve doğruluk için iyi çalışan genişbantların alışverişinden dizayn edilmiştir. 2 çeşit spread spectrum radyo dalgası vardır: frekans sıçraması ve ard arda gelen direkt frekans. 3. Infrared Technology : Üçüncü teknoloji , ticari kablosuz LAN’larda az kullanılan kızıl ötesidir.Kızıl ötesi(IR) sistemler veriyi taşımak için çok yüksek frekansları kullanır.Sadece elektromagnetik spectrumlar içinde görülebilir ışık altındadır.Kızıl ötesi , ışığı geçirmeyen nesnelerin içine giremez.Ucuz direkt sistemler çok sınırlı alanda iletişim sağlarlar(3 feet gibi) ve kişisel alan ağları için kullanılırlar.Arasıra özel kablosuz LAN uygulamalarında kullanılır.Yüksek performanslı direkt kızıl ötesi hareketli kullanıcılar için kulanılamaz.Sadece ağa bağlı sabit kullanıcılar için kullanılır. 48 GENİŞ SPEKTRUM TEKNOLOJİLERİ (WİRELESS) İkinci Dünya Savaşı sırasında Amerikan Ordusu, daha güvenli ses iletişimi sağlamak için geniş spektrum tekniklerini geliştirmiştir. Bir geniş spektrum cihazı bir çok radyo frekansı arasında çalıştığından dolayı aynı fiziksel ortamda aynı spektrumu kullanan diğer cihazlarda çakışmadan çalışabilmektedir. Daha sonra bu teknoloji ticari amaçlar için kullanılmaya başlamıştır. Geniş spektrum sistemlerini kullanan bu teknoloji yüksek hızda RF veri iletiminin standardı haline gelmiştir. Geniş spektrum sinyallerini çözümlemek için 2 farklı modülasyon tipi mevcuttur. Direkt Dizin Geniş Spektrum (DSSS) DSSS sistemi göreceli olarak geniş sayılabilen 22MHz kanalını kullanır. Tipik olarak bir WLAN alanında tüm erişim noktaları 22MHz kanalı üzerindedir. DSSS araçlarının tasarımlarının karmaşıuk ve bileşenlerinin maliyetli olması bu teknolojinin olumsuz bir özelliğidir. Bunun yanında genel olarak bakıldığında çok fazla erişim noktası gerektirmeyen yapılarda toplam maliyetler açısında DSSS de uygun olabilir. Frekans Atlama (FHSS) Frekans atlamada, sinyal farklı frekanslar arasında atlar. Bu atlamanın gerçek dizinini bu iletişim içerisinde bulunan istasyonlar bilmektedir. Herhangi bir anda sinyal tek bir frekans üzerinden yayınlanır ve bir sonraki frekansa geçmeden önce 0.4 saniye gibi kısa bir süre o frekansta bulunur. Böylelikle tek frekans üzerinden ve hatta bir kaç frekans üzerinden çalışan diğer sistemlerde bu sistem arasında herhangi bir olumsuz etkileşim olmaz. Ayrıca FHSS sisteme gönderdiği veri paketini hatalara karşı kontrol eder ve herhangi bir sorun olduğunda yeniden gönderir. Ortagonal Frekans Çoklama (OFDM) Her ne kadar DSSS belli noktalarda yeterli olsa da özellikle radyo sinyallerinin fiziksel ortamdaki bazı nesnelerden yansıması sonucu oluşan gecikmelere çare bulamamaktadır. Bu gecikmeler verinin iletiminin etkinliğini azaltıcı yöndedir. Bu sorunun önüne geçebilmek için 5GHz bandında çalışan WLAN'larda çok taşıyıcılı bir modülasyon biçimi olan OFDM kullanılmaya başlanmıştır. Bu sistemle, yüksek veri hızlarında bilgi birden fazla paralel parçalara ayrılır ve herbir parça farkı bir alt taşıyıcıya yüklenir. IEEE 802.11b 802.11b standardı, 2.4GHz ISM bandında gerçekleşen işlemler için tanımlanmış bir standarttır. DSSS modülasyonu kullanan RF kanalları sayesinde yüksek hızlarda daha uzak noktalara veri iletimine olanak sağlar. Bu standart IEEE'nin 802.11 orjinal standardından 5 kat daha fazla veri hızına ulaşarak saniyede 11 Mbit verinin iletilmesini mümkün kılar. 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, WLAN'lar mobilitenin gerekli olduğu ve orta hızlı ağ bağlantılarına ihtiyaç duyulan alanlarda kullanılır. 801.11 standartlarının diğer önemli özelliği de açık standart olmalarıdır. 49 Güvenlik 802.11b standardı doğrulama ve şifreleme üzerinden güvenlik sağlar. Doğrulama, bir istasyonun kapsama alanındaki başka bir istasyonla haberleşme yetkisinin bulunup bulunmadığını denetler. Bu doğrulama, açık sistem veya paylaşımlı anahtar biçiminde olabilir. Açık sistemde istasyonlardan herhangi biri yetki isteyebilir. Yetki isteğini alan istasyon bu isteklerin tümüne veya daha önce belirlenmiş olanlarına cevap verebilir. Paylaşımlı anahtar sisteminde ise şifrelenmiş gizli bir anahtara sahip olan istasyonlar işlem yetkisine sahiptir. Şifreleme, radyo bağlantısı üzerinde güvenlik sağlamayı amaçlar. Şu anda standart anahtar uzunluğu 40 bittir. Bu anahtar işin uzmanı bir hacker tarafından kırılabilecek yapıya sahiptir. Bunun yanında geniş bir WLAN'da anahtar değiştirmenin kolay olmaması gerçeği anahtarı çözümleyen kişinin LAN içerisinde herhangi bir noktaya erişimini mümkün kılar. Her ne kadar bu özellikler bu standart için olumsuz yönlenmiş gibi gözüksede, gerek alınacak idare güvenlik önlemleri gerekse 128 bitlik anahtar yapısının kullanıma girmesiyle daha güvenli WLAN yapıları oluşacaktır. Hizmet Kalitesi Desteği Standart gelişim sürecinin bir parçası olarak IEEE tarafından bir hizmet kalitesi tabanı oluşturulmuştur. Bu oluşum yüksek hızda veri iletimini mümkün kılarken aynı zamanda temel internet uygulamaları, görüntü ve ses uygulamaları gibi fonksiyonların gerektirdiği performansı sağlamayı amaçlamaktadır. Bunun yanında hizmet kalitesini arttırma amacıyla belli noktalarda yazılımlar geliştirilmiştir. Böylelikle teknik altyapıyı değiştirmeden hizmet kalitesini arttırmak belli noktalarda mümkün olacaktır. Şu anda üzerinde çalışılan 802.11e standardı gerek güvenlik gerekse hizmet kalitesi olarak daha gelişmiş özelliklere sahip olacaktır. IEEE 802.11g 802.11g standardı temel olarak 802.11b standardının bir uzantısıdır. Bu standart ile birlikte veri iletim hızı 2 kat artarak saniyede 22Mbit'e ulaşmaktadır. Böylelikle video uygulamaları da dahil olmak üzere, bir çok multimedya uygulaması desteklenebilir hale gelmektedir. Bu standardın 802.11b ile uyum konusunda belli noktalarda yetersiz kalmasından dolayı henüz çok fazla uygulaması ve destekleyen ürünler görülmemektedir. Bu standardın kullanıma girmesiyle birlikte erişim noktalarında ve alıcılarda belli fiziksel değişikliklerin gerçekleştirilmesi gerekecektir. IEEE 802.11a 802.11a standardı, 802.11b standardının hızlı ethernet karşılığıdır. Bu standartla birlikte veri iletim hızı 802.11b'ye göre 5 kat daha arttırılarak saniyede 54Mbit'e çıkarılmaktadır. 802.11b'ye benzer olarak bu standardın kullanım bulacağı alanlar, yüksek veri hızlarını gerektiren verilerin ve içeriğin iletilmesi gereken durumlardır. Her ne kadar 802.11a'nın hizmet kalitesine yönelik özellikleri henüz belirlenmemiş olsada, sağladığı çok yüksek veri hızı doğru alanlarda kullanıldığında belli sonuçlar verebilir. Bu teknolojinin 50 kullanılmasından en fazla yararlanabilecek üç kilit uygulama; erişim noktaları arasındaki kablosuz omurgalar, yüksek veri iletim hızına ihtiyaç duyan kurumsal kullanıcılar ve video dağılım sistemleridir. 802.11a'da yüksek frekanslar (5GHz) kullanılmasından dolayı kayıplar artmakta ve 802.11b'ye göre aynı mesafeye erişebilmek için daha fazla güç gerekmektedir. 802.11b/g Karşılaştırması 802.11b/g ve 802.11a arasındaki en temel farklılık veri hızı ve kullandıkları frekanstır. Bu standartların farklı frekanslarda çalışmasından dolayı herbir standart için kullanılan teçhizat farklı yapıda olacak ve bunlar arasında bir uyumsuzluk görülecektir. Bundan dolayı 802.11b/g üzerinde çalışan mevcut bir sisteme sahip olan veya böyle bir sistem için yatırım yapan işletmeler için 802.11a çok da anlamlı bir alternatif olmayacaktır. 802.11b/g standardından 802.11a standardına erişim noktalarında ve alıcı sistemlerde yapılacak yükseltmelerle geçiş mümkün olabilir. Özellikle yüksek veri hızı gereken ve mevcut yapının yetersiz kaldığı noktalarda bu değişim anlamlıdır. 802.11a ve 802.11b/g herhangi bir sinyal çakışması göstermedikleri için aynı cihaz içerisinde bulunabilirler. Böylelikle herhangi bir ihtiyaç durumunda 802.11a teknolojisi mevcut 802.11b teknolojisine entegre edilebilir. 802.11b standardını kullanan cihazların kullanımı uluslararası kabul görmüştür. Bunun yanında 2.4 GHz bandının da global olması diğer bir avantajdır. HIPERLAN/2 HIPERLAN/2, Avrupa Telekominikasyon Standartları Enstitüsü (ETSI) tarafından geliştirilen ve üçüncü nesil mobil şebekeler, ATM ağları ve IP tabanlı ağlar gibi iletişim yapılarının hızlarını arttırmak amacıyla geliştirilen bir WLAN standardıdır. Bu standart ile birlikte veri hızı 54 Mbps'e kadar yükselebilmektedir. Bu standart ile geliştirilecek temel uygulamalar; veri, ses ve video uygulamalarıdır. Kararlı bir iletimi sağlamak için standart özellikleri içerisine hizmet kalitesi özellikleri de eklenmiştir. Nisan 2000'de onaylanan bu standardın henüz çok önemli uygulamaları görülmemektedir. 802.11a'ya benzer olarak bu standart da 5GHz frekansında çalışmaktadır ve aynı modülasyon tekniğini (OFDM) kullanmaktadır. Bu standart diğer standartlarla uyum konusunda yetersizlikler gösterdiğinden dolayı mevcut sistemlere entegrasyonda sorunlar yaşanabilir. HIPERLAN/2 standardının hedeflediği pazar Avrupa içerisindeki kurumsal müşterilerdir. Bu standardın odaklandığı nokta diğer standartların yetersiz kaldığı yönlerin yanı sıra hız ve hizmet kalitesidir. HIPERLAN/2'nin doğal yapısından kaynaklanan bir hizmet kalitesi desteği vardır. Hizmet kalitesi parametreleri her bir bağlantı için bant genişliği, gecikme oranı ve benzeri kriterler ışığında ayarlanabilir. Böylelikle yüksek iletim hızlarında dahi hizmet kalitesinden ödün verilmemiş olur. HIPERLAN/2 hem doğrulama hem de şifrelemeyi desteklemektedir. Doğrulama işlemi, ağa yetkili girişi garantiye almak üzere alıcının erişim noktasında yetkilendirilmesi veya alıcının doğru ağa eriştiğine emin olması için erişim noktasının yetkilendirdiği biçimde olabilir. Doğrulamanın amacına ulaşabilmesi için yetkili kullanıcı ve istasyonların bilgisi ve benzeri bilgileri içeren yardımcı sistemlere ihtiyaç vardır. 51 Alıcı, ağ içerisinde dolaşırken sürekli olarak en kaliteli sinyali arar. Alternatif bir bağlantı noktası tespit ettiğinde bu yeni noktaya geçer. Alıcının iletimde olmadığı zamanda güçten tasarruf moduna geçmesine yönelik bir mekanizma mevcuttur. Bunun gerçekleşmesi için alıcı, erişim noktasından tasarruf moduna geçme izni ister. Belli bir süre için bu izin dolduğu andan itibaren alıcı uyanma sinyalini bekler gelmediği zaman güç tasarrufu modunu sürdürür. 802.11a ile karşılaştırma Her ne kadar iki standart aynı frekansta çalışsa da başta kablolu ağlara bağlantı felsefesi olmak üzere belli noktalarda ayrılmaktadırlar. HIPERLAN/2, ethernet ağlarının yanında ATM, GSM, UMTS gibi sistemlerin destekleyicisidir. Bu durum HIPERLAN/2 yapısını biraz daha karöaşıklaştırmaktadır. Sonuç olarak, 5 GHz bandında çalışan 3 farklı sistem vardır. Bu standartlar arasında, birbirleriyle uyum sağlamak amacıyla çabalar sürmektedir. Home RF Adından da anlaşılabileceği gibi Home RF, tek bir ağ yapısı içerisinde bir çok cihazın birbirine bağlanmasını ve bu cihazlara Internet erişimini sağlamayı amaçlar. Pratik olarak bu teknoloji daha çok son kullanıcılara yöneliktir. Home RF 128 bit şifreleme özelliğinin yanında 24 bitlik ağ tanımlama koduyla etkili bir güvenlik sistemi sunar. 128 bit kodlama 1 trilyon farklı kodu içerdiğinden dolayı kırılması oldukça zordur. Bunun yanında frekans atlamalı modülasyonun kullanılması DoS (Denial of Service) olarak adlandırılan saldırılara karşı sistemin daha dirençli olmasını sağlar. 802.11b/g ile karşılaştırma Genel olarak Home RF ve 802.11b/g birbiriyle benzerlik gösterir. Her iki standardın amacı da bir kablolu ağa birden fazla cihazın bağlanmasını sağlamaktır. Home RF daha sınırlı alanlarda kullanılmak için tasarlandığından kurumsal ağ yapılarına yönelik yönetim özelliklerinden yoksundur. Her ne kadar bu bir olumsuzluk olarak gözükse de Home RF, küçük ölçekli ofislerin ihtiyacını karşılayabilecektir. Bunun yanında sunduğu ses ve görüntü iletim özellikleri de dikkate değerdir. 52