WLAN nədir?

Müasir rəqəmsal dünyada “simsiz/kabelsiz yerli (lokal) şəbəkə” (Wireless Local Area Network) termini müasir şəbəkələrin təməl daşı olub, əlaqə, rabitə və əməkdaşlıq yollarını dəyişdirən ən əsas amildir.

Simsiz hesablama (Wireless computing), heç bir tel bağlamadan şəbəkəyə qoşulmağa imkan verən yeni və sürətlə inkişaf edən bir texnologiyadır. Bu, telefonunuzda internetə çıxışa bənzəyir, lakin bütün bina və ya kampus kimi böyük məkanlar üçün nəzərdə tutulub. Adi simli şəbəkələr kimi, simsiz şəbəkələr də sürətli bir əlaqə təmin etmək üçün hazırlanmışdır, lakin kabellərdən istifadə etmədən. Xüsusilə möhkəm materiallardan tikilmiş köhnə binalar və ya şəbəkənin yalnız qısa müddətə ehtiyac duyduğu yerlər kimi simli şəbəkələrin quraşdırılmasının çətin və ya bahalı olduğu yerlərdə faydalıdırlar.

Elmi dillə desək, kabelsiz (simsiz) yerli (lokal) şəbəkə (Wireless Local Area Network) iki və ya daha çox cihazın məhdud miqyasda yerli şəbəkə (LAN) yaratmaq üçün simsiz əlaqə qurmağına imkan verən simsiz şəbəkədir. Adı çəkilən məhdud miqyas iş mühiti, hərhansı təhsil ocağı, xəstəxana və ya ən sadə nümunə ilə adi ev ola bilər. Belə ki kabelsiz LAN şəbəkələri istifadəçilərə şəbəkənin əhatə dairəsində işləməyə və hərəkət etməyə imkan verir. WLAN şlüz ( Şəbəkə keçidi, ing: gateway) vasitəsilə İnternet bağlantısı qurmaq qabiliyyətinə malikdir.

Dünyada ən çox istifadə edilən kompüter şəbəkələri sözsüz ki IEEE 802.11 standartlarına uyğun olan kabelsiz lokal şəbəkələrdir. Wi-Fi, bəlkə də IEEE 802.11 spesifikasiyalarından istifadə edən ən məşhur kabelsiz şəbəkə markasıdır. WLAN və Wi-Fi çox şeyi dəyişdirərək bir növ yeni internet dövrünə səbəb oldu. İnsanlar yalnız bir-birlərinə onlayn qoşulmurlar, həm də bunu daha rahat bir şəkildə edə bilərlər.

Üstəlik, WLAN-lar bütün forma və ölçülərdə cihazların problemsiz qarşılıqlı əlaqə qura biləcəyi hiper əlaqəli bir dünya üçün zəmin hazırlayaraq mobil cihazların və əşyaların İnternetinin (IoT) yayılmasını sürətləndirməkdə mühim bir rol oynadı.

• WLAN Cihazları

Bir WLAN bir neçə və ya daha çox iki cihaz ola bilər. Ancaq kabelsiz şəbəkələr cihazların sayı artdıqca idarə etmək getdikcə daha çətinləşir.

Kabelsiz LAN-lar bir çox müxtəlif növ cihazları ehtiva edə bilərlər:

1. mobil telefonlar

2. noutbuk, planşet və o cümlədən şəxsi kompüterləri

3. internet audio sistemi

4. oyun konsolları

5. hər hansı digər internet cihazı

• WLAN Hardware və Bağlantılar

WLAN əlaqələri müştəri cihazlarına quraşdırılmış radio vericilər və alıcılar vasitəsilə işləyir. Simsiz şəbəkələr kabellər tələb etmir, lakin bunları qurmaq üçün adətən bir neçə xüsusi təyinatlı qurğu (həmçinin öz radiosuna və qəbuledici antenna malikdir) istifadə olunur.

Yerli Wi-Fi şəbəkələri, məsələn, iki rejimdən birində yaradıla bilər: ad-hoc və ya infrastruktur.

Wi-Fi ad-hoc rejimi WLAN-lər, aralıq hardware komponentləri olmayan müştərilər arasında peer-to-peer birbaşa əlaqələrdən ibarətdir. Ad-hoc yerli şəbəkələr bəzi hallarda müvəqqəti əlaqələr yaratmaqda faydalı ola bilər, lakin onlar bir neçə cihazdan daha çox dəstəkləmək üçün ölçülü deyil və təhlükəsizlik risklərini də yarada bilərlər.

Wi-Fi infrastruktur rejimi WLAN, digər tərəfdən, bütün müştərilərə birləşdirən simsiz giriş nöqtəsi (AP) adlı bir mərkəzi cihazdan istifadə edir. Ev şəbəkələrində, simsiz genişzolaqlı marşrutlaşdırıcılar bir AP funksiyasını yerinə yetirir və evdə İnternetə çıxış üçün WLAN-yı aktivləşdirir. Birdən çox AP-lər bir-birinə qarışdırıla bilər və birdən çox WLAN-ı daha böyük birinə birləşdirə bilər.

Mövcud kabel şəbəkəsini genişləndirmək üçün bəzi simsiz LANlar mövcuddur. Bu WLAN növü kabel şəbəkəsinin kənarına bir giriş nöqtəsi əlavə etməklə və köçürmə rejimində işləmək üçün AP qurmaqla qurulur. Müştərilər, simsiz rabitə vasitəsilə giriş nöqtəsi ilə ünsiyyət qurur və AP-nin körpü bağlantısı vasitəsilə Ethernet şəbəkəsinə daxil ola bilər.

• WLAN texnologiyasının qısa tarixi və təkamülü

Simsiz rabitə ideyası 19-cu əsrin sonlarında, radio dalğaları aşkar edildikdə ortaya çıxdı. Ancaq bu gün bildiyimiz WLAN yalnız 20-ci əsrin sonlarında formalaşmağa başladı. 1990-cı illərin əvvəllərində ilk WLAN standartları inkişaf etdirildi. Bu erkən versiyalar yavaş idi və çox da etibarlı deyildi. Cihazların rabitə üçün görmə xəttində olmasını tələb edən infraqırmızı adlı bir texnologiyadan istifadə edirdilər.

Sonra, 1990-cı illərin sonlarında IEEE (elektrik və elektron Mühəndisləri İnstitutu) WLAN texnologiyasının inkişafında mühüm mərhələ olan 802.11 standartını təqdim etdi. Bu standart cihazların infraqırmızı əvəzinə radio dalğaları ilə əlaqə qurmasına imkan verdi və bu da onları daha rahat və etibarlı etdi.

Texnologiya inkişaf etdikcə 802.11 standartının yeni versiyaları ortaya çıxdı və hər biri daha sürətli sürət və performans təmin etdi. Bunlara 802.11 b, 802.11 g və 802.11 n kimi standartlar daxildir.

Son illərdə 802.11 ac və 802.11 ax kimi daha sürətli standartların tətbiq olunmasının şahidi olmuşuq. Bu standartlar daha yüksək sürətləri, eyni vaxtda daha çox əlaqəni və yüksək iş şəraitində daha yüksək performansı dəstəkləyir.

Bu gün evlərdən və ofislərdən kafelərə və hava limanlarına qədər hər yerdə sözü gedən texnologiyadan istifadə edilir. Gündəlik həyatımızın ayrılmaz bir hissəsinə çevrilən WLAN texnologiyası harada olmağımızdan asılı olmayaraq əlaqə saxlamağımıza imkan verir. Davamlı texnoloji inkişafları nəzərə alaraq, WLAN texnologiyasının gələcəkdə daha sürətli və daha etibarlı əlaqələr təklif etməyini və, LAN şəbəkələrinin daha da inkişaf etməyə davam edəcəyini gözləyə bilərik.

• Simsiz LAN arxitekturası:

1. Giriş nöqtələri:

• Giriş nöqtələri simsiz rabitə təmin edən cihazlardır. Onlar smartfonlar, noutbuklar və planşetlər kimi cihazların şəbəkəyə qoşulmasına imkan verən Vi-Fi siqnallarını ötürən Mərkəzi qovşaqlar kimi çıxış edirlər.

• Giriş nöqtələri ümumiyyətlə internet bağlantısı təmin etmək üçün marşrutlaşdırıcı və ya keçid kimi simli şəbəkə infrastrukturuna qoşulur.

• Strateji olaraq müəyyən bir zonada yerləşirlər ki, bu da optimal əhatə dairəsini və siqnal gücünü təmin edir, Vi-Fi siqnalının zəif və ya ümumiyyətlə olmadığı “ölü zonaların” sayını minimuma endirir.

2. Simsiz marşrutlaşdırıcılar:

• Simsiz marşrutlaşdırıcılar ənənəvi simli router və giriş nöqtəsinin funksiyalarını birləşdirən çoxfunksiyalı cihazlardır.

-Məlumat paketlərini müxtəlif şəbəkələr arasında yönləndirməklə yanaşı, simsiz marşrutlaşdırıcılar da cihazların Vi-Fi bağlantısı təmin edən simsiz giriş nöqtəsi təmin edir.

-Bunlara tez-tez şəbəkə ünvanı tərcüməsi (NAT), təhlükəsizlik divarının qorunması və IP ünvanlarını idarə etmək və şəbəkə təhlükəsizliyini təmin etmək üçün DHCP server imkanları kimi xüsusiyyətlər daxildir.

3. Simsiz körpülər:

• Simsiz körpülər iki ayrı şəbəkəni simsiz birləşdirən və aralarındakı boşluğu aradan qaldıran cihazlardır.

• Bunlar ümumiyyətlə uzaq yerlər arasındakı şəbəkə əlaqəsini genişləndirmək və ya simli əlaqələrin yerləşdirilməsinə mane ola biləcək binalar və ya ərazi kimi fiziki maneələri aşmaq üçün istifadə olunur.

• Simsiz körpülər cüt — cüt işləyir, bir cihaz ötürücü, digəri isə qəbuledici rolunu oynayır, iki son nöqtə arasında simsiz əlaqə qurur.

4. Müştərilər:

• Müştərilər şəbəkə mənbələrinə və xidmətlərinə daxil olmaq üçün simsiz LAN-a qoşulan cihazlardır.

• Müştərilərin ümumi nümunələri smartfonlar, noutbuklar, planşetlər, Masaüstü kompüterlər və IOT cihazlarıdır (əşyaların İnterneti).

• Müştərilər giriş nöqtələri və ya simsiz marşrutlaşdırıcılarla əlaqə qurur, məlumat paketlərini simsiz göndərir və alır.

• Komponentlər arasında qarşılıqlı əlaqə:

• Giriş nöqtələri və simsiz marşrutlaşdırıcılar yaxınlıqdakı müştərilərlə simsiz əlaqələr qurmaq üçün müəyyən Radio tezliklərindən istifadə edərək davamlı olaraq Vi-Fi siqnallarını ötürürlər.

• Müştərilər mövcud Vi-Fi şəbəkələrini tarar və siqnal gücü, şəbəkə təhlükəsizliyi parametrləri və SSID (Service Set Identifier) konfiqurasiyası kimi amillərə əsaslanaraq giriş nöqtələri və ya simsiz marşrutlaşdırıcılarla əlaqə qururlar.

• Bağlandıqdan sonra müştərilər məlumat paketlərini giriş nöqtələrinə və ya simsiz marşrutlaşdırıcılara ötürə və onlardan əldə edə, şəbəkədəki digər cihazlarla əlaqə qura və internet mənbələrinə daxil ola bilərlər.

• Simsiz körpülər müxtəlif yerlər arasında point-to-point və ya point-to-multipoint əlaqələri qurur, şəbəkə bağlantısını simli infrastrukturun əhatə dairəsindən kənarda genişləndirir.

• Giriş nöqtələri, simsiz marşrutlaşdırıcılar, simsiz körpülər və müştərilər birlikdə əhatə dairəsi daxilində istifadəçilər üçün simsiz rabitəni və şəbəkəyə girişi asanlaşdıran bir sahib ekosistemi meydana gətirirlər.

• IEEE 802.11 standartı:

1. 802.11a:

• Bu standart Vi-Fi-nin ən erkən versiyalarından biri idi.

• Məlumat ötürülməsini sürətləndirən əvvəlki standartlardan daha yüksək tezlik diapazonunda işləyirdi.

• Bununla birlikdə, məhdud bir aralığa sahib idi və divarlar kimi fiziki maneələrin müdaxiləsinə məruz qaldı.

2. 802.11b:

• 802.11 b, 802.11 a ilə müqayisədə fərqli bir tezlik diapazonunda işləyən başqa bir erkən standart idi.

• 802.11 a ilə müqayisədə daha aşağı sürət təmin etdi, lakin daha uzun məsafəyə sahib idi və müdaxiləyə daha az meylli idi.

• 802.11 b standartı köhnə Vi-Fi cihazları ilə mövcudluğu və geriyə uyğunluğu sayəsində populyarlıq qazandı.

3. 802.11g:

• 802.11 g standartı 802.11 b standartından təkmilləşdirilib, geriyə uyğunluğu qoruyarkən daha sürətli məlumat ötürmə sürəti təklif edir.

-802.11 b standartı ilə eyni tezlik diapazonunda işləyir və Vi-Fi şəbəkələrini yeniləyən istifadəçilər üçün daha hamar bir keçid təmin edir.

• 802.11 g standartı balanslaşdırılmış sürət, diapazon və uyğunluq nisbəti sayəsində geniş yayılmışdır.

4. 802.11n:

-Vi-Fi 802.11 olaraq da bilinən n standartı, Vi-Fi texnologiyasına əhəmiyyətli inkişaflar gətirdi.

• Məlumat ötürmə qabiliyyətini artırmağa və siqnal etibarlılığını artırmağa imkan verən çox giriş və çox çıxış (MIMO) texnologiyasını dəstəkləyir.

• 802.11 n standartı əvvəlki standartlara nisbətən daha sürətli sürət və daha geniş əhatə təmin edir, bu da onu media axını və onlayn oyun kimi yüksək bant genişliyi tətbiqləri üçün uyğun edir.

5. 802.11ac:

-802.11 ac standartı və ya Vi-Fi 5, Vi-Fi performansında əhəmiyyətli bir addımdır.

• 5 Ghz tezlik diapazonunda işləyir və kanal genişləndirilməsi və şüa əmələ gətirmə texnologiyası kimi xüsusiyyətləri təmin edir.

• 802.11 ac Gigabit sinif sürətini təmin edir, bu da 4K video axını və böyük fayl ötürülməsi kimi tələbkar tətbiqetmələr üçün idealdır.

6. 802.11ax:

• 802.11 Ax, Vi-Fi 6 olaraq da bilinir, son yeniləməm zamanı ən son Vi-Fi standartıdır.

-Yüksək şəbəkə sıxlığı olan mühitlərdə Vi-Fi səmərəliliyini və performansını artırmağı hədəfləyir.

• 802.11 Ax standartı, gözləmə müddətini azaltmaq və bant genişliyini artırmaq üçün Ortogonal tezlik bölgüsü çoxsaylı giriş (OFDMA) və hədəf oyanma vaxtı (TVT) kimi xüsusiyyətləri tətbiq edir.

• Vi-Fi 6, qoşulmuş cihazların daha sürətli sürətini, performansını və batareyanın ömrünü təmin edir.

Bu standartlar illər ərzində Vi-Fi texnologiyasının təkamülünü əks etdirir və hər iterasiya ilə artan simsiz ehtiyacları ödəmək üçün yeni xüsusiyyətlər və təkmilləşdirmələr ortaya çıxır.

• Hər bir ümumi simsiz LAN protokolu və simsiz mühitdə necə işlədikləri haqqda qısa məlumat:

1. TCP / IP (transmission control protocol/Internet Protocol):

• Məqsəd: TCP / IP internetin əsas rabitə protokoludur. Şəbəkədəki cihazlar arasında etibarlı məlumat paketi ötürülməsini təmin edir.

• Simsiz mühitdə işləmək: simsiz mühitdə TCP/IP protokolu simli şəbəkələrə bənzər şəkildə işləyir. Cihazlar IP ünvanlarından istifadə edərək əlaqə qurur və TCP protokolu məlumat paketlərinin simsiz ötürülməsinə baxmayaraq dəqiq və düzgün qaydada çatdırılmasını təmin edir. Simsiz cihazlara şəbəkəyə qoşulmalarına və digər cihazlarla həm simsiz, həm də internet üzərindən əlaqə qurmalarına imkan verən IP ünvanları verilir.

2. DHCP (dinamik host konfiqurasiya protokolu):

• Təyinat: DHCP şəbəkədəki cihazlara IP ünvanlarının təyin edilməsi prosesini avtomatlaşdırır. Bu, hər bir cihazın əl ilə konfiqurasiya edilmədən unikal IP ünvanına malik olmasını təmin edir.

• Simsiz mühitdə işləmək: simsiz mühitdə DHCP serverləri şəbəkəyə qoşulduqda simsiz cihazlara dinamik olaraq IP ünvanları təyin edir. Bu, xüsusilə cihazların tez-tez qoşulduğu və ayrıldığı yerlərdə, məsələn, ictimai qaynar nöqtələrdə və ya böyük korporativ şəbəkələrdə faydalıdır. DHCP, cihazların əl konfiqurasiyasına ehtiyac olmadan şəbəkəyə problemsiz qoşula biləcəyini təmin edir.

3. DNS (Domain Name System):

• Təyinat: DNS domen adlarını çevirir (məsələn, www.example.com)) Kompüterlərin başa düşdüyü IP ünvanlarına. Bu, oxunaqlı adları maşın oxunaqlı IP ünvanlarına göstərən internet telefon kitabçasına bənzəyir.

• Simsiz mühitdə işləmək: simsiz mühitdə DNS simli şəbəkələrdə olduğu kimi işləyir. Simsiz cihaz domen adından istifadə edərək veb saytına və ya xidmətinə daxil olmaq istədikdə, DNS serverinə DNS sorğusu göndərir. DNS server daha sonra cihazın istədiyiniz yerə qoşulmasına imkan verən müvafiq IP ünvanı verir. DNS, internetdə hamar bir təcrübə təmin etmək və onlayn xidmətlərə daxil olmaq üçün lazımdır.

Beləliklə, TCP / IP, DHCP və DNS həm simli, həm də simsiz mühitlərdə rabitə, ünvan təyinatı və ad həllini təmin edən əsas protokollardır. Onlar etibarlı məlumat ötürülməsini, IP ünvanlarının avtomatik təyinatını və onlayn resurslara problemsiz girişini təmin edərək, internet şəbəkələrinin rəvan işləməyini təmin edir.

• Bir sıra çətinliklər:

Simsiz/kabelsiz şəbəkə istifadəçiləri simli şəbəkə istifadə edərkən öyrəşdikləri mühiti burda da istəyirlər. Buna sürətli internet və asan əlaqə üstünlüyü daxildir. Ancaq həm simli həm simsiz şəbəkələri qurmaq öz özlüyündə bəzi çətinliklər daşıyır.

1. Tezlik paylanması (Frequency Allocation) — simsiz şəbəkənin işləməsi üçün bütün istifadəçilərin ümumi tezlik diapazonunda işləməsi tələb olunur. Xüsusi məqsədlər üçün tezlik diapazonları ümumiyyətlə hər bir ölkədə təsdiqlənməli və lisenziyalaşdırılmalıdır ki, bu da mövcud radio spektrinə yüksək tələbat səbəbindən vaxt aparan bir prosesdir.

2. Müdaxilə və etibarlılıq (Interference and Reliability) — simsiz kommunikasiyalarda müdaxilə eyni tezlik diapazonunu paylaşan iki və ya daha çox mənbədən eyni vaxtda ötürülmələr (yəni toqquşmalar) nəticəsində yarana bilər. Toqquşmalar ümumiyyətlə kanalın sərbəst buraxılmasını gözləyən və eyni zamanda ötürülməyə başlayan bir neçə stansiyanın nəticəsidir. Toqquşmalar, kanalın boş olduğuna inanan stansiyanın onsuz da işləyən bir ötürülmənin mövcudluğunu uğurla aşkar etmədən ötürülməyə başladığı “gizli terminal” problemindən də qaynaqlanır. Eyni zamanda müdaxilə, alıcıdakı amplituda və fazada təsadüfi dalğalanmalarla xarakterizə olunan çox yollu donmalardan da yarana bilər. Rabitə kanalının etibarlılığı ümumiyyətlə orta bit səhv dərəcəsi (BER) ilə ölçülür. Paketlənmiş səs rabitəsi üçün, bir qayda olaraq, təxminən

paket itkisi məqbuldur. Kodlaşdırılmamış məlumatlar üçün

-a bərabər olan ber dəyəri etibarlı hesab olunur. Etibarlılığı artırmaq üçün Avtomatik təkrar sorğu (Automatic repeat request — ARQ) və birbaşa səhv düzəltmə (forward error correction — FEC) funksiyaları istifadə olunur.

3. Təhlükəsizlik (Security) — simli bir şəbəkədə məlumat mühiti fiziki olaraq qorunur və şəbəkəyə giriş asanlıqla idarə olunur. Simsiz şəbəkəni qorumaq daha çətindir, çünki məlumat ötürmə mühiti ötürücünün coğrafi məsafəsi daxilində istənilən istifadəçi üçün açıqdır. Məlumatların məxfiliyi ümumiyyətlə şifrələmədən istifadə edərək radio ötürülməsində təmin edilir. Simsiz trafik şifrələməsi mümkün olsa da, bu, adətən xərcləri artırmaq və performansı azaltmaqla baş verir.

4. Enerji istehlakı (Power Consumption) — ümumiyyətlə qoşulmuş cihazlar simli şəbəkələr, binada quraşdırılmış 110 V gərginlikli yerli şəbəkə ilə təchiz edilmişdir. Bununla birlikdə, simsiz cihazlar portativ və/və ya mobil cihazlarda istifadə üçün nəzərdə tutulmuşdur və ümumiyyətlə batareya ilə işləyir. Buna görə də, cihazlar çox enerjiyə qənaət edəcək şəkildə dizayn edilməlidir ki, bu da “yuxu” rejimlərinin və aşağı güclü displeylərin istifadəsinə gətirib çıxarır ki, bu da istifadəçiləri dəyər və performans, eləcə də dəyər və imkanlar arasında seçim etməyə məcbur edir.

5. İnsan təhlükəsizliyi — radio və mobil telefonlardan radio tezliyi (RF) ötürülmələrinin insan xəstəlikləri ilə əlaqəli olub olmadığını müəyyənləşdirmək üçün araşdırmalar aparılır. Şəbəkələr şəbəkə cihazları tərəfindən ötürülən gücü minimuma endirəcək şəkildə dizayn edilməlidir. İnfraqırmızı (IR) simsiz şəbəkələr üçün optik ötürücülər görmə pozğunluğunun qarşısını almaq üçün dizayn edilməlidir.

6. Hərəkət (Mobility) — şəbəkə qurarkən statik olan simli terminallardan fərqli olaraq, simsiz terminalların əsas üstünlüklərindən biri hərəkət azadlığıdır. Buna görə sistemlərin dizaynında mobil istifadəçilər üçün trafikin ötürülməsi və yönləndirilməsi sərhədləri arasında məlumat ötürmə qabiliyyəti nəzərə alınmalıdır.

• Nəticə

Nəticə olaraq qeyd edirik ki, LAN-lar və ya WLAN-lar son dərəcə vacibdir, çünki İnternetə simsiz qoşulmağımıza imkan verir. Onlar hər yerdə, məsələn, evdə, məktəblərdə və hətta kafelərdə istifadə olunur. LAN şəbəkələri giriş nöqtələri və marşrutlaşdırıcılar (access points and routers) kimi elementlər sayəsində işləyir və fərqli sürət və performans standartlarına malikdir. Gələcəkdə biz WLAN-ların təcavüzkarlardan ultra təhlükəsiz olmağını təmin etməli, onları daha da sürətləndirməli və “ağıllı evlər”, super sürətli 5G şəbəkələri kimi maraqlı cihazlara necə qoşacağımızı anlamalıyıq.

Aslan Məmmədov