Ağ Teknolojileri Tarihçesi

Yaygınlığı her geçen gün artan internet ve ağ teknolojileri, hayatımızda 18. yy'daki sanayi devriminin getirdiğine benzer çapta etkilere sahip. Gittikçe artan hızlarla birbirlerine bağlanan bilgisayarlar, dünyanın herhangi bir köşesinden tam bir bilgi okyanusuna açılmamızı sağlıyor. 5 dakika içinde Caretta Caretta kaplumbağalarının beslenmesi hakkında bilgi edinebilir, Almanya'daki amcanızla görüşebilir ve ödeviniz için gereken son 5 olimpiyattaki yüzme şampiyonlarının listesine ulaşabilirsiniz. Bu yazımızda, bütün bunları yapabilmenizi sağlayan ağ teknolojilerinin geçmişine kısaca değineceğiz.

Internet

Bugünkü ağ ve internet teknolojilerinin temeli 1950 ve 1960'larda, nükleer saldırılardan etkilenmeyecek bir askeri komuta kontrol sisteminin tasarlanmasına dayanıyor. O zamana kadar telefon hatları üzerinden yürütülen komuta kontrol işlemleri, telefon hatlarının kilit noktalarına verilecek zararlarla devre dışı bırakılabilirdi, yeni sistem ise ağır hasar alsa bile hasarsız noktalar arasında iletişimi sağlayabilmeliydi. Bunun çözümü olarak iletişim hatlarını merkezi noktalardan çıkartmak yerine; birbiriyle iletişim kuracak uç noktalar, pek çok ara bağlantı ile çok sayıda başka noktaya bağlanacaktı. Ara bağlantı noktalarından bir tanesi bile çalışsa, buradan yola çıkılarak halen çalışan diğer yerlerle iletişim kurulabilecekti. Bu sistemin ilk uygulması Amerika'da, 1969 yılında ARPANET adıyla çalışmaya başladı, ve ilk bağlantı dört üniversite arasında yapıldı ve bağlanan kuruluş sayısı kısa süre içinde arttı. Bu genişleyen ağ 1980'li yıllarda dünya üzerindeki pek çok ülkeyi, akademik kurumları ve ticari şirketleri kapsayan Internet haline geldi. Askeri komuta kontrolü sağlamak amacıyla başlayan sistem, dünyanın her köşesiyle iletişim kurmamızı sağlayan ve hayatın her alanını etkileyen bir kavrama dönüştü.

Kablolu Yerel Ağlar

Dünya ya çapında küresel bir ağ olan Internet yanında, bir kurumun içindeki bilgisayarları birbirine bağlayan yerel ağlar mevcuttur. Bu yerel ağların ilki, Hawaii adalarında 1970'lerin başında ortaya çıkmıştır. Uzaktaki adaları, Honolulu adasındaki Hawaii Üniversitesi ana bilgisayarına bağlayabilmek için telsizler kullanılmıştır, ancak kablo kullanmadan çalışan ağların yaygınlaşması yaklaşık 30 yıl kadar sonra gerçekleşmiştir. Yaklaşık aynı zamanlarda, Hawaii'deki çalışmalardan da etkilenerek, Xerox şirketinde kablolu bir yerel ağ kurulmuştur ve ”Ethernet” adı verilmiştir. Bu sistemde uzun bir eşeksenli kabloya (koaksiyel kablo) şirketteki tüm bilgisayarlar bağlanmıştır. Kullanılan kablo yaklaşık 1 cm kalınlığında olup, bükülmesi ve dolayısıyla binalara döşenmesi zor bir kabloydu. Bu ilk sistem 10Base5 standardına temel olmuştur ve kablosundan ötürü ”kalın ethernet” olarak da adlandırılır. Bu kabloya bilgisayarları bağlanmak için, eşeksenli kablonun merkezinden geçen iletkene bir iğne çok dikkatlice batırlır. Bu iletken sayesinde sinyalleri alan bir elektronik cihaz, AUI çıkışına bağlanan daha ince bir kablo aracılığıyla sinyalleri bilgisayara iletir. Bilgisayardaki ethernet kartında da aynı AUI çıkışından vardır. Bu sisteme, kabloya batırılan iğneden ötürü “vampir tapa” denir. Bilgisayardan gelen sinyaller de vampir tapada aynı iğne kullanılarak ethernet kablosuna aktarılır. Veri iletişiminin hızı ise saniyede 10 megabit, yani 10Mbps olmaktaydı.

Daha sonra kullanılan yerel ağ sistemi ”ince ethernet” olarak adlandırılıp 10Base2 standardını oluşturmuştur. Buradaki fark, kullanılan kablonun daha ince olması ve kolay bükülebilmesidir. Ayrıca vampir tapa yerine BNC fişi denilen yuvarlak fişler kullanılmıştır. BNC fişleri vampir tapaya göre daha pratiktir ve daha seyrek bozulur.


İnce  ethernet ve kalın ethernet sistemlerinin sorunu, bütün bilgisayarların aynı kablo üzerinden bağlanmasıdır. Kabloda meydana gelen kopukluklar, vampir tapalardan ya da BNC fişlerinden kaynaklanan sorunlar bu iki ağ teknolojisini bakımı zor bir sistem haline getirmiş, yeni teknolojilerin geliştirilmesine yol açmıştır. Bu sorunların çoğunu çözen sistem ise merkezi sistem ve yıldız yapısı olmuştur.

Ağların Işıkla Buluşması: Fiber Optik

Şimdiye kadarki sistemlerdeki kablolar bir iletkenin (çoğunlukla bakır) içinden geçen elektrik sinyallerine dayanıyordu. Diğer bir kablo teknolojisi fiber optik kablolardır. Fiber optik teknolojisi çok ince plastik ya da cam kablolardan ışık ileterek çalışır.
1970'lerde  gelişmeye başlayan fiber optik teknolojisi, ışığın farklı maddelerden geçerkenki davranışlarını temel alır. Maddelerin kırılma indisine ve ışığın geliş açısına göre, ışık bir maddeden diğerine geçerken ya kırılır ya da yansıtılır. Örneğin ışık sudan havaya belli bir açıyla geçerken kırılır ve ışığın kırınımı olarak bildiğimiz durum gerçekleşir. Fiber kabloda ise ışığın belli bir açıyla cam ya da plastikten dışarı çıkmaya çalışırken yansımasından faydalanılır.

Bir fiber kablonun çekirdek kısmı 8-50 mikrometre kalınlığındadır. 1 mikrometre, 1 milimetrenin binde biri kadardır. Karşılaştırmak için, bir insan saçı 17 ile 181 mikrometre arasındadır [*] Çekirdek kısmın etrafında yine cam ya da plastikten bir katman bulunur, ancak burada kullanılan malzeme çekirdekte kullanılandan farklı kırılma indisine sahiptir. Fiber kablonun yapımındaki malzeme seçimiyle ışığın kablo dışına en az kaçak vermesi, böylelikle çok uzun mesafeleri kat edebilmesi amaçlanmıştır.10BASE-e-T, 100Base-T ve 1000Base-T sistemlerinin fiber kablolarla çalışan türevleri vardır. Fiber kabloların bakır kablolara üstünlükleri; çok uzak mesafelere yükseltici olmadan ulaşabilmesi, elektromanyetik alanlardan etkilenmemesi, aynı hızı sağlayan bakır kablolara kıyasla ince ve hafif olması olarak sıralanabilir.

Kablosuz Ağlar

Kablolu ağlardan farklı olarak, radyo dalgaları kullanılarak kurulan kablosuz ağ teknolojisi de yaygınlık kazanmaktadır. Kablo döşeme masrafından kurtulunması, hareket halindeki dizüstü bilgisayarlara ağ erişimi sağlaması gibi getirileri vardır. Kablolu ağlara kıyasla hızın yavaş olması, sinyal gürültüsünden, duvarlardan ve yağmurdan etkilenmesi ise kablosuz ağların eksik yönlerindendir. Kablosuz ağ alanında iki farklı standart başı çekmektedir. .802.11(Wi-Fi)) kısa mesafede(birkaç yüz metrede) bilgisayarları birbirine bağlamak için kullanılan ve git gide yayılan kablosuz ağ teknolojisidir. 1997 yılında ilk standart yayınlanmış, 1999 yılında ise 802.11a(54 Mbps hızında) ve 802.11b(11Mbps hızında) olarak iki sürümü ortaya çıkmıştır. 2003 yılında standartlaşan 802.11g sürümü, yine 54 Mbps hızında çalışan ancak daha kaliteli sinyal sağlayan bir teknolojidir. Uzak mesafelerde (50 kilometreye kadar) etkili bir kablosuz ağ teknolojisidir, 2001 yılında onaylanıp standart olmuştur. Daha sonraki sürümleri WiMAX adı ile yaygınlaşmaya başlamıştır. Bu teknolojiyle sabit noktalar arasında iletişim kurulabileceği gibi, taşınabilir cihazlarla(Cep telefonu, dizüstü bilgisayar, el bilgisayarı) da bağlantı sağlanabilir. Bu sistemle binalar arasında bakır ya da fiber kablo çekmek yerine, radyo dalgaları ile hızlı Internet erişimi sağlanabilecektir. Ayrıca 3. nesil cep telefonu teknolojisine(3G ya da Türkçesiyle 3N) bir alternatif oluşturmaktadır.

Şimdiki Zaman ve Gelecek

Teknolojinin kablolu ağlarda geldiği son nokta 10-gigabit ethernet teknolojisidir(10GBASE), fiber kablolar ya da özel bakır kablolar kullanılabilen oldukça yeni bir teknolojidir. 2002 yılında standartlaşmıştır, oldukça pahalıdır ve büyük hıza ihtiyaç duyan bilgi işlem merkezlerinde ya da süper bilgisayarlarda kullanılmaktadır. Kullanımı arttıkça, diğer teknolojilerde olduğu gibi fiyatları düşüp yaygınlaşması beklenebilir. Önce üniversitelerde ve büyük şirketlerde, daha sonra küçük şirketler ve evlerde kullanılmaya başlayacağını düşünebiliriz. Kablosuz ağlar ise zaten ivmelenerek yayılmakta. 802.16 teknolojisi kablosuz ağları çok uzak mesafelerde de etkin kullanılabilir hale getirdiğinde, erişilmesi ve kablo çekilmesi zor yerlere de internet bağlantısı sağlanabilecektir. Yapılacak daha fazla araştırma ile kablolu ağın hızına yaklaşacak sistemlerin çok tercih edileceğini öngörmek çok da zor değil.