Bakır Üzerinde Genişbant mı?

Yavaş internete karşı bir ara çözüm: Sinyal taşıma frekansı bir gigahertz'in üzerine yükseltilebilseydi, yaygın olarak kullanılan bakır kablolar aracılığıyla geniş bant veri iletimi de mümkün olabilirdi. Bu, önerme yaygın olarak kullanılan bakır hatların olası üst sınırını tespite etmeye çalışan araştırmacıların yaptığı bir deneye dayanıyor. Bilim adamları, en azından " en son mil” olarak tabir edilen ve kullanıcıya en yakın ağ segmanını ifade eden kısım için daha yüksek bir taşıyıcı frekansı sayesinde fiber altyapısız daha hızlı internetin mümkün olabileceğine inanıyor.

Bakır Kablo Üzerinden Daha Fazla Bilgi Aktarılabilir.

Artan sayısallaştırma ve modern uygulamalar, her zamankinden daha hızlı ve daha güçlü veri iletimi gerektiriyor. Ancak metropol alanlardan uzakta, birçok insan hızlı bir İnternet bağlantısının sadece hayalini kurmakla yetinmekte ve bu özellikle Almanya'da da bu şekilde. Çünkü fiber optik ağın genişletilmesi süreç olarak birçok yerde yavaş ilerliyor. Bu nedenle, metropollerden uzaktaki tüm bölgelerin fiber optik altyapıya erişmesi yıllar alabilir.

Bakır Hatlar Test Altında:

Ancak, fiber optik olmadan bile iletim hızlarını önemli ölçüde artırabilecek bir geçici çözüm bulunması mümkün olabilir. Cambridge Üniversitesi'nden baş yazar Ergin Dinç, "Hiç kimsenin aklına yaygın kullanıma sahip bakır kablolardaki veri hızlarını sınırlayan fiziksel sınırlara yakından bakmak gelmedi" diyor. "Bu hatları farklı bir şekilde kullanmayı düşünseydik, onları daha hızlı veri aktarmak için kullanmak mümkün olabilirdi."

Yaygın olarak toprak altında kullanılan bakır telekomünikasyon hatları genellikle ilaveten metal bir kılıfla korunan iki bükümlü bakır kablodan oluşur. Bu hatlar standart durumda birkaç yüz megahertz frekansları için tasarlanmışlardır. Araştırmacılar, "Mevcuttakiler ile yeni geliştirilen DSL teknolojileri şimdiye kadar hep bir gigahertz'in altındaki frekansları kullandı" diye açıklıyor. Bu frekanslarda sinyaller yoğunluğunu çok hızlı bir şekilde kaybettiğinden bağlantının zayıfladığını belirtmek gerekiyor.

Beş Gigahertz'e kadar Frekans Artışı Mümkün

Dinç ve ekibi şimdilerde, bakır kablolarda daha yüksek frekansların kullanılıp kullanılamayacağını araştırmak için bilgisayar destekli modelleme ve pratik deneylerden oluşan bir kombinasyonun başarısını test etmekle meşguller. Bu testi , bir ila on iki gigahertz frekanslarında değişen test sinyallerini yine değişen sıklıkta birbirine sarılmış bakır kablolar ile aktararak gerçekleştirdiler Ekip burada bakır kablolarda halen kullanılabilir maksimum mesafe ve sinyalleri tespit etmek için bu kabloların çok güçlü bir elektromanyetik radyasyonunu testin hangi noktasından itibaren gerçekleştirdiğini araştırdı. Sonuç: "Örneğin, Büyük Britanya'da kullanılan standart çift telli hatlar (bükümlü çiftler), radyasyon etkisi göstermeden beş gigahertz'lik bir taşıyıcı frekansına kadar çalıştırılabilir," diyor Dinç ve ekibi. Bakır hatların sargı yoğunluğu ne kadar düşükse, bu üst sınır onlar için o kadar yüksek.

Saniyede 10 Gbit’e Kadar-Ama Yalnızca Kısa Mesafelerde

Ama bu somut terimlerle ne anlama geliyor? Şu anlama geliyor:

Araştırmacıların model hesaplamalarına göre, bir gigahertz'in üzerindeki frekansların kullanılması, bakır kablolarda şu anda olduğundan çok daha yüksek iletim hızları sağlayabilir. Ekip, "DSL teknolojisi böylece veri hızlarını saniyede 10 Gbit’in üzerine çıkarabilir" diyor. Bu, veri hızlarını düşük fiber optik hız aralığına getirecektir.

Ancak: Bu veri oranların şu ana kadar sadece teorik değerler olarak kaldığını da belirtmeli. Yine, bakır kablodaki bu tür "güçlendirilmiş" veri sinyallerinin aktarılabileceği azami mesafe çok kısadır. Taşıyıcı frekansındaki artış bu nedenle yalnızca kısa mesafelerde anlamlıdır. Örneğin şirkete ait hizmet noktasından kullanıcı binaya kadar olan meşhur "son mil” de.

Sadece Geçici Bir Çözüm

Dinç ve meslektaşları, bu nedenle, bu iyileştirmenin yalnızca geçici bir çözüm olabileceğini de kabul ediyorlar: "Mevcut bakır altyapısına yapılacak herhangi bir yatırım, yalnızca geçici bir çözüm olacaktır," diye vurguluyor Dinç’in meslektaşı olan Anas Al Rawi. Yine de, o ve meslektaşları bunu, fiber optikler her yere döşenene kadar aradaki boşluğu kapatmanın bir yolu olarak görüyorlar. Çünkü bu altyapının tümüyle sağlanmasının en azından Büyük Britanya'da 15 ila 200 yıl daha sürebileceğini düşünüyorlar. Rawi "En nihayetinde fiber optiğe geçiş kaçınılmaz” diyerek bitiriyor.

Dağıtık Multimedya Veri İletim Algoritmaları

Dağıtık multimedya sistemlerinde, ses ve video akışları veri ağları üzerinden iletilir. Ağın aşırı yüklenmemesi için akışlara ait veri trafiğinin belirli sınırları aşmadığından emin olunmalıdır. Trafiği buna göre sınırlayan işlemlere "trafik şekillendirme" algoritmaları denir. Bunlar, Token Bucket ve Leaky Bucket algoritmalarını içerir.

Token Bucket Algoritması

Token Bucket algoritması ile belirteç de diyebileceğimiz “token (jeton)” lar belirli bir r hızında bir kovaya akar. Kova maksimum b token tutabilir; doluysa, sonraki tokenlar kaybolur. Ağda n boyutunda bir veri paketi göndermek için kovadan n token’in alınması gerekir. Bu n sayıda token kovada mevcut değilse, paket kova içerisinde n token bulununcaya kadar paket ertelenir. Kovanın dolum hızı r böylece akışın uzun süreli veri hızını sınırlar, sahip olduğu b kapasitesi ise kontrolsüz şekilde koyaya gelen veri paketlerinin boyutunu sınırlar.

Token Bucket Algoritması

Leaky Bucket Algoritması

Leaky Bucket algoritması ile veri akışının kendisi doğrudan kovaya akar ve kovayı en fazla r veri hızında terkedebilir. Leaky yani sızdıran kova ismi burada kovanın altındaki sabit büyüklükteki delikten sabit bir hızla suyun damlamasına benzer şekilde veri paketlerinin gönderildiğini anlatmak için koyulmuştur. Kova maksimum b bayt tutabilir; doluysa, arkadan gelen paketler kaybolur. Kovanın dolum oranı r böylece akışın veri hızını sınırlar. Kova çıkışında kontrolsüz veri akışı gibi bir durum bu algoritma ile mümkün değildir. Veri paketinin kova girişine kontrolsüz bir şekilde gelişi kovada ara depolama yapılarak bir nevi "düzeltilir"; böyle bir kontrolsüz veri büyüklüğünün azami boyutu doğal olarak b'dir.

Leaky Bucket Algoritması

Dijitalleşme Çağında Enerji Sarfiyatı

Muazzam bir şekilde büyüyen veri trafiği kaçınılmaz olarak eşit ölçüde yüksek bir güç tüketimine neden olmakta mıdır ? Yoksa bu iki büyüklüğü tümüyle birbirinden ayırmak gelecekte mümkün olacak mı? 

On yıllar önce, kapsamlı dijitalleşme hala geleceğin bir hayaliyken, trend araştırmacıları bu sürecin beraberinde çoğu enerji, trafik ve çevre sorununun çözümünün de bulunması gerekeceğini öngördüler. Bu büyüleyici ve insanlık tarihi referans alınacak olursa pek yeni olan bit ve baytlar dünyasında, çoğu şey, elektronik ve sanal olarak küresel ağ ölçeğinde gerçekleşecekti. Endüstriyel robotlar çalışan insan sayısı yönünden fakir fabrikaları dolduracak, işçiler ise ekrandan fabrikadaki üretimi uzaktan izleyerek denetleyeceklerdi. Çalışanlar artık her gün büyük ofis binalarına gidip gelmek zorunda kalmayacak, iş yaşamlarını ev-ofislerinde geçireceklerdi. Yine politikacı ve yöneticilerin artık uluslararası konferanslara seyahat etmeleri gerekmeyecek, video konferans teknolojisi sayesinde pahalı ve çevreye zarar veren uçak seyahatlerinden kurtulmuş olacaklardı. 

Bilgi Dijitalleştikçe Enerji Sarfiyatları Aynı Ölçüde Artmak Zorunda mıdır? 

Şimdilerde bilgiyi dijitalleştirme (sayısallaştırma) süreci gerçek manada hız kazanırken, bu süreç beraberinde ciddi bir maliyet de ortaya çıkarmakta. Küresel ağın oluşturulması ,devasa büyüklüklerde veri toplayan, depolayan ve bu bilgileri ilgili uçlara gönderen ve bu nedenle çok fazla enerji gerektiren çok sayıda büyük veri merkezlerinin varlığını gerekli kılmaktadır. Uzmanlar, bu tür sistemlerin küresel elektrik gereksinimlerinin 2005 ve 2010 yılları arasında yılda asgari 150 terawatt saatten (TWh) yaklaşık 250 TWh'ye yükseldiğini tahmin ediyor (bu,sürekli olarak yanan yarım milyar 50 watt'tan fazla ampulün tüketimine karşılık geliyor). Bu güçlü eğilimin kontrolsüz devam etmesinin dijitalleşmenin parlak imajını ciddi şekilde daha belirsiz hale getireceği görülmektedir.

Hiç şüphesiz, gelecekte mobil telefon, otonom araçlar ve yapay zeka teknolojileri tüm yeryüzünde daha yaygın hale gelirken işlenecek bilginin büyüklüğü de hızlı şekilde artacaktır. Peki ama aynı süreçte ihtiyaç duyulan enerji de illa ki aynı şekilde kontrolsüz şekilde artmak durumunda mı? 

Illinois eyaletinin Evanston şehrindeki Northwestern Üniversitesi'nden Eric Masanet ve etrafındaki ABD’li mühendis grubu bu soruya illa da öyle olmak zorunda değil cevabını veriyorlar. 2010'dan bu yana veri işleme teknolojisinde öyle bir gelişme yaşandı ki, 2018 yılına kadar küresel veri merkezlerindeki bilgi işlem adımlarının sayısı beş kattan fazla artmış olmasına rağmen bu sektördeki elektrik tüketimi sadece yüzde altı artarak aynı dönemde enerji verimliliğinde ciddi bir iyileşmeye işaret etmiştir. Görünüşe göre dijital enerji açlığının büyümesini veri hacmindeki artıştan büyük ölçüde ayırmak mümkün olmuştur. 

Bu durum, dijitalleşmenin önümüzdeki on yıllar içinde orantısız miktarda enerji tüketmeyeceği, ancak güçlü bir şekilde büyüyen küresel elektrik talebinin yalnızca yüzde bir ila ikisini tüketeceği şeklinde bir umudu beslemeye devam etmemizi sağlıyor. Tabii ki, bu çalışmayı gerçekleştirenlere göre, küresel veri işleme endüstrisi bu tip kazanımın üzerine yatarak uzun müddet bu şekilde yola devam etme şansına sahip bir konumda bulunmuyor: Buna göre bilişim alanındaki veri bulutlarının hacminin önümüzdeki üç veya dört yıl içinde iki katına çıkması bekleniyor. 

Kısa vadede sektörü huzursuzluğa itmeyen bu öngörü uzun vadede çok mu iyimser ? Veri işleme ve aktarma teknolojisindeki gelişmeler muhtemelen daha fazla enerji tasarrufu sağlayacak, ancak beraberlerinde kesinlikle ilave maliyet gerektiren yeni yöntemler de getireceklerdir. Kuantum bilgisayarların beklendiği üzere, en son trend olduğunu ve yavaş yavaş veri merkezlerinde boy gösterdiğini kabul etmek gerekiyor: Böylelikle, aşırı düşük sıcaklıkların söz konusu olduğu bir soğutmaya ve çevreden neredeyse tamamıyla izole olmayı gerektiren son derece hassas bir teknoloji veri işleme endüstrisinde kendini kabul ettirme yolunda ilerlemektedir. 

Yahut, şu anda sadece ara sıra kullanılan blok zinciri yöntemlerinin kendilerini ispatlayarak, doğaları gereği özellikle yüksek olan veri güvenliklerini sağlamak için gereken dağıtık ve yüksek maliyetli veri işleme bedellerini kaçınılmaz hale getirmeleri neticesinde ne olacak? Gelecekte dijitalleşmenin bedeli belki de korkulduğu gibi çok aşırı yüksek olmayabilir ama her halükarda artacaktır. 

Güvenlik Duvarının Çalışma Şekilleri

Bir güvenlik duvarı (Firewall), sisteme dışarıdan  giren ve dışarıya çıkan tüm verilerin bu sistem üzerinden taşınmasını zorunlu hale getirerek haberleşmeyi  kanalize eder.  Güvenlik duvarı tek bir aşamadan veya çok seviyeli bir düzenlemeden oluşabilir. Çok düzeyli bir düzenleme, özellikle web veya FTP sunucusu gibi belirli hizmetlerin herkese açık olmasını sağlamak için yararlıdır. Uygun  olan  ana bilgisayarlar  daha sonra bir ara ağda (DMZ : Demilitarized Zone : Askerden Arındırılmış Bölge )  dış dünyadan yalıtılabilir.

Güvenilir Olmayan Ağlarla bir LAN iletişiminin Kanalize Edilmesi

 Bir güvenlik duvarı üç yazılım seviyesinde çalışabilir: bir paket filtresi,  yani durum denetimi, proxy filtresi ve içerik filtresi . Filtre teknolojisine bağlı olarak, filtre fonksiyonları OSI yığınının 3 ila 7. katları arasında  gerçekleşir.

VOIP (İnternet Protokolü üzerinden Ses)

IP üzerinden ses kısaca VoIP , konuşmanın bir IP şebeke üzerinden taşınmasıdır.Bu şebeke bir yerel ağ (LAN) olabileceği gibi bir geniş ağ (WAN) ya da tüm internet ağı olabilir. Bu teknolojinin temelinde paket yönelimli internet protokolu (IP) bulunmaktadır.

IP üzerinden ses taşınması, kullanılan iletişim hattının,kaynak israfını önlemesi prensibine dayanır. Bu durum özellikle, bir genişbant bağlantısı söz konusu olduğunda daha da önem kazanır. Böylece IP tabanlı bir genişbant bağlantısı üzerinden klasik telefon hatlarına kıyas ile daha fazla görüşme sağlanabilir.

  VOIP Temel Kavramlar

Dünya üzerinde, telefon şebekeleri güvenilir ve süreklilik esas alınarak optimize edilirler. Teknik yeterince olgun ve kararlıdır. PSTN şebekeler olabildiğince az sayıda bileşenden oluşuyorken internet tabanlı VOIP dolaylı ya da dolaysız pek çok bileşene sahiptir. Pek çok faktör, bağlantının sağlanması esnasında ve sonrasında önemli rol oynamaktadır.

VoIP- uygulamları : Call-Manager,Softphone
VoIP Protokolleri: SIP ,H.323 , RTP, UDP
VoIP'i Destekleyen Hizmetler: DNS , NAT, QoS, AAA, 
İşletim Sistemleri: Linux, Unix, Windows
Donanım: Geniş ağ modem, Rutır, IP-telefon, Smartphone
Ağlar: LAN, WAN,DSL,Tv kablo

VoIP Sistemlerde Ses Kalitesi

Sesin kalitesi bağlantıya ve sesi kendisi üzerinde sayısallaştıran kodeğe bağlıdır. G.711 kodeği kullanıldığında PSTN kalitesinde bir ses kalitesine sahip olunur. Paket varış sürelerindeki gecikmelerin ve veri paketi kayıplarının söz konusu olmadığı , kararlı bir bağlantı şarttır. PSTN haberleşmede, anahtarlama sistemi sayesinde, devre anahtarlama yani PSTN kalitesi elde edilir. 

Internette ses paketleri farklı şebeke ve istasyonlar üzerinden akmaktadır. Paketlerin akış hızı bu akışı kontrol eden operatöre aittir. Sadece , bağlantının kaliteli ve sürekli şekilde temini (Hizmet Kalitesi QoS )ile internet üzerinden telefon konuşmaları yapabilmek mümkün olabilmektedir. Şu anda alman internet altyapısında servis sağlayıcının ciddi şekilde büyük olan bir kapasitesi söz konusudur. Ses paketleri çok minimal bir gecikme ile aktarılabilmektedir. Konuşmanın kalitesi cep telefonlarıyla yapılanlarla kıyaslanabilecek kadar iyidir. Çok sık olmamakla birlikte hatta klik sesleri duyulabilir. Hattın her iki ucunda duyulan yankı ise daha ağır basmaktadır. İstisnai durumlar dışında bu durum Servis Sağlayıcısının denetimi altında olmaktadır. Buna karşılık yine hatta yaşanan ufak çaplı gecikmelerin önüne geçilememektedir. 

VOIP : Protokoller ve Standartlar

IP üzerinden telefonla görüşme standartlarının henüz oturtulabildiğini söylemek güç. Tek bir üreticinin ürünlerine yönelindiği takdirde önemli bir sorunla karşılaşılması pek söz konusu değil. Yine de farklı farklı üreticilerle ortaklaşa çalışılmak istendiğinde bazı durumlarda çeşitli kısıtlamalarla karşılaşılması mümkün olabiliyor. 

.

Voip Katmanları ve Kullanılan Protokoller