Wi-Fi için MAC protokolü nedir?

Orta Erişim Kontrolü (MAC) protokolü, IEEE 802.11 standardının temel bir bileşenidir ve cihazların bir Wi-Fi ağında iletişim ortamını nasıl paylaştığını tanımlar. MAC protokolü, kablosuz kanala erişimin yönetilmesinde, çekişmelerin yönetilmesinde ve cihazlar arasında verilerin düzenli iletiminin sağlanmasında çok önemli bir rol oynar. Wi-Fi için MAC protokolünün ayrıntılı bir açıklaması:

1. IEEE 802.11’e Genel Bakış:

  • Kablosuz Yerel Alan Ağları (WLAN’lar): IEEE 802.11, genellikle Wi-Fi olarak bilinen, yerel alan ağlarındaki kablosuz iletişimi yöneten bir dizi standarttır.
  • Fiziksel ve Veri Bağlantısı Katmanları: Standart, OSI modelinin Fiziksel ve Veri Bağlantısı katmanlarında çalışır ve hem radyo iletim özelliklerini hem de ortam erişimine yönelik protokolü kapsar.

2. MAC Katmanının Rolleri:

  • Veri Bağlantısı Katmanı İşlevleri: Veri Bağlantısı katmanının bir parçası olan MAC katmanı, paylaşılan iletişim ortamına erişimi yönetmekten, çekişme ve çarpışmayı önleme gibi sorunlarla ilgilenmekten sorumludur.

3. Carrier Sense Çoklu Erişim ve Çarpışma Önleme (CSMA/CA):

  • Temel Prensip: MAC protokolü, Çarpışma Önlemeli (CA) CSMA olarak bilinen Taşıyıcı Algılama Çoklu Erişiminin (CSMA) bir çeşidini kullanır.
  • İletimden Önce Dinleme: Cihazlar, iletimleri başlatmadan önce kanalı algılar ve çarpışmaları önlemek için devam eden etkinlikleri kontrol eder.

4. CSMA/CA’nın çalışması:

  • Net Kanal Değerlendirmesi (CCA): Cihazlar, kanalın temiz olup olmadığını veya diğer iletimler tarafından işgal edilip edilmediğini belirlemek için CCA gerçekleştirir.
  • Geri Çekme Mekanizması: Kanal meşgulse, cihazlar eşzamanlı iletimleri önlemek için tekrar iletim yapmaya çalışmadan önce rastgele bir süre bekleyerek bir geri çekilme süresi başlatır.

5. Dağıtılmış Koordinasyon Fonksiyonu (DCF):

  • Varsayılan Mod olarak DCF: Wi-Fi ağlarındaki MAC protokolü genellikle CSMA/CA’yı temel alan Dağıtılmış Koordinasyon İşlevi (DCF) altında çalışır.
  • Çekişme Penceresi: DCF, geri çekilme süresinin süresini belirleyen bir çekişme penceresi kullanır. Daha büyük çekişme pencereleri daha fazla rastgelelik sağlar ve çarpışma olasılığını azaltır.

6. Teşekkür ve Yeniden İletim:

  • Bildirim Çerçeveleri: Bir çerçevenin başarılı bir şekilde alınmasından sonra, alıcı, gönderene bir onay çerçevesi gönderir.
  • Yeniden İletim: Onayın alınmaması durumunda gönderen, bir çarpışma veya iletim hatası olduğunu varsayar ve yeniden iletimi başlatır.

7. Gönderme İsteği/Göndermeyi Temizle (RTS/CTS):

  • İsteğe Bağlı Mekanizma: Çarpışma olasılığının yüksek olduğu senaryolarda (ör. gizli düğüm sorunu), cihazlar isteğe bağlı RTS/CTS mekanizmasını kullanabilir.
  • RTS: Gönderme İsteği çerçevesi, verici tarafından amaçlanan alıcıya, iletim niyetini belirterek gönderilir.
  • CTS: Göndermeyi Temizle çerçevesi alıcı tarafından bir onay olarak gönderilir ve vericinin veri aktarımına devam etmesine izin verir.

8. Hizmet Kalitesi (QoS) Geliştirmeleri:

  • Multimedya Trafiği için Geliştirmeler: Hizmet Kalitesi (QoS) gereksinimlerini desteklemek için Wi-Fi’deki MAC protokolü, Gelişmiş Dağıtılmış Kanal Erişimi (EDCA) gibi geliştirmeler sunar.
  • Trafiğin Farklılaştırılması: EDCA, ses, video ve en iyi çaba verilerinin farklı şekilde işlenmesine olanak tanıyan, değişen önceliklere sahip farklı erişim kategorileri sunar.

9. Çerçeve Formatı ve Kontrol Mekanizmaları:

  • MAC Çerçeve Yapısı: MAC çerçeveleri, kontrol bilgilerini, adreslemeyi ve çerçeve türünü içeren başlıkları ve fragmanları içerir.
  • Onay ve Kontrol Çerçeveleri: Güvenilir iletişimi kolaylaştırmak için bildirim, kontrol ve yönetim amacıyla özel çerçeveler kullanılır.

10. Evrim ve Gelecekteki Geliştirmeler:

  • 802.11 Değişiklikler: MAC protokolü çeşitli değişikliklerle (ör. 802.11b, 802.11g, 802.11n, 802.11ac, 802.11ax) geliştirildi ve veri hızlarında, kanal kullanımında ve genel ağ verimliliğinde iyileştirmeler sağlandı.
  • Wi-Fi 6 ve Ötesi: Wi-Fi 6 (802.11ax) gibi en yeni standartlar, Temel Hizmet Seti (BSS) Renklendirme, Hedef Uyanma Süresi (TWT) ve Ortogonal Frekans Bölmeli Çoklu Erişim ( OFDMA) yüksek yoğunluklu ve çeşitli trafik ortamlarında performansı artırmak için.

Özetle, IEEE 802.11 standardı tarafından tanımlanan Wi-Fi için MAC protokolü, cihazların paylaşılan iletişim ortamına erişim için nasıl mücadele edeceğini yönetir. CSMA/CA, onaylama mekanizmaları ve isteğe bağlı RTS/CTS’yi kullanan MAC protokolü, Wi-Fi ağlarında düzenli ve çarpışmasız iletişim sağlar. Standart geliştikçe, artan trafik taleplerinin ve çeşitli uygulama gereksinimlerinin getirdiği zorlukları çözmeye yönelik yeni değişiklikler ve geliştirmeler devam ediyor.

Recent Updates

Related Posts