Wi-Fi’deki Orta Erişim Kontrolü (MAC) katmanı, IEEE 802.11 standardının çok önemli bir bileşenidir ve paylaşılan iletişim ortamına, genellikle radyo frekansı spektrumuna erişimi yönetmekten sorumludur. MAC katmanı, birden fazla cihazın kablosuz kanala erişimini koordine etmede önemli bir rol oynayarak Wi-Fi ağı içerisinde verimli ve adil iletişim sağlar.
Wi-Fi’de Orta Erişim Kontrolünün (MAC) Temel Yönleri:
- Çarpışma Önleme ile Taşıyıcı Algılama Çoklu Erişimi (CSMA/CA):
- Wi-Fi ağları, paylaşılan kablosuz ortama erişimi yönetmek için Çarpışma Önleme Özellikli Taşıyıcı Algılama Çoklu Erişimi (CSMA/CA) olarak bilinen bir protokolü kullanır. CSMA/CA’da cihazlar, çarpışmaları önlemek için verileri aktarmadan önce kanalı dinler. Kanal meşgulse cihazlar iletim yapmaya başlamadan önce rastgele bir geri çekilme süresi bekler.
- Dağıtılmış Koordinasyon Fonksiyonu (DCF):
- DCF, Wi-Fi ağlarında kullanılan temel erişim yöntemidir ve CSMA/CA’yı temel alır. Tamamen dağıtılmış bir şekilde çalışarak cihazların kanal için bağımsız olarak mücadele etmesine olanak tanır. DCF, çekişmeyi ele almaya, başarılı iletimlerin onaylanmasına ve başarısız çerçevelerin yeniden iletilmesine yönelik mekanizmalar içerir.
- Ağ Ayırma Vektörü (NAV):
- NAV, devam eden iletim hakkında diğer cihazları bilgilendirmek için Wi-Fi’de kullanılan bir zamanlayıcı mekanizmasıdır. Bir cihaz iletim için kanalı yakaladığında, NAV’yi ayarlayarak diğer cihazların NAV’ın süresi dolana kadar iletim girişiminde bulunmasını engeller. Bu, devam eden iletimler sırasında çarpışmaların önlenmesine yardımcı olur.
- Nokta Koordinasyon Fonksiyonu (PCF):
- PCF, merkezi bir koordinasyon mekanizması sağlayan IEEE 802.11 standardının isteğe bağlı bir parçasıdır. PCF’de, bir erişim noktası kanalın kontrolünü ele alır ve veri iletmek için ilgili cihazları yoklar. DCF’den daha az yaygın olarak kullanılsa da PCF, kanala daha belirleyici erişim sağlayabilir.
- Çerçeve Değişimleri:
- MAC katmanı, bir Wi-Fi ağındaki cihazlar arasındaki çerçeve alışverişini yönetir. Çerçeveler, yönetim çerçevelerini (örneğin, ilişkilendirme ve ayırma çerçeveleri), kontrol çerçevelerini (örneğin, onay çerçeveleri) ve gerçek yükü taşıyan veri çerçevelerini içerir.
- İlişkilendirme ve Kimlik Doğrulama:
- MAC katmanı, bir Wi-Fi cihazı ile bir erişim noktası arasındaki ilişkilendirme ve kimlik doğrulama süreçlerini yönetir. İlişkilendirme, bir cihazın belirli bir Temel Hizmet Kümesine (BSS) katılmasını içerirken kimlik doğrulama, cihazın ağa erişmek için gerekli kimlik bilgilerine sahip olmasını sağlar.
- Güç yönetimi:
- MAC katmanı, mobil cihazlarda enerji tasarrufu sağlamak için güç yönetimine yönelik mekanizmalar içerir. Cihazlar düşük güçte uyku modlarına girebilir ve kendileri için bekleyen verileri kontrol etmek üzere periyodik olarak uyanabilirler. Bu özellikle Wi-Fi ağlarındaki pille çalışan cihazlar için önemlidir.
- Hizmet Kalitesi (QoS):
- MAC, belirli trafik türlerine diğerlerine göre öncelik vermek için QoS mekanizmalarını destekler. Buna farklı erişim kategorilerinin kullanımı ve çerçeveler için farklı öncelikler belirleme yeteneği de dahildir; böylece zamana duyarlı uygulamaların ayrıcalıklı muamele görmesi sağlanır.
- MAC Adresleme:
- MAC katmanı, Wi-Fi ağındaki her cihaz için benzersiz MAC adreslerinin atanmasından ve yönetilmesinden sorumludur. MAC adresleri, çerçevelerin doğru hedefe adreslenmesi ve yönlendirilmesi için gereklidir.
- Güvenlik:
- MAC katmanı, verilerin kablosuz ortam üzerinden iletimini güvence altına almak için WEP (Kabloluya Eşdeğer Gizlilik), WPA (Wi-Fi Korumalı Erişim) ve WPA2/WPA3 gibi şifreleme mekanizmalarını uygulayarak Wi-Fi güvenliğine katkıda bulunur.
Özetle, Orta Erişim Kontrolü (MAC) katmanı, Wi-Fi ağlarının kritik bir bileşenidir ve paylaşılan kablosuz ortama verimli ve adil erişim için mekanizmalar sağlar. MAC katmanı, CSMA/CA, NAV ve QoS mekanizmaları gibi protokoller aracılığıyla Wi-Fi ağlarında güvenilir iletişim, koordinasyon ve güvenlik sağlar.