#02 Omurga ve erişim ağının dijitalleşmesi, yeni nesil ağ hedefleri, uygulama gereksinimleri, omurga ölçekleme ve SI ön ekleri

Aşağıda defterde yazılan bütün satırlar ve bunlara eşlik eden sesli anlatımın tam metni bulunur.

1. 1. Omurga ile yerel erişim dijitalleşmesini ayır

   

   Kamusal telefon ağı büyük bir dönüşüm geçirmektedir.

   Kaynak anlatımdaki yaklaşık %80 omurga dijitalleşmesi, kaynak ve yıl verilmeden güncel küresel oran olarak kullanılamaz; omurga ve erişim ayrı metriklerle ölçülmelidir.

   Kaynak anlatımdaki yaklaşık %93 analog yerel döngü oranı tarihsel ve kapsamsızdır; güncel değer ülke, yıl ve erişim teknolojisine göre doğrulanmalıdır.

   Yerel erişimin modernleştirilmesi kapasite ve kapsama için önemlidir; ancak internet ve uygulama büyümesi yalnız her eve/ofise genişbant verilmesine indirgenemez.

   Optik taşıma dönüşüm kayıplarını azaltabilir; yine de uç cihazlar ile birçok yönlendirme, işleme ve erişim işlevinde optik–elektrik dönüşümü bulunabilir.

   Sesli anlatım metni

   Kamusal telefon ağı büyük bir dönüşüm geçirmektedir. Dünya genelinde omurga ağların yaklaşık yüzde 80'i zaten dijitalleştirilmiştir. Ancak yerel döngü, yani abone ile ağ arasındaki son kilometre bağlantısı, hâlâ yaklaşık yüzde 93 oranında analogdur. Bu son kilometreyi dijitalleştirmek, modern telekomünikasyonun en büyük zorluklarından biridir; çünkü her eve ve ofise genişbant erişim sağlanmadan internet ve ileri uygulamalar büyüyemez. Günümüz ağları elektroniktir, ancak gelecek uçtan uca optik veya fotonik ağlara işaret etmektedir; burada ışık, veriyi kaynaktan hedefe elektrik sinyaline dönüştürmeden taşır.

2. 2. Yeni nesil ağ hedeflerini ölçülebilir kur

   

   Yeni kamusal ağ akıllı ve programlanabilir olmalıdır.

   Birlikte çalışabilirlik erişimi genişletmeyi hedefler; hizmet kullanılabilirliği sağlayıcı, düzenleme, kimlik, cihaz ve coğrafya sınırlarına bağlı kalır.

   Bu, altı temel özellik gerektirir.

   Birincisi, veri yoğun uygulamaları destekleyecek çok yüksek bant genişliğine sahip altyapı.

   İkincisi, çok kanallı kapasite; yani tek bir fiziksel ortam, farklı trafik türlerinin birden fazla kanalını eş zamanlı taşır.

   Üçüncüsü, düşük gecikme.

   Uydu RTT değeri yörünge ve rotaya; internet gecikmesi uç noktalar, yol ve yoğunluğa bağlıdır; 500 ms veya 1–2 s evrensel tipik değer değildir.

   Yeni ağ bunu en aza indirmelidir.

   Dördüncüsü, birlikte çalışabilirlik standart arayüzler, kapsülleme ve geçitlerle sağlanır; tek arayüzün her veri formatı ve protokolü doğal olarak işlemesi beklenmez.

   Beşincisi, QoS mekanizmaları bant genişliği, gecikme ve kayıp hedeflerini yönetir; uçtan uca garanti ancak tüm alanlarda kaynak ayırma ve SLA desteği varsa verilebilir.

   Altıncısı, güvenlik tehdit modeline göre kimlik, yetkilendirme, bütünlük, gizlilik, izleme ve gerektiği katmanlarda şifrelemeyi birlikte kullanır.

   Sesli anlatım metni

   Yeni kamusal ağ akıllı ve programlanabilir olmalıdır. Dünyanın herhangi bir yerinden, hangi ağ sağlayıcısına veya platforma bağlı olursanız olun, her hizmet ve özelliğe erişilebilir olmalıdır. Bu, altı temel özellik gerektirir. Birincisi, veri yoğun uygulamaları destekleyecek çok yüksek bant genişliğine sahip altyapı. İkincisi, çok kanallı kapasite; yani tek bir fiziksel ortam, farklı trafik türlerinin birden fazla kanalını eş zamanlı taşır. Üçüncüsü, düşük gecikme. Uydu bağlantılarının gidiş-dönüş gecikmesi 500 milisaniyeye ulaşabilir ve günümüz internetinde genellikle bir ila iki saniye gecikme vardır. Yeni ağ bunu en aza indirmelidir. Dördüncüsü, ağ protokolden bağımsız olmalı; tek bir arayüz üzerinden herhangi bir veri formatı veya protokolü işleyebilmelidir. Beşincisi, Hizmet Kalitesi garantileri; her trafik türü için bant genişliği, gecikme ve kayıp gereksinimlerinin karşılanmasını sağlar. Ve altıncısı, verileri her katmanda korumak için yerleşik şifreleme ve güvenlik.

3. 3. Uygulama gereksinimlerini QoS boyutlarıyla sınıflandır

   

   Ağlar geliştikçe, tamamen yeni uygulama kategorileri mümkün hale gelir.

   Medya akışı, çevrimiçi eğitim platformları ve teletıp danışmanlıkları, hepsi güvenilir ve yüksek hızlı bağlantıya bağlıdır.

   İnteraktif multimedya, dijital televizyon ve üç boyutlu oyunlar bant genişliği taleplerini daha da artırır.

   Holografik uzaktan bulunma gibi sanal gerçeklik uygulamaları en aşırı gereksinimleri temsil eder.

   Ve e-ticaret ile mobil ticaret büyümeye devam etmekte olup hem hızlı hem de güvenli ağlar gerektirmektedir.

   Sesli anlatım metni

   Ağlar geliştikçe, tamamen yeni uygulama kategorileri mümkün hale gelir. Medya akışı, çevrimiçi eğitim platformları ve teletıp danışmanlıkları, hepsi güvenilir ve yüksek hızlı bağlantıya bağlıdır. İnteraktif multimedya, dijital televizyon ve üç boyutlu oyunlar bant genişliği taleplerini daha da artırır. Holografik uzaktan bulunma gibi sanal gerçeklik uygulamaları en aşırı gereksinimleri temsil eder. Ve e-ticaret ile mobil ticaret büyümeye devam etmekte olup hem hızlı hem de güvenli ağlar gerektirmektedir.

4. 4. Omurga kapasitesini açık varsayımlarla ölçekle

   

   Bu ileri uygulamaların omurga ağda gerektireceği bant genişliğine bakalım.

   1–70 Pbit/s değeri kaynak, yıl, temsil, sıkıştırma, kullanıcı sayısı ve ağ kapsamı verilmeden evrensel VR veya telepresence gereksinimi değildir.

   50–200 Pbit/s makine iletişimi değeri, cihaz sayısı, mesaj boyutu, raporlama sıklığı ve toplama alanı belirtilmiş bir senaryo olarak değerlendirilmelidir.

   50–200 Pbit/s yüksek hacimli hesaplama değeri veri kümesi, iş akışı, merkez sayısı ve zaman hedefi olmadan genel bir gereksinim değildir.

   100 Gbit/s erişim hızından Ebit/s toplam trafiğe geçiş, abone sayısı, eşzamanlılık ve ortalama kullanım varsayımlarını gerektiren bir kapasite senaryosudur.

   Bu, saniyede 10 üzeri 18 bit demektir; gerçekten şaşırtıcı bir rakam.

   Sesli anlatım metni

   Bu ileri uygulamaların omurga ağda gerektireceği bant genişliğine bakalım. Gerçek boyutlu üç boyutlu holografi ve uzaktan bulunma dahil çevrimiçi sanal gerçeklik, omurgada saniyede 1 ila 70 petabit gerektirir. Akıllı altyapılar, web ajanları ve robotlar için makine iletişimleri saniyede 50 ila 200 petabit gerektirir. Üç boyutlu bilgisayar destekli tasarım ve hava tahmini gibi yüksek hacimli bilgi işlem görevleri de saniyede 50 ila 200 petabit talep eder. Ve konut genişbandı saniyede 100 gigabite ulaştığında, toplam trafik saniyede eksabit mertebesinde olacaktır. Bu, saniyede 10 üzeri 18 bit demektir; gerçekten şaşırtıcı bir rakam.

5. 5. SI ön eklerini, bit ve byte birimlerini ayır

   

   Bu devasa sayıları anlamlandırmak için mühendisler Es-Ay ön eklerini kullanır.

   En yaygın olanlardan başlayalım: kilo bin demektir, yani 10 üzeri 3.

   Mega bir milyon, 10 üzeri 6.

   Giga bir milyar, 10 üzeri 9.

   Tera bir trilyon, 10 üzeri 12.

   Peta bir katrilyon, 10 üzeri 15.

   Ve eksa bir kentilyon, 10 üzeri 18.

   Küçüklere doğru: mili binde bir, mikro milyonda bir, nano milyarda bir ve piko trilyonda bir.

   Bu ön eklere bu kurs boyunca sürekli rastlayacaksınız; ses görüşmeleri için saniyede kilobitlerden omurga ağlar için saniyede petabitlere kadar.

   Sesli anlatım metni

   Bu devasa sayıları anlamlandırmak için mühendisler Es-Ay ön eklerini kullanır. En yaygın olanlardan başlayalım: kilo bin demektir, yani 10 üzeri 3. Mega bir milyon, 10 üzeri 6. Giga bir milyar, 10 üzeri 9. Tera bir trilyon, 10 üzeri 12. Peta bir katrilyon, 10 üzeri 15. Ve eksa bir kentilyon, 10 üzeri 18. Küçüklere doğru: mili binde bir, mikro milyonda bir, nano milyarda bir ve piko trilyonda bir. Bu ön eklere bu kurs boyunca sürekli rastlayacaksınız; ses görüşmeleri için saniyede kilobitlerden omurga ağlar için saniyede petabitlere kadar.

6. 6. Katman, hedef, senaryo ve birimleri toparla

   

   Özetleyelim.

   Kamusal ağ analogdan tamamen dijitale evrilmektedir, ancak son kilometre hâlâ darboğaz olmaya devam etmektedir.

   Yeni nesil ağ tasarımı kapasite, çoklu trafik desteği, uygulamaya uygun gecikme, birlikte çalışabilirlik, QoS mekanizmaları ve tehdit modeline dayalı güvenliği birlikte ele alır.

   Petabit ve eksabit ölçekleri; kaynak, yıl, kullanıcı sayısı, sıkıştırma, eşzamanlılık ve kullanım varsayımları açıkça verildiğinde yorumlanabilen olası omurga senaryolarıdır.

   Bir sonraki derste, herhangi bir telekomünikasyon ağının temel yapı taşlarına bakacağız: devreler, kanallar, hatlar, trunk'lar ve farklı ağ bağlantı türleri.

   Sesli anlatım metni

   Özetleyelim. Kamusal ağ analogdan tamamen dijitale evrilmektedir, ancak son kilometre hâlâ darboğaz olmaya devam etmektedir. Yeni kamusal ağ altı temel özelliğe ihtiyaç duyar: yüksek bant genişliği, çok kanallı destek, düşük gecikme, protokol bağımsızlığı, hizmet kalitesi garantileri ve yerleşik güvenlik. Holografik uzaktan bulunma gibi ileri uygulamalar omurga ağlarda saniyede petabit gerektirebilir ve toplam konut trafiği eksabit ölçeğine ulaşabilir. Bir sonraki derste, herhangi bir telekomünikasyon ağının temel yapı taşlarına bakacağız: devreler, kanallar, hatlar, trunk'lar ve farklı ağ bağlantı türleri.

Kaynak video: Haberleşme Temelleri #02 Yeni Kamusal Ağ (4:53)