آشنائی با شبكه های بی سیم(بخش اول)

تشریح مقدماتی شبكه های بی سیم و كابلی

شبكه های محلی (LAN ) برای خانه و محیط كار می توانند به دو صورت كابلی (Wired ) یا بی سیم (Wireless ) طراحی گردند . درابتدا این شبكه ها به روش كابلی با استفاده از تكنولوژیEthernet طراحی می شدند اما اكنون با روند رو به افزایش استفاده از شبكه های بی سیم با تكنولوژیWi-Fiمواجه هستیم .
در شبكه های كابلی (كه در حال حاضر بیشتر با توپولوژی ستاره ای بكار می روند ) بایستی از محل هر ایستگاه كاری تا دستگاه توزیع كننده (هاب یا سوئیچ ) به صورت مستقل كابل كشی صورت پذیرد(طول كابل ازنوعCAT5نبایستی 100 متر بیشتر باشد در غیر اینصورت از فیبر نوری استفاده میگردد) كه تجهیزات بكار رفته از دونوع غیر فعال (Passive ) مانند كابل ، پریز، داكت ، پچ پنل و.......... . و فعال (Active )مانند هاب ،سوئیچ ،روتر ، كارت شبكه و........... هستند .
موسسه مهندسیIEEE استانداردهای802.3u را برایFast Ethernetو802.3ab و802.3z را برایGigabit Ethernet( مربوط بهكابلهای الكتریكی و نوری ) در نظر گرفته است.
شبكه های بی سیم نیز شامل دستگاه مركزی (Access Point )می باشد كه هر ایستگاه كاری می تواند حداكثر تا فاصله 30 متر ی آن (بدون مانع ) قرار گیرد. شبكه های بی سیم (Wlan ) یكی از سه استاندارد ارتباطیWi-Fi زیر را بكار می برند:

802.11b كه اولین استانداردی است كه به صورت گسترده بكار رفته است .802.11a سریعتر اما گرانتر از802.11b می باشد.802.11g جدیدترین استاندارد كه شامل هر دو استاندارد قبلی بوده و از همه گرانتر میباشد.
هر دونوع شبكه های كابلی و بی سیم ادعای برتری بر دیگری را دارند اما انتخاب صحیح با در نظر گرفتن قابلیتهای آنها میسر می باشد.
عوامل مقایسه

در مقایسه شبكه های بی سیم و كابلی می تواند قابلیتهای زیر مورد بررسی قرار گیرد:
نصب و راه اندازی هزینه قابلیت اطمینان كارائی امنیت

نصب و راه اندازی
در شبكه های كابلی بدلیل آنكه به هر یك از ایستگاههای كاری بایستی از محل سویئچمربوطه كابل كشیده شود با مسائلی همچون سوارخكاری ، داكت كشی ، نصب پریز و......... مواجه هستیمدر ضمن اگر محل فیزیكی ایستگاه مورد نظر تغییر یابد بایستی كه كابل كشی مجدد و .......صورت پذیرد
شبكه های بی سیم از امواج استفاده نموده و قابلیت تحرك بالائی را دارا هستند بنابراین تغییرات در محل فیزیكی ایستگاههای كاری به راحتی امكان پذیر می باشد برای راه اندازی آن كافیست كه از روشهای زیر بهره برد:
Ad hocكه ارتباط مستقیم یا همتا به همتا (peer to peer ) تجهیزات را با یكدیگر میسر می سازد.
Infrastructure كه باعث ارتباط تمامی تجهیزات با دستگاه مركزی می شود.
بنابراین میتوان دریافت كه نصب و را ه اندازی شبكه های كابلی یا تغییرات در آن بسیار مشكلتر نسبت به مورد مشابه یعنی شبكه های بی سیم است .

هزینه
تجهیزاتی همچون هاب ، سوئیچ یا كابل شبكه نسبت به مورد های مشابه در شبكه های بی سیم ارزانتر می باشد اما درنظر گرفتن هزینه هاینصب و تغییرات احتمالی محیطی نیز قابل توجه است .
قابل به ذكر است كه با رشد روز افزون شبكه های بی سیم ، قیمت آن نیز در حال كاهش است .

قابلیت اطمینان

تجهیزات كابلی بسیار قابل اعتماد میباشند كه دلیل سرمایه گذاری سازندگان از حدود بیست سال گذشته نیز همین می باشد فقط بایستی در موقع نصب و یا جابجائی ، اتصالاتبا دقت كنترل شوند.
تجهیزات بی سیم همچونBroadband Router هامشكلاتی مانند قطع شدن‌های پیاپی، تداخل امواج الكترومغناظیس، تداخل با شبكه‌های بی‌سیم مجاور و ... را داشته اند كه روند رو به تكامل آننسبت به گذشته(مانند802.11g ) باعث بهبود در قابلیت اطمیناننیز داشته است .

كارائی
شبكه های كابلی دارای بالاترین كارائی هستند در ابتدا پهنای باند10 Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر(100 Mbps و1000Mbps) افزایشیافتند حتی در حال حاضر سوئیچهائیبا پهنای باند1Gbpsنیز ارائه شده است .
شبكه های بی سیم با استاندارد802.11b حداكثر پهنای باند11Mbpsو با802.11a و802.11gپهنای باند54 Mbps را پشتیبانی می كنندحتی در تكنولوژیهای جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به108Mbpsنیز افزایش داده شده است علاوه بر این كارائیWi-Fiنسبت به فاصله حساس می باشد یعنی حداكثر كارائی با افزایش فاصله نسبت به َAccess Point پایین خواهد آمد. این پهنای باند برای به اشتراك گذاشتن اینترنت یا فایلها كافی بوده اما برای برنامه هائی كه نیاز به رد و بدل اطلاعات زیاد بین سرور و ایستگاهای كاری (Client to Server ) دارند كافی نیست .

امنیت
بدلیل اینكه در شبكه های كابلی كه به اینترنت هم متصل هستند، وجود دیواره آتش از الزامات است و تجهیزاتی مانند هاب یا سوئیچ به تنهایی قادر به انجام وظایف دیواره آتش نمیباشند، بایستی در چنین شبكه هایی دیواره آتش مجزایی نصب شود.
تجهیزات شبكه های بی سیم مانندBroadband Routerها دیواره آتش بصورت نرم افزاری وجود داشته و تنها بایستی تنظیمات لازم صورت پذیرد. از سوی دیگر به دلیل اینكه در شبكه‌های بی‌سیم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده میشود، بدون پیاده سازی تكنیك‌های خاصی مانند رمزنگاری، امنیت اطلاعات بطور كامل تامین نمی گردداستفاده از رمزنگاریWEP (Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است .
انتخاب صحیح كدام است؟

با توجه به بررسیو آنالیز مطالبی كه مطالعه كردید بایستی تصمیم گرفت كه در محیطی كه اشتراك اطلاعات وجود دارد و نیاز به ارتباط احساس می شو دكدام یك از شبكه های بی سیم و كابلی مناسبتر به نظر می رسند .
جدول زیر خلاصه ای از معیارهای در نظر گرفته شده در این مقاله می باشد . بعنوان مثال اگر هزینه برای شما مهم بوده و نیاز به استفاده از حداكثر كارائی را دارید ولی پویائی برای شما مهم نمی باشد بهتر است از شبكه كابلی استفاده كنید.

 

آشنائی با شبكه های بی سیم(بخش دوم)

Wireless Local Area Networks)WLANS)

این نوع شبكه برای كاربران محلی از جمله محیطهای(Campus) دانشگاهی یا آزمایشگاهها كه نیاز به استفاده ­از اینترنت دارند مفید می باشد. در این حالت اگر تعداد كاربران محدود باشند می توان بدون استفاده ازAccess Pointاین ارتباط را برقرار نمود .در غیر اینصورت استفاده ازAccess Point ضروری است.می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی كاربران را به شرط عدم وجود مانع تاحدی طولانی تر نمود.


​

Wireless Personal Area Networks)WPANS)
دو تكنولوژی مورد استفاده برای این شبكه ها عبارت از ا(Infra Red) IR و Bluetooth (IEEE 802.15 ) می باشد كه مجوز ارتباط در محیطی حدود 90 متر را می دهد البته درIR نیاز به ارتباط مستقیم بوده و محدودیت مسافت وجود دارد.

Wireless Metropolitan Area Networks)WMANS)
توسط این تكنولوژی ارتباط بین چندین شبكه یا ساختمان در یك شهر برقرار می شود برای Backup آن می توان از خطوط اجاره ای ، فیبر نوری یا كابلهای مسی استفاده نمود .



Wireless Wide Area Networks)WWANS)
برای شبكه هائی با فواصل زیاد همچون بین شهرها یا كشورها بكار می روداین ارتباط از طریق آنتن ها ی بی سیم یا ماهواره صورت می پذیرد .

جدول و شكل زیركاربرد انواع شبكه های بی سیم در فواصل متفاوت را نشان می دهد:

Meters
Network
0-10
Personal Area Network
0-100
Local Area Network
0-10000
Wide Area Networ​

​

امنیت در شبكه های بی سیم
سه روش امنیتی در شبكه های بی سیم عبارتند از :

​

Wired Equivalent Privacy)WEP)
در این روش از شنود كاربرهایی كه در شبكه مجوز ندارند جلوگیریبه عمل می آید كه مناسب برای شبكه های كوچك بوده زیرا نیاز به تنظیمات دستی(KEY) مربوطه در هرClient می باشد.

اساس رمز نگاریWEP بر مبنای الگوریتمRC4بوسیلهRSA می باشد.

​

Service Set Identifier)SSID)
شبكه هایWLAN دارای چندین شبكه محلی می باشند كه هر كدام آنها دارای یك شناسه (Identifier ) یكتا می باشند این شناسه ها در چندینAccess Pointقرار داده می شوند . هر كاربر برای دسترسی به شبكه مورد نظر بایستی تنظیمات شناسهSSID مربوطه را انجام دهد.

​

Media Access Control)MAC)
لیستی ازMAC آدرس های مورد استفاده در یك شبكه به (AP (Access Point مربوطه وارد شدهبنابراین تنها كامپیوترهای دارای اینMAC آدرسها اجازه دسترسی دارند به عبارتی وقتی یك كامپیوتر درخواستی را ارسال می كندMAC آدرس آن با لیستMAC آدرس مربوطه درAP مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدمدسترسی آن مورد بررسی قرار می گیرد .این روش امنیتی مناسب برای شبكه های كوچك بوده زیرا در شبكه های بزرگ امكان ورود این آدرسها بهAPبسیار مشكل می باشد.

​

انواع استاندارد 802.11
اولین بار در سال 1990 بوسیله انستیتیوIEEE معرفی گردید كه اكنون تكنولوژیهای متفاوتی از این استاندارد برای شبكه های بی سیم ارائه گردیده است .

802.11
برای روشهای انتقال (FHSS(frequency hopping spared spectrum یا (DSSS (direct sequence spread spectrum با سرعت1 Mbpsتا2Mbps در كانال2.4 GHz قابل استفاده می باشد.

​

802.11a
برای روشهای انتقال (OFDM (orthogonal frequency division multiplexing با سرعت54Mbps در كانال5GHz قابل استفاده است.

​

802.11b
این استاندارد با نامWI-Fi یاHigh Rate 802.11 قابل استفاده در روشDSSS بوده و در شبكه های محلی بی سیم نیز كاربرد فراوانی دارد همچنیندارای نرخ انتقال11Mbpsمی باشد.

​

802.11g
این استاندارد برای دستیابی به نرخ انتقال بالای20Mbps در شبكه های محلی بی سیم و در كانال2.4GHz كاربرد دارد.

Bluetooth
نوع ساده ای از ارتباط شبكه های بی سیم است كه حداكثر ارتباط 8 دستگاه رابا تكنولوژیBluetoothپشتیبانی می كند دستگاههایی از قبیلPDA ، نوت بوك ، تلفن های همراه و كامپیوترهای شخصی از جمله این موارد هستند می دهد اگرچه این تكنولوژی ممكن است در صفحه كلیدها ،موس ها وHeadsetوHands-free تلفن های همراه نیز دیده شود این تكنولوژی در سال 1994توسط شركت اریكسون ایجاد شددر سال 1998تعداد كوچكی از كمپانیهای مشهور مانند اریكسون ،نوكیا ، اینتل و توشیبا استفاده شد. بلوتوس در فواصل كوتاهی بین 9 تا 90 متر كار می كنند این فاصله پشتیبانی به امنیت این تكنولوژی می افزاید .چرا كه اگر كسی بخواهد ارتباط شما را شنود كند گر چه به ابزار خاصی نیاز ندارد اما بایستی در فاصله نزدیكی از شما قرار بگیرد مهمتری ویژگی بلوتوس این است كه بر خلافInfraredموانعی مانند دیوار تاثیری بر روی سیگنال آن ندارند از تكنولوژی رادیوئی استفاده كرده كه خیلی گران نبوده و مصرف برق خیلی كمی دارد .
​