آشنایی با شبکه های بی سیم و روند کاری آن ها

شبکه های بی سیم یا Wireless نوع خاصی از انواع شبکه های کامپیوتری هستند که از ارتباطات داده ای بیسیم بین گره ها استفاده می کنند. به وسیله شبکه بندی بیسیم، دیگر نیازی به فرآیند پرهزینه کابل کشی در منازل مسکونی، شرکت ها و شبکه های ارتباطی نبوده و به این طریق در هزینه صرفه جویی خواهد شد.

عموماً شبکه های ارتباطی بیسیم، به وسیله ارتباطات رادیویی، پیاده سازی و مدیریت می شوند که در سطح لایه فیزیکی مدل OSI اتفاق می افتد.

شایان ذکر است که شبکه های بیسیم به دلیل عملکرد براساس امواج الکترومغناطیسی آسیب پذیری بیشتری نسبت به شبکه های سیمی داشته و در واقع هرکس با داشتن یک سیستم مجهز به کارت شبکه x 802.11 می تواند این امواج را دریافت کند.

فناوری های شبکه های بی سیم این امکان را در اختیار کاربران و تجهیزات سخت افزاری قرار می دهند که با انتقال داده ها توسط امواج و بدون استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

ساختار پیاده سازی اغلب شبکه های وایرلس به این صورت است که از یک دستگاه فرستنده، گیرنده مرکزی (Access Point) استفاده می شود که با کمک آنتنی که به آن متصل است می تواند در محل مرتفع و یا هر مکانی که امکان ارتباط بهتر را فراهم می کند، نصب شود.

سیر تحول شبکه های بیسیم

اولین شبکه بیسیم حرفه ای تحت برند ALOHAnet در سال ۱۹۶۹ در دانشگاه Hawaii توسعه داده شد و در ژوئن سال ۱۹۷۱ عملیاتی شد. اولین شبکه بیسیم تجاری نیز خانواده محصولات WaveLAN بوده که توسط NCR در سال ۱۹۸۶ توسعه داده شد.

• سال ۱۹۹۱: شبکه های تلفن سلولی ۲G
• سال ۱۹۹۷: اولین نسخه پروتکل WiFi
• سال ۱۹۹۹: تجمیع VoIP با ۸۰۳.۱۱

---

از شبکه های وایرلس یا شبکه های بدون کابل می توان در مکان های عمومی جهت تامین اینترنت استفاده نمود. از مزایای این شبکه ها این می باشد که علاوه بر صرفه جویی در زمان و هزینه کابل کشی، امکان بروز مسائل مرتبط با یک شبکه کابلی را نخواهد داشت.

از اصلی ترین چالش های اینترنت بدون کابل، کیفیت سرویس (QOS) ارائه شده می باشد.
در صورتی که به هر دلیلی بر روی خط پارازیت ایجاد گردد، ممکن است ارتباط ایجاد شده قطع و یا امکان استفاده مطلوب از آن وجود نداشته باشد.

---

ساختار کلی شبکه های وایرلس

•    شبکه های بی سیم سلولی (Cellular wireless network  یا point to point)

•    شبکه های بی سیم غیر سلولی (Non-cellular wireless network)  

شبکه های بی سیم با توجه به گستردگی ناحیه هایی از شبکه که تحت پوشش قرار می دهند به 4 دسته تقسیم می شوند:

• شبکه های بی سیم و وسیع (WWANS)

این دسته از شبکه ها، شبکه‌ هایی با پوشش بی‌ سیم بالا می باشند که در شبکه‌ های تلفن همراه استفاده می شوند.

• شبکه های  بی سیم شهری (WMANS)

1. شبکه های بی سیم این امکان را به کاربران می دهند که بتوانند در هنگام کار جا به جا شوند.
2. میتوان شبکه های بی سیم را بدون نیاز به کابل کشیدن گسترش داد و حتی هزینه ها را به طور قابل توجهی پایین آورد.   
3. شبکه های بی سیم مقرون به صرفه هستند، زیرا جابجایی کاربران را راحت کرده و نه تنها مشکلی ایجاد نمی کند بلکه هزینه ای هم ندارد.
4. از شبکه های بی سیم می توان در مکان هایی که امکان کابل کشی وجود ندارد نیز استفاده کرد.

• شبکه های محلی بی سیم (WLAN)

این نوع شبکه برای کاربران محلی کاربرد دارد. به طور مثال برای محیط دانشگاه ها، سازمان ها، شرکت ها، منازل و مکان های دیگر که نیاز به استفاده از اینترنت دارند، استفاده می شود. در این حالت از Access Point استفاده می شود که در واقع همانند مودم های اینترنتی می باشند که در طول روز از آن ها استفاده می کنیم.

• شبکه های بی سیم شخصی (WPANS)

دو نوع تکنولوژی معروف مورد استفاده در این شبکه عبارت است از: Infra Red و Bluetooth، که اجازه ارتباط را در محیطی در حدود ۱۰۰ متر، می دهد. البته در استفاده از Infra Red به ارتباط با دید کاملا مستقیم نیاز است.

همچنین این تکنولوژی ها هر روز درحال ارتقا می باشند و منجر به بهبود در کیفیت و برد از لحاظ متراژ می شوند.

---

استاندارد	برد شبکه	نوع شبکه
Bluetooth, ZigBee, NFC	در دسترسی یک نفر	شبکه محلی شخصی (PAN)
(IEEE 802.11 (WiFi	در دسترس یک ساختمان یا یک ناحیه خاص	شبکه محلی (LAN)
(IEEE 802.15 (WiMAX	دسترسی در سطح شهر	شبکه شهری (MAN)
(Cellular (UMTS, LTE	دسترسی در سرتاسر جهان	شبکه جهانی (WAN)

فواید شبکه های بی سیم

شبکه های بی سیم در مقايسه با شبكه های سيمی و كابلی می تواند قابليت های زير را فراهم کند:

• نصب و راه اندازي

در شبكه های سیمی به دليل آن كه به هر يک از ايستگاه های كاری باید از محل سويئچ مربوطه كابل كشيده شود، با مسائلی همچون داكت كشی، نصب پريز و……… مواجه هستيم، در ضمن اگر محل فيزيكی ايستگاه مورد نظر تغيير يابد، نیاز به كابل كشی مجدد و …….می باشد.
شبكه های بی سيم از امواج استفاده نموده و قابليت تحرک بالائی دارند، بنابراين اعمال تغيير در محل فيزيكی ايستگاه های كاری به راحتي امكان پذير می باشد و تنها كافيست از روش های زير جهت راه اندازي آن بهره برد:

1. Ad hoc : ارتباط مستقيم يا همتا به همتا (peer to peer ) تجهيزات را با يكديگر ميسر می سازد.
2. Infrastructure: باعث ارتباط تمامی تجهيزات با دستگاه مركزی می شود.

• هزينه

تجهيزاتی همچون هاب، سوئيچ يا كابل شبكه نسبت به مورد های مشابه در شبكه های بی سيم ارزانتر می باشند، اما درنظر گرفتن هزينه های نصب و تغييرات احتمالی محيطی نيز غیر قابل انکار می باشند.

• قابليت اطمينان

تجهيزات كابلی بسيار قابل اعتماد می باشند، فقط باید هنگام نصب و يا جابجائی، اتصالات با دقت كنترل شوند.
تجهيزات بی سيم همچون Broadband Router ها مشكلاتی همانند قطع شدن‌ های پياپی، تداخل امواج الكترومغناظيس، تداخل با شبكه‌ های بی سيم مجاور و … را داشتند كه روند رو به تكامل آن نسبت به گذشته (مانند 802.11g ) باعث بهبود آن شده است.

• كارائي

شبكه های كابلی، دارای بالاترين كارائی می باشند که در ابتدا پهنا باند Mbps 10 بود و سپس به پهنا باند های بالاتر(100 Mbps و 1000Mbps) افزايش يافتند.
شبكه های بی سيم با استاندارد 802.11b، حداكثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g، پهنای باند 54 Mbps را پشتيبانی می كنند.

شایان ذکر می باشد که كارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد، به این معنا که كارائی با افزايش فاصله نسبت به Access Point پايين خواهد آمد.

• امنيت

به دليل اين كه در شبكه های كابلی كه به اينترنت هم متصل هستند، وجود ديواره آتش از الزامات است و تجهيزاتی مانند هاب يا سوئيچ به تنهايی قادر به انجام وظايف ديواره آتش نمی باشند، باید در چنين شبكه هايی ديواره آتش مجزايی نصب شود.
به دليل اين كه در شبكه‌ های بی سيم از هوا به عنوان رسانه انتقال استفاده می شود، بدون پياده سازی تكنيک های خاصی مانند رمزنگاری، امنيت اطلاعات به طور كامل تامين نمی گردد.