شبكه های بی سیم (Wireless Networking) به تكنولوژی ارتباطی اطلا‌ق می‌شود كه در آن از امواج رادیویی، مادون قرمز و مایكروویو به جای كابل برای انتقال اطلاعات بین دو دستگاه فرستنده و گیرنده استفاده می‌شود. در ساختار اغلب شبکه های بیسیم از یك دستگاه فرستنده و گیرنده مركزی بنام Access Point = AP استفاده می‌شود. AP با آنتنی كه به آن متصل است، می‌تواند در محل مرتفع و یا هر مكانی كه امكان ارتباط بهتر را فراهم می‌كند، نصب شود. 


فواید تكنولوژی Wireless

تكنولوژی Wireless به كاربر امكان استفاده ‌از دستگاه‌های متفاوت، بدون نیاز به سیم یا كابل و در حال ‌حركت را می‌دهد. شما می توانید صندوق پست الكترونیكی، وب سایت مورد نظر خود و ... را مشاهده نمایید.

انواع شبكه های بی سیم

· Wireless Local Area Networks = WLAN  
این نوع شبكه برای كاربران محلی از جمله محیطهای دانشگاهی یا آزمایشگاهها كه نیاز به استفاده از اینترنت دارند مفید می باشد. در این حالت بایستی از Access Point استفاده نمود. در این حالت می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی كاربران را به شرط عدم وجود مانع تا حدی طولانی تر نمود.
· Wireless Personal Area Networks = WPANS
دو تكنولوژی مورد استٿاده برای این شبكه ها عبارت از: Infra Red و Bluetooth كه مجوز ارتباط در محیطی حدود 90 متر را می دهد البته در IR نیاز به ارتباط با دید کاملا 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 و برای Backup آن می توان از خطوط اجاره ای و فیبر نوری استفاده نمود.
· Wireless Wide Area Networks = WWANS

برای شبكه هائی با فواصل زیاد همچون بین شهرها یا كشورها بكار می رود این ارتباط از طریق ماهواره ها صورت می پذیرد.


آشنائی با شبكه های بی سیم

مقدمه 

نیاز روز افزون به پویایی كارها ، استفاده از تجهیزاتی مانند تلفن همراه ، پیجرها و ... بواسطه وجود شبكه های بی سیم امكان پذیر شده است.
اگر كاربر یا شركت یا برنامه كاربردی خواهان آن باشد كه داده و اطلاعات مورد نیاز خود را به صورت متحرك در هر لحظه در اختیار داشته باشند شبكه های بی سیم جواب مناسبی برای آنها ست.
این مقاله دربخش‌های مختلفی ارائه میشود، در بخش حاضر فقط به بیان كلیاتی در رابطه با شبكه‌های بی‌سیم و كابلی پرداخته شده، در بخش‌های بعدی به جزئیات بیشتری در رابطه با شبكه‌های بی‌سیم خواهیم پرداخت.

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 تكنولوژی Ethernet طراحی می شدند اما اكنون با روند رو به افزایش استفاده از شبكه های بی سیم با تكنولوژی Wi-Fi مواجه 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 ازنوع CAT5 نبایستی 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 مهندسی IEEE استانداردهای 802.3u را برای Fast Ethernet و 802.3ab و802.3z را برای Gigabit Ethernet ( مربوط به كابلهای 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 ارتباطی Wi-Fi زیر را بكار می برند:
802.11b كه اولین استانداردی است كه به صورت گسترده بكار رفته است . 
802.11a سریعتر اما گرانتر از 802.11b 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 سویئچ مربوطه كابل كشیده شود با مسائلی همچون سوارخكاری ، داكت كشی ، نصب پریز و......... مواجه هستیم در 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 hoc كه 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 های نصب 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 ، اتصالات با دقت كنترل شوند.
تجهیزات بی سیم همچون Broadband Router ها مشكلاتی مانند قطع شدن‌های پیاپی، تداخل امواج الكترومغناظیس، تداخل با شبكه‌های بی‌سیم مجاور و ... را داشته اند كه روند رو به تكامل آن نسبت به گذشته(مانند 802.11g ) باعث بهبود در قابلیت اطمینان نیز داشته است .

كارائی
شبكه های كابلی دارای بالاترین كارائی هستند در ابتدا پهنای باند 10 Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر( 100 Mbps و 1000Mbps ) افزایش یافتند حتی در حال حاضر سوئیچهائی با پهنای باند 1Gbps نیز ارائه شده است . 
شبكه های بی سیم با استاندارد 802.11b حداكثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g پهنای باند 54 Mbps را پشتیبانی می كنند حتی در تكنولوژیهای جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به 108Mbps نیز افزایش داده شده است علاوه بر این كارائی Wi-Fi نسبت 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 مانند Broadband 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 گردد استفاده از رمزنگاری WEP (Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است .
انتخاب صحیح كدام است؟
با توجه به بررسی و آنالیز مطالبی كه مطالعه كردید بایستی تصمیم گرفت كه در محیطی كه اشتراك اطلاعات وجود دارد و نیاز به ارتباط احساس می شو د كدام 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. 
بنابراین اگر هنوز در صدد تصمیم بین ایجاد یك شبكه كامپیوتری هستید جدول زیر انتخاب را برای شما ساده تر خواهد نمود.

انواع شبكه های بی سیم

WLANS(Wireless Local Area Networks )
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 از Access Point این ارتباط را برقرار نمود .در غیر اینصورت استفاده از Access Point ضروری است.می توان با استفاده از آنتن های مناسب مسافت ارتباطی كاربران را به شرط عدم وجود مانع تاحدی طولانی تر نمود.

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

WMANS(Wireless Metropolitan Area Networks )
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 .

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

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

- WEP(Wired Equivalent Privacy ) 
در این روش از شنود كاربرهایی كه در شبكه مجوز ندارند جلوگیری به عمل می آید كه مناسب برای شبكه های كوچك بوده زیرا نیاز به تنظیمات دستی( KEY ) مربوطه در هر Client می باشد.
اساس رمز نگاری WEP بر مبنای الگوریتم RC4 بوسیله RSA می باشد.

- SSID (Service Set Identifier )
شبكه های WLAN دارای چندین شبكه محلی می باشند كه هر كدام آنها دارای یك شناسه (Identifier ) یكتا می باشند این شناسه ها در چندین Access Point قرار داده می شوند . هر كاربر برای دسترسی به شبكه مورد نظر بایستی تنظیمات شناسه SSID مربوطه را انجام دهد .

- MAC (Media Access Control ) 
لیستی از MAC آدرس های مورد استفاده در یك شبكه به AP (Access Point ) مربوطه وارد شده بنابراین تنها كامپیوترهای دارای این MAC آدرسها اجازه دسترسی دارند به عبارتی وقتی یك كامپیوتر درخواستی را ارسال می كند MAC آدرس آن با لیست MAC آدرس مربوطه در AP مقایسه شده و اجازه دسترسی یا عدم دسترسی آن مورد بررسی قرار می گیرد .این روش امنیتی مناسب برای شبكه های كوچك بوده زیرا در شبكه های بزرگ امكان ورود این آدرسها به AP بسیار مشكل می باشد.

انواع استاندارد 802.11 
اولین بار در سال 1990 بوسیله انستیتیو IEEE 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 سرعت 1 Mbpsتا 2Mbps در كانال 2.4 GHz قابل استفاده می باشد.

802.11a 
برای روشهای انتقال OFDM (orthogonal frequency division multiplexing ) با سرعت 54Mbps در كانال 5GHz قابل استفاده است.

802.11b 
این استاندارد با نام WI-Fi یا High Rate 802.11 قابل استفاده در روش DSSS بوده و در شبكه های محلی بی سیم نیز كاربرد فراوانی دارد همچنین دارای نرخ انتقال 11Mbps می باشد. 

802.11g 
این استاندارد برای دستیابی به نرخ انتقال بالای 20Mbps در شبكه های محلی بی سیم و در كانال 2.4GHz كاربرد دارد.

Bluetooth
نوع ساده ای از ارتباط شبكه های بی سیم است كه حداكثر ارتباط 8 دستگاه را با تكنولوژی Bluetooth پشتیبانی می كند دستگاههایی از قبیل PDA ، 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 و Headset و Hands-free تلفن های همراه نیز دیده شود این تكنولوژی در سال 1994 توسط شركت اریكسون ایجاد شد در سال 1998 تعداد 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 خلاف Infrared موانعی مانند دیوار تاثیری بر روی سیگنال آن ندارند از تكنولوژی رادیوئی استفاده كرده كه خیلی گران نبوده و مصرف برق خیلی كمی دارد .