شبکه های بی سیم در سراسر جهان بسیار محبوب هستند و استفاده از آن ها روز به روز در حال افزایش است. اگر می خواهید بدانید اینترنت وایرلس چیست و در مورد مزایای استفاده از آن بیشتر بدانید در این مقاله با ما همراه باشید. همچنین با مطالعه این مقاله با انواع شبکه های وایرلس آشنا خواهید شد.
اینترنت وایرلس چیست؟
در پاسخ به این پرسش که اینترنت وایرلس چیست باید بگوییم شبکه بی سیم نوعی سرویس اینترنت می باشد. در این سرویس امکان اتصال به اینترنت برای کاربران نهایی و سازمان ها از طریق یک شبکه ارتباطی بی سیم فراهم می گردد. به طور معمول، شبکه بی سیم از طریق امواج رادیویی یا سیگنال های ماهواره ای و توسط یک ارائه دهنده خدمات اینترنت وایرلس (WISP) ارائه می شود.
در شبکه بی سیم به جای استفاده از کابل، از امواج الکترومغناطیسی برای انتقال اطلاعات استفاده می شود. امواج الکترومغناطیس با استفاده از تکنیک های مختلف مدولاسیون، اطلاعات را بین فرستنده و گیرنده انتقال می دهند و برای انتقال امواج الکترومغناطیسی به هوا یا دریافت امواج الکترومغناطیسی از هوا از آنتن استفاده می شود.
مزایای اینترنت وایرلس را مورد بررسی قرار می دهیم.
دسترسی گسترده تر: از آنجایی که شبکه های وایرلس به سیم یا کابل نیاز ندارند، کاربران می توانند حتی زمانی که در حال حرکت هستند از اینترنت بی سیم استفاده نمایند. بهبود بهره وری یکی از مهم ترین مزایای اینترنت وایرلس است. شبکه های بی سیم نسبت به شبکه های سیمی دسترسی وسیع تری دارند و می توان آنها را به راحتی تا مکان هایی که سیم و کابل در دسترس نیست گسترش داد.
نصب آسان: نصب و راه اندازی شبکه وایرلس در مقایسه با شبکه سیمی سریعتر و آسانتر است.
مقیاس پذیری: شبکه های وایرلس بسیار مقیاس پذیر هستند و با توجه به اینکه در این شبکه ها از سیم استفاده نمی شود، اضافه کردن تجهیزات جدید یا حذف آنها به راحتی قابل انجام است.
کارایی: شبکه های بی سیم امکان انتقال بهتر داده ها را فراهم می کنند. کیفیت انتقال داده با استفاده از اینترنت وایرلس بسیار بالا است و اینترنت بی سیم جزو اینترنت های پرسرعت در دنیا محسوب می شود.
مقرون به صرفه: هر چند سرمایه گذاری اولیه در شبکه های وایرلس زیاد است، اما با گذشت زمان، هزینه های کلی کمتر می شود.
معایب اینترنت وایرلس (شبکه وایرلس)
در قسمت قبل در مورد مزایای اینترنت وایرلس صحبت کردیم. در این قسمت برخی از معایب شبکه بی سیم را بیان می کنیم.
امنیت: هنگام استفاده از شبکه بی سیم، امنیت یک مسئله مهم است. اگر نصب و نگهداری شبکه های وایرلس به درستی انجام نشود، ممکن است باعث ایجاد تهدیدات امنیتی جدی گردد و هکرها به راحتی به شبکه دسترسی پیدا کنند.
تداخل: شبکه های بی سیم به شدت مستعد تداخل هستند. عوامل خارجی مانند طوفان های گرد و غبار یا مه و سیگنال های رادیویی ممکن است باعث ایجاد تداخل در شبکه های وایرلس گردند.
دانش اولیه فنی: راه اندازی یک شبکه بی سیم مستلزم حداقل دانش فنی است. افرادی که در این زمینه بی تجربه هستند ممکن است در نصب شبکه وایرلس با مشکل مواجه شوند و احتمال بروز خطرات امنیتی بالا می رود.
شبکه بی سیم یا وای فای چیست؟
شبکه بی سیم به شبکه کامپیوتری اطلاق می شود که از اتصالات فرکانس رادیویی (RF) بین گره های شبکه استفاده می کند. شبکه های بی سیم یک راه حل محبوب برای خانه ها، مشاغل و شبکه های مخابراتی هستند.
برای مردم متعجب است که “شبکه بی سیم چیست” زیرا در حالی که آنها تقریباً در همه جاهایی که مردم زندگی و کار می کنند وجود دارند، نحوه کار آنها اغلب یک راز است. به طور مشابه، مردم اغلب تصور می کنند که تمام بی سیم Wi-Fi است، و بسیاری از کشف اینکه این دو مترادف نیستند شگفت زده می شوند. هر دو از RF استفاده می کنند، اما انواع مختلفی از شبکه های بی سیم در طیف وسیعی از فناوری ها وجود دارد (بلوتوث، ZigBee، LTE، ۵G)، در حالی که Wi-Fi مختص پروتکل بی سیم تعریف شده توسط موسسه مهندسین برق و الکترونیک (IEEE) است. در مشخصات ۸۰۲.۱۱ و اصلاحات آن.
شبکه سیمی در مقابل شبکه وایرلس: تفاوت چیست؟
در بدیهی ترین حالت، یک شبکه بی سیم، دستگاه ها را به یک شبکه متصل نگه می دارد و در عین حال به آنها اجازه می دهد تا بدون محدودیت سیم حرکت کنند. از طرف دیگر یک شبکه سیمی از کابل هایی استفاده می کند که دستگاه ها را به شبکه متصل می کند. این دستگاه‌ها اغلب رایانه‌های رومیزی یا لپ‌تاپ هستند، اما می‌توانند شامل اسکنرها و دستگاه‌های فروش نیز باشند.
تفاوت های فنی ظریف تری بین سیم و بی سیم وجود دارد. اکثر شبکه های سیمی مدرن اکنون “فول دوبلکس” هستند، به این معنی که می توانند بسته ها را در هر دو جهت به طور همزمان ارسال / دریافت کنند. علاوه بر این، اکثر شبکه های سیمی دارای کابل اختصاصی هستند که به هر دستگاه کاربر نهایی اجرا می شود.
در یک شبکه Wi-Fi، رسانه (فرکانس رادیویی مورد استفاده برای شبکه) یک منبع مشترک است، نه فقط برای کاربران شبکه، بلکه اغلب برای سایر فناوری‌ها نیز (Wi-Fi در مواردی به نام «کار می‌کند. باندهای مشترک، که در آن بسیاری از دستگاه های الکترونیکی مختلف برای کار تایید شده اند). این چندین پیامد دارد: ۱) برخلاف یک شبکه سیمی، بی سیم نمی تواند همزمان صحبت کند و گوش دهد، “نیمه دوطرفه” است ۲) همه کاربران فضای یکسانی را به اشتراک می گذارند باید به نوبت صحبت کنند ۳) همه می توانند ‘ تمام ترافیک در جریان است. این امر شبکه‌های Wi-Fi را مجبور کرده است تا در طول سال‌ها اقدامات امنیتی مختلفی را برای محافظت از محرمانه بودن اطلاعات ارسال شده به‌صورت بیسیم اجرا کنند.
اجزای یک شبکه وایرلس (اینترنت وایرلس)
چندین مولفه توپولوژی شبکه بی سیم را تشکیل می دهند:
مشتریان: آنچه را که ما تمایل داریم به عنوان دستگاه های کاربر نهایی در نظر بگیریم، معمولاً «مشتریان» نامیده می شوند. با گسترش دسترسی Wi-Fi، دستگاه های مختلفی ممکن است از Wi-Fi برای اتصال به شبکه استفاده کنند، از جمله تلفن، تبلت، لپ تاپ، دسکتاپ و غیره. این به کاربران این امکان را می دهد که در منطقه بدون قربانی کردن پل خود به شبکه حرکت کنند. در برخی موارد، تحرک در یک دفتر، انبار یا سایر مناطق کاری ضروری است. به عنوان مثال، اگر کارمندان مجبور به استفاده از اسکنر برای ثبت بسته‌هایی هستند که قرار است ارسال شوند، یک شبکه بیسیم انعطاف‌پذیری لازم را برای حرکت آزادانه در انبار فراهم می‌کند.
نقطه دسترسی (AP): یک نقطه دسترسی (AP) شامل یک Wi-Fi است که نام شبکه را تبلیغ می کند (معروف به شناسه مجموعه خدمات یا SSID). کاربرانی که به این شبکه متصل می شوند، معمولاً ترافیک خود را به یک شبکه سیمی شبکه محلی (LAN) متصل می کنند (مانند اترنت) برای ارتباط با شبکه بزرگتر یا حتی اینترنت.
انواع اتصالات شبکه بیسیم
علاوه بر شبکه LAN، چند نوع دیگر از شبکه های بی سیم رایج وجود دارد: شبکه شخصی (PAN)، شبکه منطقه شهری (MAN) و شبکه گسترده (WAN).
LAN
شبکه محلی یک شبکه کامپیوتری است که در یک سایت واحد مانند یک ساختمان اداری وجود دارد. می توان از آن برای اتصال اجزای مختلف مانند رایانه، چاپگر و دستگاه های ذخیره سازی داده استفاده کرد. شبکه‌های محلی از اجزایی مانند سوئیچ‌ها، نقاط دسترسی، روترها، فایروال‌ها و کابل‌های اترنت تشکیل شده‌اند تا همه آنها را به هم متصل کنند. Wi-Fi رایج ترین شبکه محلی بی سیم است.
PAN
یک شبکه منطقه شخصی شامل شبکه ای است که در اطراف دستگاه های یک شخص در یک مکان واحد متمرکز شده است. یک PAN می تواند رایانه، تلفن، کنسول بازی ویدیویی یا سایر دستگاه های جانبی داشته باشد. آنها در داخل خانه ها و ساختمان های اداری کوچک رایج هستند. بلوتوث رایج ترین PAN بی سیم است.
MAN
شبکه شهری یک شبکه کامپیوتری است که در یک شهر، منطقه جغرافیایی کوچک، یا محوطه تجاری یا کالج گسترده می شود. یکی از ویژگی هایی که MAN را از شبکه LAN متمایز می کند اندازه آن است. یک شبکه محلی معمولاً از یک ساختمان یا منطقه انفرادی تشکیل شده است. بسته به نیاز سازمان، یک MAN می تواند چندین مایل مربع را پوشش دهد.
به عنوان مثال، شرکت‌های بزرگ در صورتی که محوطه بزرگی داشته باشند و نیاز به مدیریت اجزای کلیدی مانند HVAC و سیستم‌های الکتریکی داشته باشند، ممکن است از MAN استفاده کنند.
WAN
یک شبکه گسترده یک منطقه بسیار بزرگ را پوشش می دهد، مانند کل شهر، ایالت یا کشور. در واقع اینترنت یک WAN است. مانند اینترنت، یک WAN می‌تواند شامل شبکه‌های کوچک‌تر از جمله LAN یا MAN باشد. سرویس های سلولی رایج ترین شبکه های WAN بی سیم هستند.
شبکه وای فای چگونه کار می کند؟
یک شبکه بی سیم مبتنی بر Wi-Fi سیگنال ها را با استفاده از امواج رادیویی ارسال می کند (تلفن های همراه و رادیوها نیز از طریق امواج رادیویی ارسال می کنند، اما در فرکانس ها و مدولاسیون های مختلف).
در یک شبکه Wi-Fi معمولی، AP (نقطه دسترسی) شبکه خاصی را که اتصال به آن را ارائه می دهد، تبلیغ می کند. این شناسه مجموعه سرویس (SSID) نامیده می شود و این همان چیزی است که کاربران وقتی به لیست شبکه های موجود در تلفن یا لپ تاپ خود نگاه می کنند می بینند. AP این را از طریق انتقال هایی به نام beacon تبلیغ می کند. فانوس دریایی را می توان به عنوان اعلامیه ای در نظر گرفت که می گوید “سلام، من یک شبکه اینجا دارم، اگر شبکه ای است که به دنبالش هستید، می توانید به آن بپیوندید”.
یک دستگاه سرویس گیرنده چراغ انتقال یافته توسط AP را دریافت می کند و سیگنال RF را به داده دیجیتال تبدیل می کند، سپس آن داده برای تفسیر به دستگاه ارسال می شود. اگر کاربر بخواهد به شبکه وصل شود، می‌تواند پیام‌هایی را به AP ارسال کند که تلاش می‌کند به آن بپیوندد و (در صورت فعال بودن امنیت) اعتبار مناسب را برای اثبات حق عضویت ارائه کند. این فرآیندها به عنوان Association & Authentication شناخته می شوند. اگر هر یک از اینها خراب شود، دستگاه با موفقیت به شبکه نمی‌پیوندد و نمی‌تواند با AP ارتباط بیشتری برقرار کند.
با فرض اینکه همه چیز خوب پیش برود، به بخشی می رسیم که هدف نهایی کاربر نهایی است: انتقال داده. داده های مشتری (یا از AP به مشتری) از داده های دیجیتال به سیگنال مدوله شده RF تبدیل شده و از طریق هوا منتقل می شود. هنگامی که دریافت می شود، مدوله می شود، دوباره به داده های دیجیتال تبدیل می شود و سپس به مقصد خود (اغلب اینترنت یا منبعی در شبکه داخلی بزرگتر) ارسال می شود.
ارتباط Wi-Fi فقط برای ارسال در فرکانس های خاص تایید شده است، در اکثر نقاط جهان این باندهای فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز هستند، اگرچه بسیاری از کشورها اکنون فرکانس های ۶ گیگاهرتز را نیز اضافه می کنند. این باندهای فرکانسی مشابهی نیستند که شبکه های سلولی استفاده می کنند، بنابراین تلفن های همراه و وای فای برای استفاده از فرکانس های مشابه در رقابت نیستند. با این حال این بدان معنا نیست که فناوری های دیگری وجود ندارد که بتواند در این باندها کار کند. به طور خاص در باند ۲.۴ گیگاهرتز محصولات زیادی از جمله بلوتوث، ZigBee، صفحه کلیدهای بی سیم و تجهیزات A/V وجود دارد، فقط برای نام بردن از یک زیرمجموعه کوچک که از فرکانس های مشابهی استفاده می کند و می تواند باعث تداخل شود.
چندین دستگاه در یک AP
اگر چندین دستگاه Wi-Fi همه بخواهند به یک شبکه متصل شوند، همه می توانند از یک AP استفاده کنند. این یک راه حل راحت ارائه می دهد، و Wi-Fi را در محیط هایی که پوشش برای بسیاری از کاربران مورد نیاز است، قابل گسترش می کند. با این حال، اگر تعداد زیادی از افراد به طور همزمان نیاز به دسترسی داشته باشند، مشکلات به وجود می‌آیند که همگی به پهنای باند بالایی نیاز دارند. به عنوان مثال، اگر چندین کاربر همزمان در حال تماشای ویدیوی با کیفیت بالا باشند، ممکن است با افت عملکرد مواجه شوند، زیرا ازدحام در لایه RF، ارسال به موقع تمام بسته های لازم را برای AP دشوار و غیرممکن می کند.
استانداردهای شبکه وای فای
استاندارد شبکه مورد استفاده در معماری بی سیم IEEE 802.11 است. با این حال، این استاندارد در حال توسعه مداوم است و اصلاحات جدید به طور منظم ارائه می شود. اصلاحات استاندارد حروفی هستند و در حالی که بسیاری از اصلاحات منتشر شده است، رایج ترین آنها عبارتند از:
۸۰۲.۱۱a
این اصلاحیه اصلی پشتیبانی از باند ۵ گیگاهرتز را اضافه کرده است که امکان انتقال حداکثر ۵۴ مگابیت داده در ثانیه را فراهم می کند. استاندارد ۸۰۲.۱۱a از مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد (OFDM) استفاده می کند. این سیگنال رادیویی را قبل از رسیدن به گیرنده به سیگنال های فرعی تقسیم می کند. ۸۰۲.۱۱a یک استاندارد قدیمی است و تا حد زیادی با فناوری جدیدتر جایگزین شده است.
۸۰۲.۱۱b
۸۰۲.۱۱b نرخ های سریع تری را در باند ۲.۴ گیگاهرتز به استاندارد اصلی اضافه کرد. می تواند تا ۱۱ مگابیت داده را در یک ثانیه ارسال کند. برای دستیابی به سرعت بهتر، از مدولاسیون کلیدسازی کد مکمل (CCK) استفاده می کند. ۸۰۲.۱۱b یک استاندارد قدیمی است و تا حد زیادی با فناوری جدیدتر جایگزین شده است.
۸۰۲.۱۱g
۸۰۲.۱۱g استفاده از فناوری OFDM مورد استفاده در ۸۰۲.۱۱a را در باند ۲.۴ گیگاهرتز استاندارد کرد. با هر دو ۸۰۲.۱۱ و ۸۰۲.۱۱b سازگار بود. ۸۰۲.۱۱g یک استاندارد قدیمی است و تا حد زیادی با فناوری جدیدتر جایگزین شده است.
۸۰۲.۱۱n
زمانی که محبوب ترین استاندارد ۸۰۲.۱۱n بود، اولین باری بود که یک مشخصات یکپارچه هر دو باند ۲.۴ گیگاهرتز و ۵ گیگاهرتز را پوشش می داد. این پروتکل در مقایسه با پروتکل‌هایی که پیش از آن با استفاده از ایده انتقال با استفاده از چندین آنتن به طور همزمان (معمولاً فناوری Multiple In Multiple Out یا MIMO نامیده می‌شود) سرعت بهتری ارائه می‌دهد. ۸۰۲.۱۱n استاندارد قدیمی‌تری است، اما ممکن است برخی از دستگاه‌های قدیمی‌تر هنوز در حال استفاده باشند.
۸۰۲.۱۱ac
۸۰۲.۱۱ac فقط برای باند ۵ گیگاهرتز مشخص شد. این بر اساس مکانیسم های معرفی شده در ۸۰۲.۱۱n ساخته شده است. اگرچه به اندازه ۸۰۲.۱۱n انقلابی نبود، اما همچنان سرعت و قابلیت‌های آن را در باند ۵ گیگاهرتز افزایش داد. اکثر دستگاه هایی که در حال حاضر در طبیعت وجود دارند احتمالاً دستگاه های ۸۰۲.۱۱ac هستند.
فناوری ۸۰۲.۱۱ac در دو گروه اصلی منتشر شد که معمولاً «امواج» نامیده می‌شوند. تفاوت اصلی این است که دستگاه‌های Wave 2 در مقایسه با Wave 1 دارای چند قابلیت فنی بیشتر هستند، اما همه آنها قابلیت همکاری دارند.
۸۰۲.۱۱ax (Wi-Fi 6)
۸۰۲.۱۱ax (مثل ۸۰۲.۱۱n) مشخصات را در تمام باندهای فرکانسی قابل اجرا یکپارچه کرد. به نام سادگی، صنعت شروع به معرفی آن به عنوان Wi-Fi 6 کرده است. Wi-Fi 6 فناوری های مورد استفاده برای مدولاسیون را گسترش داده است تا شامل OFDMA شود، که اجازه می دهد مقدار مشخصی از موازی سازی برای انتقال بسته ها در داخل سیستم باشد. ، استفاده کارآمدتر از طیف موجود و بهبود توان عملیاتی کلی شبکه. Wi-Fi 6 آخرین فناوری است و همان چیزی است که اکثر دستگاه های جدید با آن عرضه می شوند.
سایر استانداردهای ۸۰۲.۱۱
اصلاحات بسیار بیشتری در طول سال ها در استانداردها انجام شده است (اکثر حروف الفبا در طول زمان مورد استفاده قرار گرفته اند). استانداردهای ۸۰۲.۱۱ اضافی بر مواردی مانند امنیت بهتر، افزایش کیفیت خدمات و همچنین بسیاری از پیشرفت‌های دیگر تمرکز کرده‌اند.
حالت های اتصال شبکه Wi-Fi
چندین سبک اتصال شبکه Wi-Fi وجود دارد که رایج ترین آنها عبارتند از: زیرساخت، ad hoc و Wi-Fi Direct.
زیر ساخت
حالت زیرساخت رایج ترین سبک وای فای است و زمانی که افراد در خانه یا محل کار به آن متصل می شوند به آن فکر می کنند. با حالت زیرساخت، به یک نقطه دسترسی نیاز دارید که به عنوان دستگاه اتصال اولیه برای مشتریان عمل کند. همه مشتریان دیگر در شبکه (کامپیوتر، چاپگر، تلفن همراه، تبلت یا دستگاه دیگر) به یک نقطه دسترسی متصل می شوند تا به شبکه گسترده تری دسترسی پیدا کنند.
تک کاره
حالت Ad hoc به عنوان حالت همتا به همتا نیز شناخته می شود زیرا شامل یک نقطه دسترسی نیست، بلکه از چندین دستگاه مشتری تشکیل شده است. دستگاه ها که به عنوان “همتا” در شبکه عمل می کنند، مستقیماً به یکدیگر متصل می شوند.
ارتباط مستقیم به کمک وای – فای
Wi-Fi Direct نوعی Ad Hoc است، اما با برخی ویژگی ها و قابلیت های اضافی. اتصال بی سیم به دستگاه های سازگاری که نیاز به اتصال بدون استفاده از نقطه دسترسی دارند، ارائه می شود. تلویزیون‌ها اغلب با Wi-Fi Direct سازگار هستند و به کاربران اجازه می‌دهند موسیقی یا تصاویر را مستقیماً از یک دستگاه تلفن همراه به تلویزیون خود ارسال کنند.
نقطه اتصال Wi-Fi
اصطلاح Wi-Fi hotspot معمولاً به شبکه‌های بی‌سیمی اطلاق می‌شود که در مکان‌های عمومی مانند کافی‌شاپ‌ها قرار می‌گیرند تا به مردم اجازه دهند بدون نیاز به داشتن اعتبار خاص به اینترنت متصل شوند. در حالی که برخی از آنها رایگان هستند، برخی دیگر نیاز به هزینه دارند، به ویژه آنهایی که توسط شرکت هایی که در ارائه نقاط مهم در مکان هایی مانند فرودگاه ها یا پایانه های اتوبوس تخصص دارند، اداره می شوند.
بسیاری از تلفن های همراه دارای نقطه اتصال فعال هستند و کاربران می توانند با تماس با ارائه دهنده خدمات تلفن همراه خود، این ویژگی را فعال کنند. با روشن شدن هات اسپات، کاربر می‌تواند اتصال اینترنت خود را با شخص دیگری به اشتراک بگذارد و برای دسترسی ایمن‌تر، رمز عبوری را در اختیار او قرار دهد.
بلوط چگونه می تواند کمک کند
مدیریت و امنیت Wi-Fi به جلوگیری از آسیب رساندن کاربران و داده های ناخواسته به دستگاه های متصل به شبکه شما کمک می کند. با استفاده از نقاط دسترسی بیسیم بلوط ، دید کاملی از شبکه و دستگاه‌هایی که به آن دسترسی دارند، خواهید داشت.
