روتر Router

Byadmin

استانداردهای Wireless

استانداردهای Wireless

استانداردهای Wireless

استانداردهای Wireless

امروزه با بهبود عملکرد، کارایی و عوامل امنیتی، شبکه‌های بی‌سیم به شکل قابل توجهی در حال رشد و گسترش هستند و استاندارد IEEE 802.11 استاندارد بنیادی است که شبکه‌های بی‌سیم بر مبنای آن طراحی و پیاده سازی می‌شوند.

در ماه ژوئن سال ۱۹۹۷ انجمن مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) استاندارد IEEE 802.11-1997 را به عنوان اولین استانداردِ شبکه‌های محلی بی‌سیم منتشر ساخت. این استاندارد در سال ۱۹۹۹ مجدداً بازنگری شد و نگارش روز آمد شده آن تحت عنوان IEEE 802.11-1999 منتشر شد. استاندارد جاری شبکه‌های محلی بی‌سیم یا همانIEEE 802.11 تحت عنوان ISO/IEC 802.11-1999، توسط سازمان استاندارد سازی بین‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی امریکا (ANSI) پذیرفته شده است. تکمیل این استاندارد در سال ۱۹۹۷، شکل گیری و پیدایش شبکه سازی محلی بی‌سیم و مبتنی بر استاندارد را به دنبال داشت. استاندارد ۱۹۹۷، پهنای باند ۲Mbps را تعریف می‌کند با این ویژگی که در شرایط نامساعد و محیط‌های دارای اغتشاش (نویز) این پهنای باند می‌تواند به مقدار ۱Mbps کاهش یابد. روش تلفیق یا مدولاسیون در این پهنای باند روش DSSS است. بر اساس این استاندارد پهنای باند ۱ Mbps با استفاده از روش مدولاسیون FHSS نیز قابل دستیابی است و در محیط‌های عاری از اغتشاش (نویز) پهنای باند ۲ Mbpsنیز قابل استفاده است. هر دو روش مدولاسیون در محدوده باند رادیویی ۲٫۴ GHz عمل می‌کنند. یکی از نکات جالب توجه در خصوص این استاندارد استفاده از رسانه مادون قرمز علاوه بر مدولاسیون‌های رادیویی DSSS و FHSS به عنوان رسانه انتقال است. ولی کاربرد این رسانه با توجه به محدودیت حوزه عملیاتی آن نسبتاً محدود و نادر است.

 

 

1-4- انواع استاندارد  802.11

اولين بار در سال 1990 بوسيله انستيتيو IEEE  معرفي گرديد که اکنون تكنولوژيهاي متفاوتي از اين استاندارد براي  شبكه هاي بي سيم ارائه گرديده است .

802.11

براي روشهاي انتقال ( frequency hopping spared spectrum)FHSS یا DSSS (direct sequence spread spectrum) با سرعت Mbps 1 تا 2 Mbps در کانال2.4 GHz قابل استفاده مي‌باشد.

802.11a

براي روش‌هاي انتقال  (orthogonal frequency division multiplexing) OFDMبا سرعت 54 Mbps در کانال5 GHzقابل استفاده است.

802.11b

اين استاندارد با نام WI-Fi  يا 802.11 High Rate قابل استفاده در روش DSSS بوده و در شبكه‌هاي محلي بي سيم نيز کاربرد فراواني دارد همچنين داراي نرخ انتقال11Mbpsمي باشد.

802.11g

اين استاندارد براي دستيابي به نرخ انتقال بالاي Mbps 20در شبكه هاي محلي بي سيم و در کانال2.4 GHz کاربرد دارد.

استاندارد a802.11 از باند رادیویی جدیدی برای شبکه های محلی بی سیم استفاده می کند و پهنای باند شبکه های بی سیم را تا Mbps54 افزایش میدهد . این افزایش قابل توجه در پهنای باند مدیون تکنیک مدولاسیونی موسوم به OFDM است . نرخهای ارسال داده در استاندارد IEEE 802.11a عبارتنداز :Mbps 6, 9,12,18,24,36,48,54 که بر اساس استاندارد پشتیبان از سرعت های 6,12,24 مگابایت در ثانیه اجباری است .

برخی از کارشناسان شبکه های محلی بی سیم استاندارد IEEE802.11a را نسل آینده IEEE802.11 تلقی می کنند و حتی برخی از محصولات مانند تراشه های  Atheros و کارتهای شبکه PCMCIA/Cardbus محصول Access Inc Card استاندارد IEEE802.11a را پیاده سازی کرده اند . بدون شک این پهنای باند وسیع و نرخ داده سریع محدودیت هایی را نیز به همراه دارد . در واقع افزایش پهنای باند در استاندارد IEEE802.11a باعث شده است که محدوده عملیاتی آن در مقایسه با  IEEE802.11/b کاهش یابد .

علاوه بر آن به سبب افزایش سر بارهای پردازشی در پروتکل تداخل و تصحیح خطاها پهنای باند واقعی به مراتب کمتر از باند اسمی این استاندارد است . همچنین در بسیاری از کاربردها امکان سنجی و حتی نصب تجهیزات اضافی نیز مورد نیاز است که به تبع آن موجب افزایش قیمت زیر ساختار شبکه بی سیم می شود . زیرا محدوده عملیاتی در این استاندارد کمتر از محدوده عملیاتی در استاندارد  IEEE802.11b بوده و به همین خاطر به نقاط دسترسی یا ایستگاه پایه ی بیشتری نیاز خواهیم داشت که افزایش هزینه ی زیر ساختار را به دنبال دارد .

این استاندارد از باند فرکانسی خاصی موسوم به UNII استفاده می کند . این باند فرکانسی به سه قطعه پیوسته فرکانسی به شرح زیر تقسیم می شود:

UNII-1 @ 5.2 GHz

UNII-2 @ 5.7 GHz

UNII-3 @ 5.8 GHz

 

 

 

 

 

شکل 1-4: سه ناحیه عملیاتی UNII

يكي از تصورات غلط در زمينه استانداردهاي 802.11 اين باور است كه 802.11a قبل از 802.11b مورد بهره‌برداري واقع شده است. در حقيقت 802.11b نسل دوم استانداردهاي بي‌سيم است. 802.11a نسل سوم از اين مجموعه استاندارد به شمار مي‌رود. استاندارد 802.11a برخلاف ادعاي بسياري از فروشندگان تجهيزات بي‌سيم نمي‌تواند جايگزين 802.11b شود. زيرا لايه‌ي فيزيكي مورد استفاده در هريك تفاوت اساسي با ديگري دارد از سوي ديگر گذردهي (نرخ ارسال داده) و فواصل در هريك از متفاوت است.

در شكل 1-4 اين سه ناحيه عملياتي UNII و نيز توان مجاز تشعشع راديويي از سوي FCC ملاحظه مي‌شود. اين سه ناحيه‌ي كاري 12 كانال فركانسي را فراهم مي‌كنند. باند UNII-1 براي كاربردهاي فضاي بسته باند UII-2 براي كاربردهاي فضاي بسته و باز، و باند UNII-3 براي كاربردهاي فضايي باز و پل بين شبكه‌اي به كار برده مي‌شوند.

اين نواحي فركانسي در ژاپن نيز قابل استفاده هستند. اين استاندارد در حال حاضر در قاره‌‌ي اروپا قابل استفاده نيست. در اروپا Hyper Land 2 براي شبكه‌هاي بي‌سيم مورد استفاده قرار مي‌گيرد كه به طور مشابه از باند فركانسي 802.11a استفاده مي‌كند. يكي از نكات جالب توجه در استاندارد 802.11a تعريف كاربردهاي پل‌سازي شبكه‌اي در كاربردهاي داخلي و فضاي باز است. در واقع اين استاندارد مقررات لازم براي پل‌سازي و ارتباطات بين شبكه‌اي از طريق پل در كاربردهاي داخلي و فضاي باز فراهم مي‌نمايد. در يك تقسيم‌بندي كلي مي‌توان ويژگي‌هاي 802.11a را در سه محور زير خلاصه نمود.

* افزايش در پهناي باند در مقايسه با استاندارد 802.11b (در استاندارد 802.11a حداكثر پهناي باند 54Mbps) مي‌باشد.

* استفاده از طيف فركانسي خلوت (باند فركانسي 5GHz)

* استفاده از 12 كانال فركانسي غيرپوشا (سه محدوده فركانسي كه در هريك 4 كانال غيرپوشا وجود دارد)

1-1-5- افزايش پهناي باند

استاندارد 802.11a در مقايسه با 802.11b و پهناي باند 11Mbps حداكثر پهناي باند 54Mbps را فراهم مي‌كند. مهم‌ترين عامل افزايش قابل توجه پهناي باند در اين استاندارد استفاده از تكنيك پيشرفته مدولاسيون، موسوم به OFDM است. تكنيك OFDM يك تكنولوژي (فناوري) تكامل يافته و بالغ در كاربردهاي بي‌سيم به شمار مي‌رود. اين تكنولوژي مقاومت قابل توجهي در برابر تداخل راديويي داشته و تاثير كمتري از پديده‌ي چند مسيري مي‌پذيرد.

OFDM تحت عناوين مدولاسيون چند حاملي و يا مدولاسيون چند آهنگي گسسته نيز شناخته مي‌شود. اين تكنيك مدولاسيون علاوه بر شبكه‌هاي بي‌سيم در تلويزيون‌هاي ديجيتال (در اروپا، ژاپن و استرليا) و نيز به‌عنوان تكنولوژي پايه در خطوط مخابراتي ADSL مورد استفاده قرار مي‌گيرد. آندرومك‌كورميك McCormik Andrew از دانشگاه ادينبور و نمايش محاوره‌اي جالبي از اين فناوري گردآوري كرده كه در نشاني http://www.ee.ed.ac.uk/~acmc/OFDMTut.html قابل مشاهده است.

تكنيك OFDM از روش QAM و پردازش سيگنال‌هاي ديجيتال استفاده كرده و سيگنال داده با فركانس‌هاي دقيق و مشخصي تسهيم مي‌كند. اين فركانس‌ها به‌گونه‌اي انتخاب مي‌شوند كه خاصيت تعامد را فراهم كنند و به اين ترتيب علي‌رغم هم‌پوشاني فركانسي هريك از فركانس‌هاي حامل به تنهايي آشكار مي‌شوند و نيازي به باند محافظت براي فاصله‌گذاري بين فركانس‌ها نيست. در كنار افزايش پهناي باند در اين استاندارد فواصل مورد  استفاده نيز كاهش مي‌يابند.

در واقع باند فركانسي 5GHz تقريبا دو برابر باند فركانسي ISM (2/4GHz) است كه در استاندارد 802.11b مورد استفاده قرار مي‌گيرد. محدوده موثر در اين استاندارد با توجه به سازندگان تراشه‌هاي بي‌سيم متفاوت و متغير است ولي به‌عنوان يك قاعده‌ي سر راست مي‌توان فواصل در اين استاندارد يك سوم محدوده‌ي فركانسي 802.11b (2/4GHz) در نظر گرفت. در حال حاضر محدوده عملياتي (فاصله از فرستنده) در محصولات مبتني بر 802.11a و پهناي باند 54Mbps در حدود 10 تا 15 متر است. اين محدوده در پهناي باند 6Mbps در حدود 61 تا 84 متر افزايش مي‌يابد.

2-4-  طيف فركانسي تميزتر

طيف فركانسي UNII در مقايسه با طيف ISM خلوت‌تر است و كاربرد ديگري براي طيف UNII به جز شبكه‌هاي بي‌سيم تعريف و تخصيص داده نشده است. درحالي‌كه در طيف فركانسي ISM تجهيزات بي‌سيم متعددي نظير تجهيزات پزشكي، اجاق‌هاي ماكروويو، تلفن‌هاي بي‌سيم و نظاير آن وجود دارند. اين تجهيزات بي‌سيم در باند 2/4GHz يا طيف ISM هيچگونه تداخلي با تجهيزات باند UNII (تجهيزات بي‌سيم 802.11a) ندارند. شكل 2-4 فركانس مركزي و فاصله‌هاي فركانسي در باند UNII را نشان مي‌دهد.

 

 

 

 

شکل 2-4: فاصله های فرکانسی در باند UNII

3-4- كانال‌ها‌ي غير پوشا

باند فركانسي UNII، 12 كانال منفرد و غيرپوشاي فركانسي براي شبكه‌سازي فراهم مي‌كند. از اين 12 كانال 8 كانال مشخص (2 ، UNII-1) در شبكه‌هاي محلي بي‌سيم مورد استفاده قرار مي‌گيرند. اين ويژگي غيرپوشايي گسترش و پياده‌سازي شبكه‌هاي بي‌سيم را ساده‌تر از باند ISM مي‌كند كه در آن تنها سه كانال غيرپوشا از مجموع 11 كانال وجود دارد.

4-4- ویژگی­های سیگنال­های طیف گسترده

عبارت طیف گسترده به هر تکنیکی اطلاق می­شود که با استفاده از آن پهنای باند سیگنال ارسالی بسیار بزرگ­تر از پهنای باند سیگنال اطلاعات باشد. یکی از سوالات مهمی که با در نظر گرفتن این تکنیک مطرح می­شود آن است که با توجه به نیاز روزافزون به پهنای باند و اهمیت آن به عنوان یک منبع با ارزش، چه دلیلی برای گسترش طیف سیگنال و مصرف پهنای باند بیشتر وجود دارد. پاسخ به این سوال در ویژگی­های جالب توجه سیگنال­های طیف گسترده نهفته است.

این ویژگی­ها عبارتند از:

  1. پایین بودن توان چگالی طیف به طوری که سیگنال اطلاعات برای شنود غیرمجاز و نیز در مقایسه با سایر امواج به شکل اعوجاج و پارازیت به نظر می­رسد.
  2. مصونیت بالا در مقابل پارازیت و تداخل
  3. رسایی با تفکیک­پذیری و دقت بالا
  4. امکان استفاده در CDMA

 

 

 

 

شکل 3-4: جهش فرکانسی

مزایای فوق کمیسیون FCC را بر آن داشت که در سال 1985 مجوز استفاده از این سیگنال­ها را با محدودیت حداکثر توان یک وات در محدوده ISM صادر نماید.

5-4- سیگنال­های طیف

 گسترده با جهش فرکانسی

در یک سیستم مبتنی بر جهش فرکانسی، فرکانس سیگنال حامل به شکلی شبه تصادفی و تحت کنترل یک ترکیب­کننده تغییر می­کند. شکل 4-4 این تکنیک را در قالب یک نمودار نشان می­دهد.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 4-4: نمودار جهش فرکانسی

در این شکل سیگنال اطلاعات با استفاده از یک تسهیم­کننده دیجیتال و با استفاده از روش تسهیم FSK تلفیق می­شود. فرکانس سیگنال حامل نیز به شکل شبه تصادفی از محدوده فرکانسی بزرگ­تری در مقایسه با سیگنال اطلاعات انتخاب می­شود. با توجه به این­که فرکانس­های pn-code با استفاده از یک ثبات انتقالی همراه با پس­خور ساخته می­شوند، لذا دنباله فرکانسی تولید شده توسط آن کاملا تصادفی نیست و به همین خاطر به این دنباله، شبه تصادفی می­گوییم.

براساس مقررات FCC و سازمان­های قانون­گذاری، حداکثر زمان توقف در هر کانال فرکانسی 400 میلی ثانیه است که برابر با حداقل 2.5 جهش فرکانسی در هر ثانیه خواهد بود. در استاندارد 802.11 حداقل فرکانس جهش در آمریکای شمالی و اروپا 6 مگاهرتز و در ژاپن 5 مگاهرتز می­باشد.

 

 

سیگنال­های طیف گسترده با توالی مستقیم

اصل حاکم بر توالی مستقیم، پخش یک سیگنال بر روی یک باند فرکانسی بزرگ­تر از طریق تسهیم آن با یک امضاء یا کُد به گونه­ای است که نویز و تداخل را به حداقل برساند. برای پخش کردن سیگنال هر بیت واحد با یک کد تسهیم می­شود. در گیرنده نیز سیگنال اولیه با استفاده از همان کد بازسازی می­­گردد. در استاندارد 802.11 روش مدولاسیون مورد استفاده در سیستم­های DSSS روش تسهیم DPSK است. در این روش سیگنال اطلاعات به شکل تفاضلی تسهیم می­شود. در نتیجه نیازی به فاز مرجع برای بازسازی سیگنال وجود ندارد. از آن­جا که در استاندارد 802.11 و سیستم DSSS از روش تسهیم DPSK استفاده می­شود داده­های خام به صورت تفاضلی تسهیم شده و ارسال می­شوند و در گیرنده نیز یک آشکارساز تفاضلی بازسازی سیگنال وجود ندارد. در روش تسهیم PSK فاز سیگنال حامل با توجه به الگوی بیتی سیگنال­های داده تغییر می­کند.

به عنوان مثال در تکنیک QPSK دامنه سیگنال حامل ثابت است ولی فاز آن با توجه به بیت­های داده تغییر می­کند. در الگوی مدولاسیون QPSK چهار فاز مختلف مورد استفاده قرار می­گیرد و چهار نماد را پدید     می آورد. واضح است که در این روش تسهیم دامنه سیگنال ثابت است. در روش تسهیم تفاضلی سیگنال اطلاعات با توجه به میزان اختلاف فاز و نه مقدار مطلق فاز تسهیم و مخابره می­شوند.

در روش تسهیم طیف گسترده با توالی مستقیم مشابه تکنیک FH از یک کد شبه تصادف ی برای پخش و گسترش سیگنال استفاده می­شود. عبارت توالی مستقیم از آن­جا به این روش اطلاق شده است که در آن سیگنال اطلاعات مستقیما توسط یک دنباله از کدهای شبه تصادفی تسهیم می­شود. در این تکنیک نرخ بیتی شبه کد تصادفی، نرخ تراشه نامیده می­شود. در استاندارد 802.11 از کدی موسوم به کد بارکر برای تولید کدها تراشه سیستم DSSS استفاده می­شود. مهم­ترین ویژگی کدهای بارکر خاصیت غیرتناوبی و غیرتکراری آن است که به واسطه آن یک فیلتر تطبیقی دیجیتال قادر است به راحتی محل کد بارکر را در یک دنباله بیتی شناسایی کند. جدول زیر فهرست کامل کدهای بارکر را نشان می­دهد. همان­گونه که در این جدول مشاهده می­شود بارکر از 8 دنباله تشکیل شده است. در تکنیک DSSS که در استاندارد 802.11 مورد استفاده قرار می­گیرد از کد بارکر با طول 11 (N=11) استفاده می­شود. این کد به ازای یک نماد، شش مرتبه تغییر فاز می­دهد و این بدان معنی است که سیگنال حامل نیز به ازای هر نماد شش مرتبه تغییر فاز خواهد داد.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

شکل 5-4: مدل منطقی مدولاسیون

لازم به یادآوری است که کاهش پیچیدگی سیستم ناشی از تکنیک تسهیم تفاضلی DPSK به قیمت افزایش نرخ خطای بیتی به ازای یک نرخ سیگنال به نویز ثابت و مشخص است.

شکل 5-4 مدل منطقی مدولاسیون و پخش سیگنال اطلاعات با استفاده از کدهای بارکر را نشان می­دهد.

استفاده مجدد از فرکانس

یکی از نکات مهم در طراحی شبکه­های بی­سیم طراحی شبکه­ی سلولی به گونه­ای است که تداخل فرکانسی را تا جای ممکن کاهش دهد. شکل 6-4 سه کانال DSSS در محدوده فرکانسی ISM را نشان می­دهد

 

 

 

 

شکل 6-4: سه کانال فرکانسی F1, F2, F3

شکل 7-4 مفهوم استفاده مجدد از فرکانس با استفاده از شبکه­های مجاور فرکانسی را نشان می­دهد. در این شکل مشاهده می­شود که با استفاده از یک طراحی شبکه سلولی خاص، تنها با استفاده از سه فرکانس متمایز F1, F2, F3 امکان استفاده مجدد از فرکانس فراهم شده است.

 

 

 

 

 

 

 

شکل 7-4: طراحی شبکه سلولی

در این طراحی به هریک از سلول­های همسایه یک کانال متفاوت اختصاص داده شده است و به این ترتیب تداخل فرکانسی بین سلول­های همسایه به حداقل رسیده است. این تکنیک همان مفهومی است که در شبکه تلفنی سلولی یا شبکه تلفن همراه به کار می­رود. نکته جالب دیگر آن است که این شبکه سلولی به راحتی قابل گسترش است. خوانندگان علاقمند می­توانند دایره­های جدید را در چهار جهت شبکه سلولی شکل فوق با فرکانس­های متمایز F1, F2, F3 ترسیم و گسترش دهند.

استاندارد b802.11

همزمان با بر پایی استاندارد IEEE802.11b یا به اختصار  . b11 در سال  1999 انجمن مهندسین برق و الکترونیک تحول قابل توجهی در شبکه سازی های رایج و مبتنی بر اتر نت ارائه کرد . این استاندارد در زیر لایه دسترسی به رسانه از پروتکل CSMA/CA سود می برد . سه تکنیک رادیویی مورد استفاده در لایه فیزیکی این استانداردبه شرح زیر است :

* استفاده از تکنیک رادیویی DSSS  در باند فرکانسی GHz2.4 به همراه روش مدولاسیون CCK

* اسنفاده از تکنیک رادیویی FHSS در باند فرکانسی GHz2.4 به همراه روش مدولاسیون  CCK

* استفاده از امواج رادیویی مادون قرمز

در استاندارد 802.11 اولیه نرخهای ارسال داده 1و2 مگابایت در ثانیه است .در حالی که در استاندارد b802.11 با استفاده از تکنیک CCK و روش تسهیم QPSK نرخ ارسال داده به 5.5 مگابایت در ثانیه افزایش می یابد همچنین با به کار گیری تکنیک DSSS نرخ ارسال داده به 11 مگابایت در ثانیه می رسد . به طورسنتی این استاندارد ازدو فناوری FHSSیا DSSS استفاده می کند . هردوروش فوق برای ارسال داده با نرخ های 1و2 مگابایت در ثانیه مفید هستند .

در ایالات متحده آمریکا کمیسیون فدرال مخابرات یا FCC مخابره و ارسال فرکانس های رادیویی را کنترل می کند . این کمیسیون باند فرکانسی خاصی موسوم به ISM رادر محدوده GHz 2.4 تا GHz2.4835 برای فناوری رادیویی استاندارد IEEE802.11b اختصاص داده است .

6-4- اثرات فاصله

فاصله از فرستنده بر روی کارایی و گذردهی شبکه های بی سیم تاثیر قابل توجهی دارد . فواصل رایج در استاندارد 802.11با توجه به نرخ ارسال داده تغیر می کند وبه طور مشخص در پهنای باند Mbps11 این فاصله 30تا 45 متر ودر پهناب باند Mbps5.5   40 تا 45 متر ودر پهنای باند Mbps2 75تا107 متر است .

لازم به یاد آوری است که این فواصل توسط عوامل دیگری نظیر کیفیت و توان سیگنال محل استقرار فرستنده و گیرنده و شرایط فیزیکی و محیطی تغیر می کنند .

در استاندارد b802.11 پروتکلی وجود دارد که گیرنده بسته را ملزم به ارسال بسته تصدیق می نماید .

توجه داشته باشید که این مکانیزم تصدیق علاوه بر مکانیزم تصدیق رایج در سطح لایه انتقال (نظیر آنچه در پروتکل TCP اتفاق می افتد )عمل می کند . در صورتی که بسته تصدیق ظرف مدت زمان مشخصی از طرف گیرنده به فرستنده نرسد فرستنده فرض می کند که بسته از دست رفته است و مجددا” آن بسته را ارسال می کند .

در صورتی که این وضعیت ادامه یابد نرخ ارسال داده نیز کاهش می یابد (Fall Back) تا در نهایت به مقدار Mpbs 1 برسد . در صورتی که این نرخ حداقل نیز فرستنده بسته های تصدیق را در زمان مناسب دریافت نکند ارتباط گیرنده را قطع شده تلقی کرده و دیگر بسته ای را برای آنگیرنده ارسال نمی کند .

به این ترتیب فاصله نقش مهمی در کارایی (میزان بهره وری از شبکه ) وگذردهی (تعداد بسته های غیر تکراری ارسال شده در واحد زمان) ایفا می کند .

7-4-  پل بین شبکه ای

بر خلاف انتظار بسیاری از کارشناسان شبکه های کامپیوتری پل بین شبکه ای یا Bridging در استاندارد b802.11 پوشش داده نشده است . در پل بین شبکه ای امکان اتصال نقطه به نقطه (ویا یک نقطه به چند نقطه )به منظور برقراری ارتباط یک شبکه محلی با یک یا چند شبکه محلی دیگر فراهم می شود . این کاربرد به خصوص در مواردی که بخواهیم بدون صرف هزینه کابل کشی (فیبر نوری یا سیم مسی )شبکه محلی دو ساختمان را به یکدیگر متصل کنیم بسیار جذاب و مورد نیاز می باشد . با وجود اینکه استاندارد b802.11 این کاربرد را پوشش نمی دهد ولی بسیاری از شرکتها پیاده سازی های انحصاری از پل بی سیم را به صورت گسترش و توسعه استاندارد b802.11 ارائه کرده اند . پل های بی سیم نیز توسط مقررات FCC کنترل می شود و گذردهی موثر یا به عبارت دیگر توان موثر ساطع شده همگرا (EIRP) در این تجهیزات نبایداز 4 وات بیشتر باشد . بر اساس مقررات FCC توان سیگنال های ساطع شده در شبکه های محلی نیز نباید از 1 وات تجاوز نماید .

8-4- مراحل لازم به منظور نصب يک شبکه

(فرضيات : ما دارای يک شبکه کابلی موجود هستيم و قصد پياده سازی يک شبکه بدون کابل به منظور ارتباط دستگاههای بدون کابل به آن را داريم ):

  • اتصال point access به برق و سوکت مربوط به شبکه اترنت
  • پيکربندی access point (معمولا” از طريق يک مرورگر وب ) تا امکان مشاهده آن توسط شبکه موجود فراهم گردد . نحوه پيکربندی point access بستگی به نوع آن دارد.
  • پيکربندی مناسب کامپيوترهای سرويس گيرنده به منظور ارتباط با access point ( در صورتی که تمامی سخت افزارهای شبکه بدون کابل از يک توليد کننده تهيه شده باشند ، عموما” با تنظيمات پيش فرض هم می توان شبکه را فعال نمود . به هر حال پيشنهاد می گردد همواره به راهنمای سخت افزار تهيه شده به منظورپيکربندی بهينه آنان ، مراجعه گردد ) .

چگونه شبکه بی سيم راه اندازی کنيم؟

شما مي توانيد براي به اشتراك گذاشتن اتصال اينترنت، فا یلها، چاپگرها و امثال هم از يك شبكه ي بي سيم استفاده کنيد.

اگر بخواهيدتمام اعضاي خانواده تان از يك اتصال اينترنت، و يا از تنها چاپگري که در منزل داريد،  و يا از فايل هايي که روي کامپيوتر شخصي خود داريد، مشترکاً استفاده کنند،مي توانيد يك شبكه ي بي سيم احداث آنيد. به اين ترتيب مي توانيد حتی هنگامي که پاي حوض منزل تان نشسته ايد، به سير و سياحت در اينترنت مشغول شويد. به علاوه نصب چنين شبكه اي از آن چه که فكر مي آنيد، خيلي ساده تر است.براي عُلَم آردن هر شبكه ي بي سيم، چهار مرحله وجود دارد:

-1  تجهيزات بي سيم خود را انتخاب کنيد.

-2  مسيريابِ بي سيم خود را متصل کنيد.

-3  مسيرياب بي سيم خود را پيكربندي کنيد.

-4  کامپيوترهاي تان را به هم متصل کنيد.

تجهيزات بي سيم خود را انتخاب کنيد

-1  اولين قدم آن است که مطمئن شويد تجهيزات مورد لزوم را در اختيار داريد. در حينِ ديدزدن مغازه ها، ممكن است متوجه شويد که تجهيزات بي سيم از سه استاندارد مختلف تبعيت مي کنند: يعني استانداردهاي 802.lla و802.llb و 802 llgتوصيه ي ما به شما اين است که طرفِ استاندارد802 llgرا بگيريد، چرا که اولاً يك سرو گردن از دوتاي ديگر بالاتر است و ثانياً با هر دستگاه ديگري تقريباً سازگار است.

به اين ترتيب، فهرست خريدتان بايد شامل اين سه قلم باشد:

  • اتصال اينترنت پهن باند
  • مسيرياب بي سيم
  • يك کارت شبكه ي بي سيم (يا کامپيوتري که شبكه ي بي سيمِ سَرخود داشته باشد)

اگر يك کامپيوتر روميزي داريد، مطمئن شويد که يكي از درگاه هاي يو اس بي آن خالي است تا بتوانيد کارت شبكه ي  بي سيم را در آن فرو کنيد. اما اگر درگاه هاي آزاد يو اس بي در کامپيوترتان پيدا نمي شود، بايد يك هاب بخريد تا درگاه هاي اضافي در اختيارتان بگذارد.

مسيريابِ بي سيم خود را متصل کنيد.

اول از همه، مودم کابلي يا ديجيتالي خود را پيدا کرده و آن را بيرون بكشيد تا خاموش شود. سپس، مسيريابِ بي سيم خودرا به مودم تان متصل نماييد. مودم شما بايد مستقيماً به اينترنت وصل باشد. بعداً، وقتي همه را به هم وصل کرديد، کامپيوترتان بدون سيم به مسيريا بتان متصل خواهد شد، و مسيرياب نيز به نوبه ي خود، سيگنال ها را ازطريق مودم تان به اينترنت ارسال خواهد کرد.و اکنون، مسيرياب تان را به مودم وصل کنيد.

اگر در حال حاضر کامپيوترتان مستقيماً به مودم وصل است، کابل شبكه را از پشتٍ کامپيوتر بيرون آورده و آن را به درگاهي در پشت مسيرياب که برچسب Internetو WAN و يا LAN خورده است، فروکنيد.

اگر در حال حاضر کامپيوتري نداريد که به اينترنت متصل باشد، يكي از دو سر کابل شبكه را (که جزو ضمايمِ مسيرياب تان بوده است) به مودم خود وصل کرده، و سر ديگر ان را به درگاهي در پشت مسيرياب بي سيم تان که برچسبٍ Internet و WAN و يا LANخورده است، فروکنيد.

اگر در حال حاضر، کامپيوترتان را به يك مسيرياب وصل کرده ايد، کابل شبكه اي را که در يكي از درگاه هاي واقع در پشت مسيريابِ فعلي تان فرورفته است، بيرون کشيده، و اين سرِ کابل را به درگاهي در پشت مسيرياب بي سيم تان که برچسب Internetو WAN ویا LANخورده است، فروکنيد. سپس، هر کابل شبكه ي ديگري که مي بينيد، بيرون آورده و آن هارا به درگا ههاي موجود در پشت مسيريابِ بي سيم تان فرو نماييد. شما ديگر به مسيرياب فعلي تان احتياج نداريد، زيرا مسيرياب بي سيم جديدتان، جاي آن را گرفته است.

سپس، مودم کابلي يا ديجيتالي خود را وصل آرده و آن را روشن کنيد. چند لحظه به آن فرصت بدهيد تا به اينترنت متصل شود، و پس از آن، مسيريابِ  بيسيم تان را وصل نموده وروشن کنيد. بعد از يك دقيقه، چراغ  Internetو WANو LAN روي مسيرياب بي سيم تان بايد روشن شود، به اين معني که با موفقيت به مودم تان وصل شده است.

مسيرياب بي سيم تان را پيكربندي کنيد

با استفاده از کابل شبك هاي که جزو ضمايم مسيريابِ  بيسيم تان بوده است، مي بايست گاه به گاه کامپيوترتان را به يكي از درگا ههاي آزاد شبكه در پشتِ مسيرياب بيسيم تان متصل کنيد (  هر درگاهي که برچسب Internetو WAN و يا LAN نداشته باشد .) اگر لازم است، کامپيوترتان را روشن کنيد. در اين حالت، کامپيوتر شما بايد به طور خودکار به مسيرياب تان وصل شود.سپس، مرورگر اينترنت تان را بازکرده و آدرس مربوط به پيكربندي مسيرياب را وارد کنيد.

در اينجا ممكن است از شما يك اسم رمز خواسته شود. آدرس و اسم رمزي که به کارخواهيد برد، بسته به نوع مسيرياب شما فرق خواهد کرد، بنابراين بايد به دستورالعمل هاي داده شده در دفتر چه ي مسيريابتان رجوع کنيد.

به اين ترتيب، مرورگر اينترنت، صفحه ي پيكربندي مسيرياب تان را به نمايش در خواهد آورد.بيشتر تنظيمات کارخانه اي به راحتي جواب مي دهند، منتها سه چيز را خودتان بايد تنظيم کنيد:

1-  اسم شبكه ي بي سيم تان، موسوم بهSSTD  اين اسم، معرّف شبكه ي شماست. شما مي بايست يك اسم خاص منحصربه فرد که کسي از همسايگان تان به کارنبرده باشد، انتخاب کنيد.

2- تعيين کردن يك گذرنامه براي محافظت از شبكه ي بي سيم تان. در مورد بيشترمسيرياب ها، مي بايست يك جمله ي قصار تعيين کنيد تا مسيريا بتان براي توليد کليدهاي متعدد از آن استفاده کند. يادتان نرود که جمله ي قصارتان بايد حتماً منحصر به فرد و درازباشد.

3- تعيين يك اسم رمز سرپرستي، تا کل شبكه ي بي سيم تان را زير نظر بگيريد. درست مثل هر اسم رمزي، اين اسم رمز نيز نبايد کلمه اي باشد که هرکس بتواند در فرهنگ لغات پيدايش کند. يك اسم رمزِ مطمئن، ترکيبي از حروف، اعداد و علايم است. بايدمطمئن شويد که مي توانيد اين اسم رمز را به خاطر بياوريد، زيرا درصورتي که مجبورباشيد يكي از تنظيمات مسيرياب تان را تغيير دهيد، به آن احتياج پيدا مي کنيد.

مراحل دقيقي که بايد براي پيكر بندي اين تنظيمات طي کنيد، بسته به نوع مسيرياب تان فرق مي کنند. بعد از تنظيم هر پيكر بندي، بايد حتماً Save Settings ، Apply ، OK را براي ضبط کردن تنظيماتتان کليك کنيد.

اکنون، مي بايست کابل شبكه را از کامپيوترتان قطع کنيد.

کامپيوتر هاي خود را وصل کنيد

اگر کامپيوتر تان، شبكه ي بي سيمِ سَرخود ندارد، کارت شبكه تان را در درگاه يو اس بي فروکنيد، و کنتن را در بالاي سر کامپيوترتان قرار دهيد (درصورتي که کامپيوتر روميزي داشته باشيد) و يا کارت شبكه را در يكي از چا كهاي خالي پي سي کارت فرو کنيد (درصورتي که کامپيوتر کتابي داشته باشيد). خودِ ويندوز ايكس پي، کارتِ جديد را تشخيص داده، وممكن است از شما بخواهد که سي دي مربوط به کارت شبكه را در اختيارش بگذاريد.دستورالعمل هاي داده شده از طريق نمايشگر، شما را درطولِ مرحله ي پيكربندي راهنمايي خواهند کرد.

اين مراحل را دنبال کنيد تا کامپيوترتان به شبکه ي بي سيم مذکور وصل شود.

1-  در سيني سيستم- منطقه ي واقع در گوشه ي سمت راست پايين نمايشگر- روي شكلكٍ شبكه ي بي سيم کليك راست بزنيد، وسپس از منوي متعاقبِ آن، گزينه ي View Available Wireless Networksرا انتخاب کنيد.

درصورت برخورد با هر مشكلي، به دفتر چه ي راهنماي کارت شبكه ي خود رجوع کنيد. از اين که به فروشنده تان زنگ بزنيد و ازآن ها سؤال کنيد، هيچ وقت ترديد به خود راه ندهيد.

2- به اين ترتيب، پنجره ي ” اتصال شبكه ي بي سيم ” بايد باز شود و شبك هي بي سيم خود را با همان اسمي که قبلاً انتخاب کرده بوديد- در بين شبكه هاي موجود ببينيد. اما اگر به هر دليلي موفق به ديدنِ شبكه ي خود نشديد، در صدر ستون سمت چپ، روي Refresh Network List کليك کنيد. اکنون روي شبكه تان کليك کرده، و سپس در سيني سيستم (گوشه ي تحتاني راست) روي Connect کليك کنيد.

3-  در اين وقت ويندوز ايكس پي از شما مي خواهد که کليد زير را وارد کنيد. کليد رمزگذار همان کليدي ست که پيش از اين در هردو حوز ه ي Network Keyو Key Confirm Network وارد کرده بوديد. پس از آن روي  Connect

کليك کنيد.

4-  ويندوز ايكس پي مراحل پيشرفت کارش را در حين اتصال به شبكه ي شما نشان مي دهد. بعد از متصل شدن تان، مي توانيد پنجره ي اتصال شبكه ي بي سيم را ببينيد.کارتان در اين لحظه به اتمام رسيد.

 

 

 

Byadmin

آشنایی با شبکه های Wireless

آشنایی با شبکه های Wireless

Wireless به تکنولوژي ارتباطي اطلاق مي شود که در آن از امواج راديويي، مادون قرمز و مايکروويو ، به جاي سيم و کابل ، براي انتقال سيگنال بين دو دستگاه استفاده مي شود.از ميان اين دستگاه ها مي توان پيغامگيرها، تلفن هاي همراه، کامپيوتر هاي قابل حمل، شبکه هاي کامپيوتري، دستگاه هاي مکان ياب، سيستم هاي ماهواره اي و PDA ها را نام برد.تکنولوژي Wireless به سرعت در حال پيشرفت است و نقش کليدي را در زندگي ما در سرتاسر دنيا ايفا مي کند.

1-2-  شبکه های بدون کابل

شبکه های بدون کابل یکی از چندین روش موجود به منظور اتصال چند کامپیوتر به یکدیگر و ایجاد یک شبکه کامپیوتری است . در شبکه های فوق برای ارسال اطلاعات بین کامپیوترهای موجود در شبکه از امواج رادیویی استفاده می شود .

1-1-2-  مباني شبکه هاي بدون کابل

تکنولوژي شبکه هاي بدون کابل از ايده” ضرورتي به کابل ها ي جديدنمي باشد”، استفاده مي نمايند. در اين نوع شبکه ها، تمام کامپيوترها با استفاده از سيگنال هائي راديوئي اقدام به انتشار اطلاعات مورد نظر براي يکديگر مي نمايند. اين نوع شبکه ها داراي ساختاري ساده بوده و براحتي مي توان يک کامپيوتر متصل به اين نوع ازشبکه ها را مکان هاي ديگر استقرار و کماکن از امکانات شبکه بهره مند گرديد مثلا” درصورتي که اين نوع شبکه ها را در يک فضاي کوچک نظير يک ساختمان اداري ايجاد کرده باشيم و داراي يک کامپيوتر laptopباشيم که از کارت شبکه مخصوص بدون کابل استفاده مي نمايد، در هر مکاني از اداره مورد نظر که مستقر شده باشيم با استفاده از Laptopمي توان بسادگي به شبکه متصل و از امکانات مربوطه استفاده کرد.

شبکه هاي کامپيوتري از نقظه نظر نوع خدمات وسرويس دهي به دو گروه: نظير به نظيرو سرويس گيرنده / سرويس دهنده نقسيم مي گردند. در شبکه هاي نظير به نظير هرکامپيوتر قادر به ايفاي وظيفه در دو نقش سرويس گيرنده و سرويس دهنده در هرلحظه است. در شبکه هاي سرويس گيرنده / سرويس دهنده، هر کامپيوتر صرفا” مي تواند يک نقش را بازي نمايد.) سرويس دهنده يا سرويس گيرنده )در شبکه هاي بدون کابل که بصورت نظير به نظير پياده‌سازي مي گردنند، هر کامپيوتر قادر به ارتباط مستقيم با هر يک از کامپيوترهاي موجود در شبکه است. برخي ديگر از شبکه هاي بدون کابل بصورت سرويس گيرنده / سرويس دهنده، پياده سازي مي گردند. اين نوع شبکه ها داراي يک Access pointمي باشند.

دستگاه فوق يک کنترل کننده کابلي بوده و قادر به دريافت و ارسال اطلاعات به آداپتورهاي بدون کابل (کارت هاي شبکه بدون کابل) نصب شده در هر يک ازکامپيوترها مي باشند.

2-2- انواع شبکه های بی سیم :

چهار نوع متفاوت از شبکه هاي بدون کابل وجود دارد (از کند و ارزان تا سريع وگران )

BlueTooth *

IrDA *

SWAP) *  HomeRF)

(Wi-Fi  WECA) *

شبکه‌هاي Bluetooth  در حال حاضر عموميت نداشته و بنظر قادر به پاسخگوئي به کاربران براي شبکه ها ي با سرعت بالا نمي باشند. IrDA(Infrared Data Association) استانداردي به منظور ارتباط دستگاههائي است که از سيگنال ها ي نوري مادون قرمز استفاده مي نمايند. استاندارد فوق نحوه عمليات کنترل از راه دور،( توليد شده توسط يک توليد کننده خاص) و يک دستگاه راه دور (توليد شده توسط توليد کننده ديگر) را تبين مي کند. دستگاههاي IrDA از نورمادون قرمز استفاده مي نمايند.

قبل از بررسي مدل هاي Wi-Fi و SWAP لازم است که در ابتدا با استاندارد اوليه اي که دو مد ل فوق بر اساس آنها ارائه شده اند ، بيشتر آشنا شويم. اولين مشخصات شبکه هاي اترنت بدو ن کابل با نام IEEE 802.11 توسط موسسه IEEEعرضه گرديد. در استاندارد فوق دو روش به منظور ارتباط بين دستگاهها با سرعت دو مگابيت در ثانيهمطرح شد. دو روش فوق بشرح زير مي باشند:

(Direct-sequence spread spectrum )DSSS *

(Frequency-hopping spread spectrum )FHSS *

دو روش فوق از تکنولوژي  FSK(Frequency-shift keying) استفاده مي نمايند. همچنين دو روش فوق از امواج راديوئي  Spread-spectrum در محدوده4 / 2 گيگاهرتز استفاده مي نمايند.

Spread Spectrum بدين معني است که داده مورد نظر براي ارسال به بخش هاي ، کوچکتر تقسيم و هر يک از آنها با استفاده از فرکانس هاي گسسته قابل دستيابي در هر زمان ، ارسال خواهند شد. دستگاههائي که از DSSSاستفاده مي نمايند، هر بايت داده را به چندين بخش مجزا تقسيم و آنها را بصورت همزمان با استفاده از فرکانس هاي متفاوت، ارسال مي دارند.

DSSSاز پهناي باند بسيار بالائي استفاده مي نمايد( تقريبا” ٢٢ مگاهرتز) دستگاههائي که از FHSSاستفاده مي نمايند، دريک زمان پيوسته کوتاه ، اقدام به ارسال داده کرده و با شيفت دادن فرکانس (hop) بخش ديگري از اطلاعات را ارسال مي نمايند. با توجه به اينکه هر يک از دستگاههاي FHSSکه با يکديگر مرتبط مي گردند، بر اساس فرکانس مربوطه اي که مي بايست  Hopنمايند و از هر فرکانس در يک بازه زماني بسيار کوتاه استفاده مي نمايند(حدودا ٤٠٠ ميلي ثانيه)، بنابراين مي توان از چندين شبکه FHSS در يک محيط استفاده کرد(بدون اثرات جانبي). دستگاه‌هاي  FHSS صرفاً داراي پهناي باند يک مگاهرتز و يا کمتر مي باشند.

*SWAP و  HomeRF

HomeRF ، اتحاديه اي است که استانداري با نامSWAP (Shared Wireless Access protocol) را ايجاد نموده است . داراي شش کانال صوتي متفاوت بر اساس استاندارد DECT  و 11,802 است .دستگاه‌هاي SWAP در هر ثانيه hop 50 ايجاد و در هر ثانيه قادر به ارسال يک مگابيت در ثانيه   مي باشند. در برخي از مدل ها ميزان ارسال اطلاعات تا دو مگابيت در ثانيه هم  مي رسد.  توانائي فوق ارتباط مستقيم به تعداد اينترفيس هاي موجود در مجيط عملياتي دارد. مزاياي SWAPعبارتند از:

* قيمت مناسب

* نصب آسان

* به کابل هاي اضافه نياز نخواهد بود

* داراي Access point نيست

* داراي شش کانال صوتي دو طرفه و يک کانال داده است

* امکان استفاده از ١٢٧ دستگاه در هر شبکه وجود دارد.

*امکان داشتن چندين شبکه در يک محل را فراهم مي نمايد.

*امکان رمزنگاري اطلاعات به منظور ايمن سازي داده ها وجود دارد.

برخي از اشکالات  SWAP عبارتند از:

* داراي سرعت بالا نيست (در حالت عادي يک مگابيت در ثانيه)

*داراي دامنه محدودي است ( ٧٥ تا ١٢٥ فوت / ٢٣ تا ٣٨ متر)

* با دستگاههاي FHSS سازگار نيست.

*دستگاههاي داراي فلز و يا وجود ديوار مي تواند باعث افت ارتباطات شود.

* استفاده در شبکه هاي کابلي مشکل است.

تراتسيور بدون کابل واقعي بهمراه يک آنتن کوچک در يک کارت  PCI , ISA و يا PCMCIA ايجاد       ( ساخته ) مي گردد.  در صورتي که از يک کامپيوتر Laptopاستفاده مي شود، کارت PCMCIA بصورت مستقيم به يکي از اسلات هاي PCMCIAمتصل خواهد شد. در کامپيوترهاي شخصي، مي بايست از يک کارت اختصاصي ISA ،کارت HomeRF PCI و يا يک کارت PCMCIAبه همراه يک آداپتور مخصوص، استفاده کرد. با توجه به ضرورت استفاده از کارت هاي اختصاصي، صرفا” کامپيوترها را مي توان در يک شبکه SWAPاستفاده کرد. چاپگرها و ساير وسائل جانبي مي بايست مستقيما” به يک کامپيوتر متصل و توسط کامپيوتر مورد نظر به عنوان يک منبع اشتراکي مورداستفاده قرار گيرند.

اکثر شبکه هاي SWAP بصورت “نظير به نظير” مي باشند. برخي از توليدکنندگان اخيرا” به منظور افزايش دامنه تاثير پذيري در شبکه هاي بدون کابل     Access pointهائي را به بازار عرضه نموده اند. شبکه هاي HomeRfنسبت به ساير شبکه هاي بدون کابل، داراي قيمت مناسب تري مي باشند.

* WECA و Wi-Fi

WECA (Alliance Compatibility Wireless Ethernet) رويکرد جديدي را نسبت به HomeRF ارائه نموده است . Wi-Fi، استانداردي است که به تمام توليدکنندگان براي توليد محصولات مبتي بر استاندارد IEEE11,802تاکيد مي نمايد. مشخصات فوق FHSS را حذف و تاکيد بر استفاده از DSSS دارد . ( بدليل ظرفيت بالا در نرخ انتقال اطلاعات) بر اساس IEEE 802.11b ، هر دستگاه قادر به برقراري ارتباط با سرعت يازده مگابيت در ثانيه است. در صورتي که سرعت فوق پاسخگو نباشد بتدريج سرعت به5/5 مگابيت در ثانيه ، دو مگابيت در ثانيه و نهايتا” به يک مگابيت در ثانيه تنزل پيدا خواهد کرد. بدين ترتيب شبکه از صلابت و اعتماد بيشتري برخوردارخواهد بود.

مزاياي Wi-Fiعبارتند از :

* سرعت بالا (يازده مگابيت در ثانيه)

* قابل اعتماد

* داراي دامنه بالائي مي باشند ( 000,1 فوت يا ٣٠٥ متر در قضاي باز و ٢٥٠ تا ٤٠٠ فوت / ٧٦ تا ١٢٢ متر در فضاي بسته)

* با شبکه هاي کابلي بسادگي ترکيب مي گردد.

* با دستگاههاي DSSS 802.11 (اوليه ) سازگار است.

برخي از اشکالات  Wi-Fiعبارتند از:

* گران قيمت مي باشند.

* پيکربندي و تنظيمات آن مشکل است.

* نوسانات سرعت زياد است.

Wi-Fi سرعت شبکه هاي اترنت را بدون استفاده از کابل در اختيار قرار مي دهد. کارت هاي سازگار با  Wi-Fi به منظور استفاده در شبکه هاي ” نظير به نظير ” وجود دارد، ولي معمولا Wi-Fi به Access point  نياز خواهد داشت. اغلب Access Point داراي يک اينترفيس به منظور اتصال به يک شبکه کابلي اترنت نيز مي باشند. اکثر ترانسيورهاي  Wi-Fi بصورت کارت هاي PCMCIA عرضه شده اند. برخي از توليدکنندگان کارت هايPCI  و يا ISA را نيز عرضه نموده اند.

با گسترش شهرها و بوجود آمدن فاصله هاي جغرافيايي بين مراكز سازمان ها و شركت ها و عدم رشد امكانات مخابراتي با رشد نياز ارتباطي داخل كشور ، يافتن راه حل و جايگزين مناسب جهت پياده سازي اين ارتباط شديدا احساس مي شود كه در اين زمينه سيستم هاي مبتني بر تكنولوژي بي سيم انتخاب مناسبي مي باشد .

 

3-2- تقسیم بندی شبکه های بی سیم از لحاظ بعد جغرافیایی :

با گسترش شهرها و بوجود آمدن فاصله هاي جغرافيايي بين مراكز سازمان ها و شركت ها و عدم رشد امكانات مخابراتي با رشد نياز ارتباطي داخل كشور ، يافتن راه حل و جايگزين مناسب جهت پياده سازي اين ارتباط شديدا احساس مي شود كه در اين زمينه سيستم هاي مبتني بر تكنولوژي بي سيم انتخاب مناسبي مي باشد.
PAN يا Personal Arean Network  :

سيستم هاي بي سيم كه داراي برد و قدرت انتقال پايين هستند را شامل مي شود كه اين ارتباط غالبا بين افراد برقرار مي شود. نمونه اين تكنولوژي در سيستم ها Infrared براي ارتباط نقطه به نقطه دو شخص و يا Bluethooth براي ارتباط يك نقطه به چند نقطه جهت ارتباط يك شخص به چند شخص مي باشد. استاندارد مورد استفاده در اين محدوده كاربرد IEEE 802.15 مي باشد.

LAN يا Local Area Netwok  :

در اين دسته بندي سيستم هاي بي سيم از استاندارد IEEE 802.11 استفاده مي كنند. اين محدوده كاربري معادل محدوده شبكه هاي LAN باسيم بوده كه برپايه تكنولوي بي سيم ايجاد شده است.

MAN يا Metropolitan Area Netwok  :

سيستم هاي بي سيم از استاندارد IEEE 802.16 استفاده مي كنند. محدوده پوشش فراتر از محدوده LAN بوده و قالبا چندين LAN را شامل مي شود. سيستم هاي WIMAX اوليه مبتني بر اين استاندارد هستند.

 

WAN يا Wide Area Netwok  :

سيستم هاي بي سيم مبتني بر استاندارد IEEE 802.16e هستند كه به IEEE 802.20 نيز شهرت يافته اند. سيستم هاي WIMAX در ابعاد كلان و بدون محدوديت حركتي در اين محدوده كار مي كنند.

4-2-  شبکه های موردی بی سیم (Wireless Ad Hoc Networks)

یک شبکه موردی بی‌سیم یک شبکه بی‌سیم غیر‌متمرکز است. این شبکه شامل مجموعه‌ای از گره‌ های توزیع‌شده است که بدون هیچ زیر‌ساخت یا مدیریت مرکزی، یک شبکه موقت را تشکیل می‌دهند. در این شبکه‌ها، هیچ زیرساختی مثل مسیریاب یا نقطه دسترسی وجود ندارد، بلکه گره‌ها به طور مستقیم با هم ارتباط برقرار می‌کنند و هر گره از طریق ارسال داده‌ها برای سایر گره‌ها در مسیریابی شرکت می‌کند. در شبکه‌های موردی، گره‌ها می‌توانند هم به عنوان مسیریاب و هم به عنوان میزبان عمل کنند. شبکه موردی به دستگاه‌ها این امکان را می دهد که در هر زمان و در هر مکان بدون نیاز به یک زیر‌ساخت مرکزی با یکدیگر ارتباط برقرار کنند.

اولین شبکه‌های موردی بی‌سیم، شبکه‌های رادیویی بسته (PRNETS) بودند که توسط سازمان DARPA در دهه 1970 ایجاد شدند. شبکه‌های موردی به دلایل نظامی به وجود آمدند اما امروزه در صنعت و بسیاری از مقاصد غیر‌نظامی استفاده می‌شوند.

به دلیل تحرک گره‌ها، توپولوژی شبکه پویا و متغیر می‌باشد. بنابراین، با توجه به این که گره‌ها می توانند به طور پیوسته موقعیت خود را تغییر دهند، به یک پروتکل مسیریابی که توانایی سازگاری با این تغییرات را داشته باشد، نیاز دارد. در یک شبکه موردی، گره‌ها از طریق لینک‌های بی‌سیم به هم متصل شده‌اند. از آنجایی که لینک‌ها می‌توانند در هر زمان متصل یا منفصل شوند، یک شبکه باید قادر باشد خود را با ساختار جدید تطبیق دهد. یک مسیر دنباله‌ای از لینک‌ها است که دو گره را به هم متصل می‌کند.

برخلاف شبکه‌های زیر‌ساخت، در شبکه‌های موردی، مسیریابی به صورت چند‌گامی است. در شبکه‌های زیرساخت، کاربر تنها در یک گام با ایستگاه مرکزی ارتباط برقرار می‌کند و ایستگاه مرکزی، پیام مربوطه را به کاربر دیگر می‌رساند. اما در شبکه‌های موردی، یک کاربر از طریق چند گام با کاربر دیگر ارتباط برقرار می‌کند. گام‌ها گره‌های میانی هستند که وظیفه‌شان تقویت و ارسال پیام‌ها از مبدا به مقصد است. گره‌هایی که در حوزه ارتباطی یکدیگر قرار دارند، مستقیما از طریق لینک‌های بی سیم با هم ارتباط برقرار می کنند و گره‌هایی که از هم دورند، پیامشان از طریق گره‌های میانی تقویت و ارسال می شود تا به گره مقصد برسد.

این شبکه‌ها قادر به خود‌پیکربندی هستند. به طوری که اگر یکی از گره‌های میانی با مشکل مواجه شود، شبکه به طور خودکار مجددا خود را پیکربندی کرده و یک مسیر جایگزین را از مبدا به مقصد تعیین می‌کند. به منظور پیکربندی شبکه، ابتدا هر گره، گره‌هایی که برای ارتباط در دسترس هستند را شناسایی می‌کند. سپس هر گره اطلاعات بدست آمده را به همراه مقصد مورد نظر، برای سایر گره‌ها ارسال می کند. الگوریتم پیکربندی شبکه با استفاده از لیستی از اتصالات موجود، یک مسیریابی منحصر‌بفرد را برای ارتباط هر کاربر با مقصدش بر می‌گزیند. با گذشت زمان، شبکه تغییر می‌کند. کاربران ممکن است بیایند و بروند، گره‌ها ممکن است جابجا شوند یا تغییر در محیط الکترومغناطیس ممکن است انتشار بین گره‌ها را دچار تغییر کند. هنگامی که این تغییرات رخ می‌دهند، شبکه پیکربندی خود را به‌روز رسانی می‌کند و مسیرهای جدیدی را از کاربران به مقاصدشان شناسایی می‌کند. این پیکربندی مجدد، در طی تغییرات شبکه بارها و بارها تکرار می شود. به این ترتیب شبکه‌های موردی قادر به خود‌ترمیمی می باشند که این قابلیت از طریق خود‌پیکربندی مداوم شبکه فراهم می‌شود.

مزایای اصلی یک شبکه موردی شامل موارد زیر است:

  1. خود‌مختار است. (مستقل از مدیریت مرکزی شبکه است و به زیر‌ساخت نیاز ندارد.)
  2. سرعت توسعه آن زیاد است.
  3. مقرون به صرفه است. (به سادگی و با صرف هزینه پایین قابل پیاده‌سازی است.)
  4. قادر به خود‌پیکربندی است.
  5. قادر به خود‌ترمیمی است.
  6. مقیاس‌پذیر است. (خود را با اضافه شدن گره‌های بیشتر تطبیق می‌دهد.)
  7. انعطاف‌پذیر است. (به عنوان مثال، دسترسی به اینترنت از نقاط مختلف موجود در محدوده تحت پوشش شبکه امکان پذیر است.)

بعضی از محدودیت‌های شبکه‌ موردی به شرح زیر است:

  1. هر گره باید دارای کارایی کامل باشد.
  2. به دلیل استفاده از لینک‌های بی‌سیم، دارای پهنای باند محدود است.
  3. برای قابلیت‌اطمینان به تعداد کافی از گره‌های در دسترس نیاز دارد. در نتیجه شبکه‌های پراکنده می‌توانند مشکلاتی را به همراه داشته باشند.
  4. در شبکه‌های بزرگ ممکن است تاخیر زمانی زیادی داشته باشد.
  5. دارای انرژی محدود است. چون گره‌ها، انرژی خود را از باتری‌ها بدست می‌آورند.
  6. امنیت فیزیکی آن محدود است.

 

بعضی از چالش‌های امنیتی در شبکه‌های موردی شامل موارد زیر است:

  1. نبود زیر‌ساخت یا کنترل مرکزی، مدیریت شبکه را مشکل می‌کند.
  2. به دلیل توپولوژی پویای شبکه، نیازمند مسیریابی پیشرفته و امن است.
  3. با توجه به امکان عدم همکاری گره‌ها، مکانیزم‌های مسیریابی آسیب‌پذیر می‌باشند.
  4. از آنجایی که ارتباطات از طریق امواج رادیویی هستند، جلوگیری از استراق‌سمع مشکل است.

شبکه‌های موردی معمولا در مواقعی که نیاز به پیاده‌سازی سریع یک شبکه ارتباطی است و زیر‌ساختی در دسترس نبوده و ایجاد و احداث زیر‌ساخت نیز مقرون به صرفه نباشد، کاربرد دارند. از جمله این کاربرد‌ها می‌توان به موارد زیر اشاره کرد:

  1. کاربرد‌های نظامی در میدان جنگ
  2. امداد‌رسانی به حادثه‌دیدگان در بلایای طبیعی
  3. به اشتراک‌گذاری داده‌ها توسط شرکت‌کنندگان در یک کنفرانس

5-2-  انواع شبکه‌های موردی بی‌سیم عبارتند از:

  1. شبکه‌های موردی سیار (MANET)
  2. شبکه‌های حسگر بی‌سیم (WSN)
  3. شبکه‌های توری بی‌سیم (WMN)

یک شبکه موردی سیار (MANET)، یک شبکه بدون زیر‌ساخت و دارای قابلیت خود‌پیکربندی است که از دستگاه‌های متحرکی که از طریق لینک‌های بی‌سیم به هم متصل شده‌اند، تشکیل شده است. هر دستگاه موجود در یک MANET آزاد است که به طور مستقل در هر جهتی حرکت کند و در نتیجه لینک‌های آن به سایر دستگاه‌ها مکررا تغییر می کنند. دستگاه‌ها شامل مسیریاب‌ها و میزبان‌های متحرک می باشند که یک گراف دلخواه را تشکیل می‌دهند. شبکه‌های MANET ممکن است به صورت مستقل عمل کنند یا به شبکه دیگری مثل اینترنت متصل باشند.

شبکه موردی وسایل نقلیه (VANET)، نوعی MANET است که برای ارتباط میان وسایل نقلیه و همچنین ارتباط بین وسایل نقلیه و تجهیزات کنار جاده ای بکار می‌رود.

شبکه ی Mobile ad hoc (MANET) : MANET  مجموعه ای است از node های موبایل یا متحرک مجهز به گیرنده و فرستنده به منظور برقراری ارتباطات بی سیم Node ها ی موبایل به دلیل وجود محدودیت هایی در فرستنده و گیرنده های خود نمی توانند با تمام node ها ارتباط مستقیم برقرار کنند. به همین دلیل لازم است در مواردی که امکان برقراری چنین ارتباط مستقیمی وجود ندارد داده ها از طریق بقیه ی node ها که در این حالت نقش مسیر یاب را ایفا می کنند منتقل شوند.با این حال متحرک بودن node ها باعث شده شبکه مدام در حال تغییر بوده و مسیر های مختلفی بین دو node به وجود آید. عوامل دیگری همچون Multi hopping  اندازه ی بزرگ شبکه , و نا همگونی انواع host ها و تنوع نوع و ساختار آنها و محدودیت توان باتری ها طراحی پروتوکل های مسیر یابی مناسب را به یک مشکل جدی بدل کرده است.برای این منظور بایستی از پروتوکل های مناسب و امنی استفاده شود که در ادامه به آنها خواهیم پرداخت.

همچنین node ها هیچ دانش پیشینی نسبت به توپولوژی شبکه ای که در محدوده ی آنها بر قرار است ندارند و بایستی از طریقی پی به آن ببرند.روش رایج این است که یک node جدید بایستی حضور خود را اعلام کرده و به اطلاعات broad cast شده از همسایگان خود گوش فرا دهد تا بدین ترتیب اطلاعاتی در مورد node های اطراف و نحوه ی دسترسی به آنها به دست آورد.

دیگر مسائل , مشکلات و محدودیت های موجود در این شبکه ها

  1. خطاهای ناشی از انتقال و در نتیجه packet loss فراوان.
  2. حضور لینکهای با ظرفیت متغیر.
  3. قطع و وصل شدن های زیاد و مداوم
  4. پهنای باند محدود.
  5. طبیعت broad cast ارتباطات.
  6. مسیر ها و توپولوژی های متغیر و پویا
  7. طول کم شارژ باتری ابزار متحرک
  8. ظرفیت ها و قابلیت های محدود node ها.
  9. نیاز به application های جدید ( لایه ی Application )
  10. کنترل میزان تراکم و جریان داده ها ( لایه ی Transport )
  11. روش های آدرس دهی و مسیر یابی جدید( لایه ی Network )
  12. تغییر در وسایل و ابزار آلات اتصالی ( لایه ی Link )
  13. خطاهای انتقال ( لایه ی Physical )

6-2- پروتكل هاي رايج در شبكه هاي بي سيم :

802.11

1Mbps , 2.4 GHZ

802.11 a

5.8 GHZ Frequence

54 Mbps

802.11b
2.4 GHZ Frequence

11 Mbps

802.11g

2.4 MHZ Frequence

54 Mbps

802.11a+g
2.4 & 5.8 GHZ Frequence

54 Mbps

7-2- قوانين ومحدوديت ها :

به منظور در دسترس قرار گرفتن امكانات شبكه هاي بي سيم براي عموم مردم و همچنين عدم تداخل امواج شرايط محدود كننده اي براي افراد توسط كميته FCC تعيين شد كه مهمترين آن ها اين است كه تجهيزات شبكه هاي بي سيم در باند فركانسي 2.4 Ghz مجاز به داشتن حداكثر 10mw توان خروجي با زاويه پوشش آنتن 9 درجه هستند كه توان خروجي براي باند فركانسي 5.8 Ghz تا 200 mw مجاز اعلام شده است.

 

8-2- روش هاي ارتباطي بي سيم :

تجهيزات و شبكه هاي كامپيوتري بي سيم بر دو قسم Indoor يا درون سازماني و Outdoor يا برون سازماني توليد شده و مورد استفاده قرار مي گيرند.

شبكه هاي بي سيم Indoor :

نياز سازمان ها و شركت ها براي داشتن شبكه اي مطمئن و وجود محدوديت در كابل كشي ، متخصصين را تشويق به پيدا كردن جايگزين براي شبكه كامپيوتري كرده است. شبكه هاي Indoor به شبكه هايي اتلاق مي شود كه در داخل ساختمان ايجاد شده باشد. اين شبكه ها بر دو گونه طراحي مي شوند. شبكه هاي Ad hoc و شبكه هاي Infra Structure. در شبكه هاي Ad hoc دستگاه متمركز كننده مركزي وجود ندارد و كامپيوترهاي داراي كارت شبكه بي سيم هستند. استراتژي Ad hoc براي شبكه هاي كوچك با تعداد ايستگاه كاري محدود قابل استفاده است. روش و استراتژي دوم جهت پياده سازي استاندارد شبكه بي سيم ، شبكه Infra Structure مي باشد. در اين روش يك يا چند دستگاه متمركز كننده به نام Access Point مسؤوليت برقراري ارتباط را برعهده دارد.

شبكه هاي بي سيم Outdoor  :

برقراري ارتباط بي سيم در خارج ساختمان به شبكه بي سيم Outdoor شهرت دارد. در اين روش داشتن ديد مستقيم يا Line Of Sight ، ارتفاء دو نقطه و فاصله، معيارهايي براي انتخاب نوع Access Point و آنتن هستند.
انواع ارتباط :

شبكه بي سيم Outdoor با سه توپولوژي Point To Point ، Point To Multipoint و Mesh قابل پياده سازي مي باشد .

Point To point  :

در اين روش ارتباط دو نقطه مدنظر مي باشد. در هر يك از قسمت ها آنتن و AccessPoint نصب شده و ارتباط اين دو قسمت برقرار مي شود .

Point To Multi Poin  :

در اين روش يك نقطه به عنوان مركز شبكه درنظر گرفته مي شود و ساير نقاط به اين نقطه در ارتباط هستند. Mesh  :

ارتباط بي سيم چندين نقطه بصورت هاي مختلف را توپولوژي Mesh مي گويند. در اين روش ممكن است چندين نقطه مركزي وجود داشته باشد كه با يكديگر در ارتباط هستند.

ارتباط بي سيم بين دو نقطه به عوامل زير بستگي دارد :

  • توان خروجي Access Point ( ارسال اطلاعات
  • ( ميزان حساسيت Access Point(دريافت اطلاعات
  • توان آنتن

1-توان خروجي Access Point :

يكي از مشخصه هاي طراحي سيستم هاي ارتباطي بي سيم توان خروجي Access Point مي باشد. هرچقدر اين توان بيشتر باشد قدرت سيگنال هاي توايدي و برد آن افزايش مي يابد.

2-ميزان حساسيت Access Point :

از مشخصه هاي تعيين كننده در كيفيت دريافت امواج توليد شده توسط Access Point نقطه مقابل ميزان حساسيت Access Point مي باشد. هرچقدر اين حساسيت افزايش يابد احتمال عدم دريافت سيگنال كمتر مي باشد و آن تضمين كننده ارتباط مطمئن و مؤثر خواهد بود.

3-توان آنتن :

در مورد هر آنتن توان خروجي آنتن و زاويه پوشش يا انتشار مشخصه هاي حائز اهميت مي باشند در اين راستا آنتن هاي مختلفي با مشخصه هاي مختلف توان و زاويه انتشار بوجود آمده است كه آنتن هاي Omni ، Sectoral ، Parabolic ، Panel ، Solied و . . . . مثال هايي از آن هستند.

 

Byadmin

مقدمه ای بر شبکه های بی سیم و کابلی

مقدمه ای بر شبکه های بی سیم و کابلی

هسته اصلی سیستم های توزیع اطلاعات را  تشکیل می دهند. مفهوم شبکه های کامپیوتری بر پایه اتصال کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات سخت افزاری به یکدیگر برای ایجاد امکان ارتباط و تبادل اطلاعات استوار شده است. گروهی از کامپیوتر ها و دیگر تجهیزات متصل به هم را یک شبکه می نامند. کامپیوتر هایی که در یک شبکه واقع هستند، میتوانند اطلاعات، پیاشبکه های کامپیوتریم، نرم افزار و سخت افزارها را بین یکدیگر به اشتراک بگذارند. به اشتراک گذاشتن اطلاعات، پیام ها و نرم افزارها، تقریباً برای همه قابل تصور است در این فرایند نسخه ها یا کپی اطلاعات نرم افزاری از یک کامپیوتر به کامپیوتر دیگر منتقل می شود. هنگامی که از به اشتراک گذاشتن سخت افزار سخن می گوییم به معنی آن است که تجهیزاتی نظیر چاپگر یا دستگاه مودم را می توان به یک کامپیوتر متصل کرد و از کامپیوتر دیگر واقع در همان شبکه، از آن ها استفاده نمود.

 

-1- شبکه های کابلی

LANیا همان شبکه محلی، در توصیف مجموعه ای رایانه هایی به کار می رود که توسط یک یا چند ابزار رسانه ای و ارتباطی به یکدیگر متصل شده و منابعی را برای استفاده درون شبکه ای به اشتراک گذاشته اند. قبل از ظهور رایانه های شخصی، این ارتباط ممکن بود بین دو یا چند رایانه مرکزی وجود داشته باشد که با سرعت پائین فعالیت می کردند. با ظهور رایانه های شخصی و گسترش روز افزون سیستم عامل هایی که کاربرد گسترده تری در بین کاربران پیدا می کردند، زمینه های رشد شبکه های محلی فراهم شد. در ابتدا این ارتباط جهت به اشتراک گذاری فضای هارد و یا چاپگرها بود، ولی طولی نکشید که ایده توسعه شبکه های به گونه ای گشت که کارشناسان در همان ایام، دوره بعدی را دوره شبکه های محلی نام گذاری کردند.

در میان مزایایی که برای شبکه های محلی از آن نام برده شده است می توان به موارد زیر اشاره کرد:

قابلیت به اشتراک گزاری فضای هارد

قابلیت به اشتراک گزاری انواع دستگاه های کاربردی شامل چاپگر، دورنگار، اسکنر و …

قابلیت بهره گیری از سیستم های نرم افزاری یکپارچه اتوماسیون اداری

صرفه جویی در زمان کاربران نسبت به شیوه استفاده انفرادی

امروزه این کاربرد فراتر از موارد ذکر شده رفته و در بسیاری جنبه های فناوری اطلاعات جای خود را باز کرده است.

یکی از اصلی ترین مفاهیم مطرح در شبکه های محلی، رسانه های ارتباطی می باشد. این رسانه ها شامل موارد زیر می باشند:

کابل های کواکسیال

کابل های زوج به هم تابیدهTwisted pair

فیبر نوری

امواج بی سیم

در این میان کابل های زوج به هم تابیده که در انواع مختلف در بازار عرضه می شوند، بیشترین گستردگی و استفاده را در استقرار و پیاده سازی شبکه های محلی دارند. بهای تمام شده پائین، پشتیبانی از سرعت بالا، بهره داشتن از امنیت بیشتر، و عمر بالای تجهیزات از جمله مزایایی است که در استفاده از این رسانه می توان به آن اشاره کرد. مهمترین استانداردهای پیاده سازی که در این زمینه عرضه شده است، مبتنی بر روش های کابل کشی ساخت یافته (Structured Cabling) است. در این استانداردها، کلیه پارامترهای لازم جهت استقرار شبکه های بهینه و قابل اطمینان مطرح شده است.

نیاز شما برای استقرار چه پهنای باند و یا چه میزان امنیت می باشد فرقی نمی کند، بهترین روش برای پاسخگویی به آن توسط کارشناسان ما طراحی و عرضه خواهد شد. کلیه روش ها مبتنی بر اصول کابل کشی ساخت یافته خواهد بود، به گونه ای که شبکه ای کارا و مطمئن عرضه نماید.

رسانه های انتقال داده در شبکه های کامپيوتری

امروزه از رسانه های متفاوتی به عنوان محيط انتقال در شبکه های کامپيوتری استفاده می شود که از آنان با نام ستون فقرات در يک شبکه ياد می شود . کابل های مسی، فيبرنوری و شبکه های بدون کابل نمونه هائی متداول در اين زمينه می باشند.

  • کابل های مسی : از کابل های مسی تقريبا” در اکثر شبکه های محلی استفاده می گردد . اين نوع کابل ها دارای انواع متفاوتی بوده که هر يک دارای مزايا و محدوديت های مختص به خود می باشند . انتخاب مناسب کابل، يکی از پارامترهای اساسی در زمان پياده سازی يک شبکه کامپيوتری است که بر نحوه عملکرد يک شبکه تاثير مستقيم خواهد داشت . اطلاعات در کابل های مسی با استفاده از جريان الکتريکی حمل می گردد .
  • فيبر نوری : فيبر نوری يکی از رسانه های متداول انتقال داده با ويژگی های متعددی نظير قابليت ارسال داده در مسافت های طولانی ، ارائه پهنای باند بالا ، انتقال اطلاعات نظير به نظير مورد نياز بر روی ستون فقرات شبکه های محلی و شبکه های WAN می باشد . با استفاده از رسانه های نوری ، از نور برای انتقال داده بر روی فيبرهای نازک شيشه ای و يا پلاستيک استفاده می گردد . فرستنده فيبر نوری ، سيگنال های الکتريکی را به سيگنال های نوری تبديل و در ادامه آنان را بر روی فيبر ارسال می نمايد . در نهايت ، دريافت کننده سيگنال های نوری آنان را به سيگنال های الکتريکی تبديل خواهد کرد . در کابل های فيبرنوری ، الکتريسته ای وجود نداشته و شيشه استفاده شده در کابل فيبر نوری يک عايق مناسب الکتريکی است .
  • شبکه های بدون کابل : نوع و نحوه ارتباط فيزيکی عناصر موجود در يک شبکه کامپيوتری می تواند تاثير مستقيمی در نحوه اشتراک فايل ها ، عملکرد سرويس دهندگان و سرويس های ارائه شده بر روی يک شبکه را به دنبال داشته باشد . در شبکه های سنتی انعطاف لازم برای جابجائی يک کامپيوتر، محدود به ساختمان محل نصب شبکه و نوع رسانه استفاده شده برای محيط انتقال است . با معرفی شبکه های بدون کابل ، امکان ارتباط کامپيوترها در محدوده بيشتری فراهم و سناريوئی ديگر به منظور برپاسازی شبکه های کامپيوتری مطرح گرديد. انعطاف شبکه های بدون کابل يکی از مهمترين ويژگی های اين نوع شبکه ها محسوب می گردد ، گرچه همچنان اين نوع شبکه های دارای چالش هائی در زمينه امنيت و سرعت بالای انتقال داده می باشند .

کابل ها دارای مشخه های متفاوتی می باشند که اهم آنان عبارتند از :

  • سرعت انتقال داده : نرخ انتقال داده از طريق کابل را مشخص می نمايد که يکی از پارامترهای بسيار مهم در شبکه های کامپيوتری است .
  • نوع انتقال داده : نحوه ارسال اطلاعات ( ديجيتال و يا آنالوگ ) را مشخص می نمايد .انتقال اطلاعات به صورت ديجيتال يا Baseband و يا آنالوگ يا Broadband دارای تاثيری مستقيم بر نحوه ارسال اطلاعات در يک شبکه کامپيوتری است .
  • حداکثر مسافت انتقال داده : حداکثر مسافت ارسال يک سيگنال بدون اين که تضعيف و يا دچار مشکل گردد را مشخص می نمايد .

متداولترین روش اتصال کامپیوترها در یک شبکه استفاده از کابل است. کابل ها علی رغم ساده و ارزان بودن دارای محدودیت هایی نیز هستند. مثلاً نمی توان دو دفتر یک شرکت را که در دو نقطه از یک شهر واقع هستند، توسط کابل به هم ارتباط داد. به علاوه استفاده از کابل در بسیاری از مواقع دست و پاگیر است. برای غلبه بر این محدودیت ها در بعضی از شبکه ها، از محیط واسطه انتقال رادیویی یا بی سیم استفاده می شود. تکنولوژی بی سیم به عنوان جایگزین سیستم کابل کشی به سرعت در صنعت نرم افزار و سخت افزار مطرح شده است. در بعضی از شبکه ها، از سیستم بی سیم برای پشتیبانی از شبکه در هنگام آسیب دیدگی کابل ها استفاده می شود. شبکه هایی که از تکنولوژی بی سیم برای ارتباط استفاده می کنند، شبکه های بی سیم (Wireless) نام دارند. در شبکه های بی سیم از امواج رادیویی به عنوان محیط انتقال استفاده می شود. امواج رادیویی مورد استفاده در شبکه های بی سیم را از نظر فرکانس به کار رفته به سه گروه تقسیم می کنند. امواج رادیویی، مایکروویو و مادون قرمز.

  • امواج رادیویی (Radio Frequency): فرکانس امواج رادیویی (RF) به کار رفته در شبکه های بی سیم بین محدوده ۱۰ کیلوهرتز تا چند گیگاهرتز قرار می گیرند. امواج RF به خودی خود در تمام جهت ها منتشر می شوند، اما می توان به کمک آنتن های ویژه جهت انتشار این امواج را محدود به یک سمت خاص نمود. برد انتشار امواج رادیویی بسیار زیاد است ضمن آنکه می توان به کمک دستگاه های فرستنده – گیرنده (Transceiver) رادیویی، این امواج را برای ارسال به نقاط دورتر تقویت کرد. سرعت انتقال داده در سیستم های رادیویی بین ۱ تا ۱۱ مگابیت برثانیه است. سیستم رادیویی RF می تواند در سیستم های شبکه ای سیار یا Mobile نیز مورد استفاده قرار گیرد. ارتباطات در این محدوده نیاز به مجوز ندارند.
  • مایکروویو (Microwave): نوع دیگر شبکه های بی سیم از امواج رادیویی در باند فرکانسی مایکروویو برای محیط انتقال استفاده می کنند. امواج مایکروویو برخلاف امواج RF فقط در یک جهت منتشر می شوند. این امواج در برابر تداخل حاصل از فعالیت های الکتریکی اتمسفری نظیر رعد و برق بسیار حساس هستند. در سیستم های مایکروویو نیز همانند امواج RF سرعت انتقال داده به فرکانس سیگنال بستگی داشته و در ناحیه ای بین یک تا ده Mbps قرار می گیرد. فرکانس سیگنال در سیستم های مایکروویو بین ۴ تا ۱۴ گیگاهرتز می باشد. سیستم های مایکروویو به دو صورت مورد استفاده قرار می گیرند: سیستم های زمینی و سیستم های ماهواره ای. سیستم های مایکروویو زمینی از آنتن های بشقابی دو طرفه برای رله امواج استفاده می کنند و باید دارای مجوز باشند. سیستم های ماهواره ای مایکروویو از طیف فرکانس باند کوتاه استفاده کرده و برای رله آن ها از ماهواره ها کمک گرفته می شود. تضعیف در سیستم های رادیویی RF و مایکروویو نیز وجود دارد. در این سیستم ها، تضعیف به اندازه آنتن و فرکانس سیگنال بستگی دارد.
  • مادون قرمز (IR): نوع سوم شبکه های بی سیم از امواج رادیویی در فرکانس امواج نور در ناحیه مادون قرمز برای محیط انتقال استفاده می کنند. برای تولید امواج مادون قرمز از دیود های نور گسیل (LED) یا دیودهای لیزری (ILD) استفاده می شود. استفاده از امواج نوری مادون قرمز برای محیط های سربسته بسیار مناسب است. هزینه تجهیزات این سیستم به کیفیت مورد استفاده و تولید کننده آنها بستگی دارد. از آنجایی که فرکانس امواج رادیویی در ناحیه مادون قرمز بالا است، سرعت انتقال داده در سیستم های مادون قرمز نیز بالا بوده و بین یک مگابیت بر ثانیه تا ۱۶ مگابیت برثانیه می باشد.

علت مقبولیت شبکه های WLAN:

شبکه های Wireless LAN شبکه محلی بدون کابل است که همان مزایا و وضعیت تکنولوژی LAN را دارد.شبکه های محلی بی سیم به جای استفاده از کابل های هم محور، به هم تابیده یا فیبر نوری از فرکانس های رادیویی RF استفاده می کند. شبکه های بی سیم با اتکا به امواج گسترده (Spreed Spectrum) که حساسیت کمتری نسبت به نویز رادیویی و تداخل دارند عمل می کنند. لذا برای انتقال اطلاعات بسیار مناسب می باشند.

2-1- حرکت از LAN کابلی به بی سیم:

اترنت تکنولوژی حکمفرما در دنیای کابلی است که توسط سازمان IEEE با استاندارد ۸۰۲.۳ تعریف شده است. و یک استاندارد کامل با سرعت بالا و قابلیت دسترسی گسترده می باشد. اترنت امکان انتقال اطلاعات باا سرعت ده مگابیت در ثانیه را دارد و نوع سریع تر آن با سرعت صد مگابیت در ثانیه اطلاعات را انتقال می دهد. اولین فناوری شبکه محلی بی سیم در باند ۹۰۰ مگاهرتز و سرعت پایین (۱ تا ۲ مگابیت برثانیه) متولد شد. علیرغم کمبودها و بخصوص سرعت پایین، آزادی و انعطاف پذیری بی سیم باعث شد این فناوری تاز
ه راه خود را به خرده فروشی ها و انبارهایی که دستگاه های قابل حمل در دست را برای مدیریت و دریافت اطلاعات استفاده می کردند، باز کند. در سال ۱۹۹۱ شبکه های بی سیم از اقبال عمومی گسترده برخوردار شدند. یک سال بعد شرکت ها به تولید دستگاه های شبکه های بی سیم که در باند ۲/۴ گیگاهرتزی کار می کردند، روی آورند. در ژوئن ۱۹۹۷، IEEE استاندارد ۸۰۲.۱۱ را برای شبکه های محلی بی سیم ارائه داد. استاندارد ۸۰۲.۱۱ از انتقال با نور مادون قرمز و دو نوع انتقال رادیویی با پهنای باند ۲/۴ گیگاهرتز و سرعت انتقال داده ۲ مگابیت بر ثانیه پشتیبانی می کند.

در سپتامبر سال ۱۹۹۹ نیز استاندارد IEEE ۸۰۲.۱۱b برای انتقال اطلاعات بصورت بی سیم با سرعت ۱۱

مگابیت برثانیه معرفی گردید.

 

شبكه‌هاي محلي(LAN)  براي خانه و محيط کار مي توانند به دو صورت کابلي(Wired)  يا بي سيم   Wireless) ) طراحي گردند . درابتدا اين شبكه ها به روش کابلي با استفاده از تكنولوژي Ethernet  طراحي مي شدند اما اکنون با روند رو به افزايش استفاده از شبكه هاي بي سيم با تكنولوژي Wi-Fi مواجه هستيم .

شکل 1-1- شبکه بی سیم

در شبكه هاي کابلی (که در حال حاضر بيشتر با توپولوژي ستاره اي بكار مي روند )بايستي از محل هر ايستگاه کاري تا دستگاه توزيع کننده(هاب يا سوئيچ ) به صورت مستقل کابل کشي صورت پذيرد(طول کابل ازنوع CAT5 نبايستي 100 متر بيشتر باشد در غير اينصورت از فيبر نوري استفاده ميگردد) که تجهيزات بكار رفته از دونوع غير فعال(Passive ) مانند کابل ، پريز، داکت ، پچ پنل …. . و فعال (Active) مانند هاب ،سوئيچ ،روتر ، کارت شبكه و…  هستند .

موسسه مهندسي IEEE استانداردهاي 802.3u  را براي Fast Ethernet و802.3ab و 802.3z را براي Gigabit Ethernet (مربوط به کابلهاي الكتريكي و نوري ) در نظر گرفته است.

شبكه هاي بي سيم نيز شامل دستگاه مرکزي (Access Point) که هر ايستگاه آاري مي تواند حداآثر تا فاصله 30 متر ي آن (بدون مانع ) قرار گيرد. شبكه هاي بي سيم(Wlan) يكي از سه استاندارد ارتباطي Wi-Fi زير را بكار مي برند:

802.11 b • كه اولين استانداردي است که به صورت گسترده بكار رفته است .

802.11 a • سريع‌تر اما گرانتر از 802.11 b مي باشد.

802.11 g • جديدترين استاندارد که شامل هر دو استاندارد قبلي بوده و از همه گرانتر ميباشد.

هر دونوع شبكه هاي کابلي و بي سيم ادعاي برتري بر ديگري را دارند اما انتخاب صحيح با در نظر گرفتن قابليتهاي آنها ميسر مي باشد.

3-1- عوامل مقايسه

در مقايسه شبكه هاي بي سيم و کابلي مي تواند قابليتهاي زير مورد بررسي قرار گيرد:

  • نصب و راه اندازي
  • هزينه
  • قابليت اطمينان
  • کارائی
  • امنيت

*نصب و راه اندازي

در شبكه هاي کابلي بدليل آنكه به هر يك از ايستگاههاي کاري بايستي از محل سويئچ مربوطه کابل کشيده شود با مسائلي همچون سوارخ‌كاري، داکت‌کشي ، نصب پريز و…  مواجه هستيم در ضمن اگر محل فيزيكي ايستگاه مورد نظر تغيير يابد بايستي که کابل کشي مجدد و  …صورت پذيرد شبكه‌هاي بي سيم از امواج استفاده نموده و قابليت تحرك بالائي را دارا هستند بنابراين تغييرات در محل فيزيكي ايستگاه‌هاي کاري به راحتي امكان پذير مي باشد براي راه اندازي آن کافيست که از روشهاي زير بهره برد:

Ad hoc • که ارتباط مستقيم يا همتا به همتا (peer to peer) تجهيزات را با يكديگر ميسرمي‌‌سازد.

Infrastructure • که باعث ارتباط تمامي تجهيزات با دستگاه مرکزي مي شود.

بنابراين ميتوان دريافت که نصب و راه اندازي شبكه هاي کابلي يا تغييرات در آن بسيار مشكل تر نسبت به مورد مشابه يعني شبكه هاي بي سيم است .

* هزينه

تجهيزاتي همچون هاب ، سوئيچ يا کابل شبكه نسبت به مورد هاي مشابه در شبكه هاي بي سيم ارزانتر مي باشد اما درنظر گرفتن هزينه هاي نصب و تغييرات احتمالي محيطي نيز قابل توجه است . قابل به ذکر است که با رشد روز افزون شبكه هاي بي سيم ، قيمت آن نيز در حال کاهش است .

* قابليت اطمينان

تجهيزات کابلي بسيار قابل اعتماد ميباشند که دليل سرمايه گذاري سازندگان از حدود بيست سال گذشته نيز همين مي‌باشد فقط بايستي در موقع نصب و يا جابجائي ، اتصالات با دقت کنترل شوند.

تجهيزات بي سيم همچون Broadband Router ها مشكلاتي مانند قطع شدن هاي پياپي ، تداخل امواج الكترومغناظيس، تداخل با شبكه‌هاي بي سيم مجاور و …  را داشته اند که روند رو به تكامل آن نسبت به گذشته (802.11 g) باعث بهبود در قابليت اطمينان نيز داشته است .

* کارائي

شبكه هاي کابلي داراي بالاترين کارائي هستند در ابتدا پهناي باند  Mbps 10  سپس به پهناي باندهاي بالاتر (100 Mbps و1000 Mbps ) افزايش يافتند حتي در حال حاضر سوئيچ‌هائي با پهناي باند 1 Gbps  نیز ارائه شده است . شبكه هاي بي سيم با استاندارد 802.11 b حداکثر پهناي باند 11 Mbps و 802.11 a  و 802.11g پهنای باند 54 Mbps  را پشتيباني مي کنند حتي در تكنولوژيهاي جديد اين روند با قيمتي نسبتا بالاتر به 108Mbps نيز افزايش داده شده است علاوه بر اين کارایی wi-fi   نسبت به فاصله حساس مي باشد يعني حداکثر فاصله نسبت به Access Point پايين خواهد آمد. اين پهناي باند براي به اشتراك گذاشتن اينترنت يا فايلها کافي بوده اما براي برنامه‌هايي که نياز به رد و بدل اطلاعات زياد بين سرور و ايستگاهاي کاری( Client to Server )دارند کافي نيست.

* امنيت

بدليل اينكه در شبكه هاي کابلي که به اينترنت هم متصل هستند، وجود ديواره آتش از الزامات است و تجهيزاتي مانند هاب يا سوئيچ به تنهايي قادر به انجام وظايف ديواره آتش نميباشند، بايستي در چنين شبكه هايي ديواره آتش مجزايي نصب شود.

تجهيزات شبكه هاي بي‌سيم مانند Broadband Routerديواره آتش به صورت نرم افزاري وجود داشته و تنها بايستي تنظيمات لازم صورت پذيرد. از سوي ديگر به دليل اينكه در شبكه هاي بي سيم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده ميشود، بدون پياده سازي تكنيك هاي خاصي مانند رمزنگاري، امنيت اطلاعات بطور آمل تامين نمي گردد استفاده از رمزنگاري ( Wired Equivalent Privacy) WEPباعث بالا رفتن امنيت در اين تجهيزات گرديده است .

 

 

انتخاب صحيح کدام است؟

با توجه به بررسي و آناليز مطالبي که مطالعه کرديد بايستي تصميم گرفت که در محيطي که اشتراك اطلاعات وجود دارد و نياز به ارتباط احساس مي شود کدام يك از شبكه هاي بي سيم و کابلي مناسبتر به نظر مي رسند . جدول زير خلاصه اي از معيارهاي در نظر گرفته شده در اين مقاله مي باشد . بعنوان مثال اگر هزينه براي شما مهم بوده و نياز به استفاده از حداکثر کارائي را داريد ولي پويائي براي شما مهم نمي باشد بهتر است از شبكه کابلي استفاده کنيد.

بنابراين اگر هنوز در صدد تصميم بين ايجاد يك شبكه کامپيوتري هستيد جدول زير انتخاب را براي شما ساده تر خواهد نمود.

جدول مقايسه‌اي :

نوع سرويس شبکه های کابلی شبکه های بی سیم
نصب و راه اندازی نسبتاً مشکل آسان
هزینه کمتر بیشتر
قابلیت اطمینان بالا متوسط
کارایی خیلی خوب خوب
امنیت خوب نسبتاً خوب
پویایی حرکت محدود پویاتر

 

 

Byadmin

روتینگ و سوئیچینگ

روتینگ و سوئیچینگ

گروه فنی و مهندسی وی سنتر مفتخر است که توانایی ارائه خدمات Routing and Switching را در مراحل طراحی ، پیاده سازی ، نگهداری و به روز رسانی مطابق با استاندارد های بین المللی دارا می باشد.

روتینگ و سوئیچینگ

روتینگ و سوئیچینگ

•  طراحی شبکه بر مبنای استاندارد سه لایه Core,Distribute,Access کمپانی Cisco
•  نگهداری و به روز رسانی سخت افزاری و نرم افزاری تجهیزات های مرتبط با Routing and Switching
•  ارائه راهکار های سوئیچینگ لایه 2، در شبکه های LAN , WAN
•  ارائه راهکار های سوئیچینگ لایه 2، در شبکه های WAN (ATM, Frame Relay,DSL,STM1,…
•  طراحی ، راه اندازی و پشتیبانی شبکه Switching  کشوری (MPLS)
•  ارائه راهکارهای Routing مبتنی بر الگوریتم های مسیر یابی Static وEGP,IGP) Dynamic)
•  ارائه راهکارهای Routing and Switching مبتنی بر اولویت نوع اطلاعات (Qos)
•  ارائه راهکارهای load balancing مبتنی بر اولویتهای Active-Active

لازم به ذکر است که گروه فنی و مهندسی وی سنتر کلیه خدمات فوق را با استفاده از محصولات کمپانی های معتبری مانند HP,Foundry,Cisco و Mikrotik ارائه می نماید.

Byadmin

اجزای اصلی روتر

اجزای اصلی روتر

اجزای اصلی روتر

اجزای اصلی روتر

روتر یکی از تجهیزات حیاتی است که بسته های اطلاعاتی را در مسیرهای مناسب بین شبکه ها تبادل میکند.

(IOS(InterNetwork Operating System

روتر مانند هر سیستم دیگر یک نرم افزار برای ارتباط بین کاربر و سخت افزار احتیاج دارد به آن سیستم عامل IOS میگوییم که بوسیله این سیستم عامل میتوانیم روتر را پیکربندی کنیم.
روتر از چهار حافظه اصلی زیر تشکیل شده است:

1- RAM(Random Access Memory)

2- ROM(Read Only Memory)
3- NVRAM(Non-Volatile RAM)
4- Flash

 

RAM
running configuration
حافظه غیر دائم است و زمانی که برق روتر قطع میشود حافظه نیز پاک میشود

ROM
زمانی که دستگاه میخواهد راه اندازی شود ازROM کمک میگیرد و عنصرهای زیر را در بر میگیرد
POST(Power On Self Test)
BootStrap program
rom monitor

NVRAM
start configuration
حافظه دائمی است
تنظیمات روتر را در بر میگیرد.

FLASH
IOS در flash نصب میشود.