Skip to Content

آرشیو

مفاهيم ارسال سيگنال و پهناي باند

مفاهيم ارسال سيگنال و پهناي باند

مفاهيم ارسال سيگنال و پهناي باند

مفاهيم ارسال سيگنال و پهناي باند

مفاهيم ارسال سيگنال و پهناي باند: پهناي باند (Bandwidth) به تفاوت بين بالاترين و پايين‌ترين فركانسهايي كه يك سيستم ارتباطي مي‌تواند ارسال كند گفته مي‌شود. به عبارت ديگر منظور از پهناي باند مقدار اطلاعاتي است كه مي‌تواند در يك مدت زمان معين ارسال شود. براي وسايل ديجيتال، پهناي باند برحسب بيت در ثانيه و يا بايت در ثانيه بيان مي‌شود. براي وسايل آنالوگ، پهناي باند، برحسب سيكل در ثانيه بيان مي‌شود.
دو روش براي ارسال اطلاعات از طريق رسانه‌هاي انتقالي وجود دارد كه عبارتند از: روش ارسال باند پايه (Baseband) و روش ارسال باند پهن (Broadband).]27]
در يك شبكه LAN، كابلي كه كامپيوترها را به هم وصل مي‌كند، فقط مي‌تواند در يك زمان يك سيگنال را از خود عبور دهد، به اين شبكه يك شبكه Baseband مي‌گوئيم. به منظور عملي ساختن اين روش و امكان استفاده از آن براي همه كامپيوترها، داده‌اي كه توسط هر سيستم انتقال مي‌يابد، به واحدهاي جداگانه‌اي به نام Packet شكسته مي‌شود. در واقع در كابل يك شبكه LAN، توالي Packetهاي توليد شده توسط سيستم‌هاي مختلف را شاهد هستيم كه به سوي مقاصد گوناگوني در حركت‌اند.شكلي كه در ادامه خواهد آمد، اين مفهوم را بهتر نشان مي‌دهد.

 

 

 

ادامه مطلب

پیکربندی شبکه های Wireless

پیکربندی شبکه های Wireless

پیکربندی شبکه های Wireless

پیکربندی شبکه های Wireless

پیکربندی شبکه های Wireless: امروزه از شبکه هاي بدون کابل( Wireless )در ابعاد متفاوت و با اهداف مختلف، استفاده مي شود. برقراري يک تماس از طريق دستگاه موبايل، دريافت يک پيام بر روي دستگاه pager و دريافت نامه هاي الکترونيکي از طريق يک دستگاه  PDA، نمونه هائي از کاربرد اين نوع از شبکه ها مي باشند. در تمامي موارد فوق، داده و ياصوت از طريق يک شبکه بدون کابل در اختيار سرويس گيرندگان قرارمي گيرد. درصورتي که يک کاربر، برنامه و يا سازمان تمايل به ايجاد پتاسيل قابليت حمل داده راداشته باشد، مي تواند از شبکه هاي بدون کابل استفاده نمايد. يک شبکه بدون کابل علاوه بر صرفه جوئي در زمان و هزينه کابل کشي، امکان بروز مسائل مرتبط با يک شبکه کابلي را نخواهد داشت.

از شبکه هاي بدون کابل مي توان در مکان عمومي، کتابخانه ها، هتل ها، رستورانها ومدارس استفاده نمود. در تمامي مکان هاي فوق، مي توان امکان دستيابي به اينترنت رانيز فراهم نمود. يکي از چالش هاي اصلي اينترنت بدون کابل، به کيفيت سرويس( QoS) ارائه شده برمي گردد.  در صورتي که به هر دليلي بر روي خط پارازيت ايجاد گردد، ممکن است ارتباط ايجاد شده قطع و يا امکان استفاده مطلوب از آن وجود نداشته باشد.

1-3- امنيت

براي پياده سازي امنيت در شبکه هاي بدون کابل از سه روش متفاوت استفاده مي شود:

* Wired Equivalent Privacy : WEP در روش فوق، هدف توقف رهگيري سيگنال هاي فرکانس راديوئي توسط کاربران غير مجاز بوده وبراي شبکه هاي کوچک مناسب است. علت اين امر به عدم وجود پروتکل خاصي به منظور مديريت “کليد ” بر مي گردد. هر “کليد ” مي بايست به صورت دستي براي سرويس گيرندگان تعريف گردد. بديهي است در صورت بزرگ بودن شبکه، فرآيند فوق از جمله عمليات وقت گير براي هر مدير شبکه خواهد بود. WEPمبتني بر الگوريتم رمزنگاري RC 4 است که توسط    Data System RSA  ارائه شده است. در اين رابطه تمامي سرويس گيرندگان و Point Aceessها بگونه اي پيکربندي مي گردند که از يک کليد مشابه براي رمزنگاري و رمزگشائي استفاده نمايند.

* .Service Set Identifier :SSID روش فوق به منزله يک “رمزعبور” بوده که امکان تقسيم يک شبکه WLANبه چندين شبکه متفاوت ديگر که هر يک داراي يک شناسه منحصر بفرد مي باشند را فراهم مي نمايد . شناسه هاي فوق، مي بايست براي هر access pointتعريف گردند. يک کامپيوتر سرويس گيرنده به منظور دستيابي به هر شبکه، مي بايست بگونه اي پکربندي گردد که داراي شناسه SSIDمربوط به شبکه مورد نظر باشد. در صورتي که شناسه کامپيوتر سرويس گيرنده با شناسه شبکه مورد نظر مطابقت نمايد، امکان دستيابي به شبکه براي سرويس گيرنده فراهم مي گردد.

* فيلترينگ آدرس هاي MAC (Control Access Media): در روش فوق، ليستي از آدرس هاي MAC مربوط به کامپيوترهاي سرويس گيرنده، براي يک Point Access تعريف مي گردد. بدين ترتيب، صرفا” به کامپيوترهاي فوق امکان دستيابي داده مي شود. زماني که يک کامپيوتر درخواستي را ايجاد مي نمايد، آدرس MACآن با آدرس MACموجود در Access Point مقايسه شده و در صورت مطابقت آنان با يکديگر، امکان دستيابي فراهم مي گردد. اين روش از لحاظ امنيتي شرايط مناسبي را ارائه مي نمايد، ولي با توجه به اين که مي بايست هر يک از آدرس هاي MAC را براي هر Access point تعريف نمود، زمان زيادي صرف خواهد شد. استفاده از روش فوق، صرفا” در شبکه هاي کوچک بدون کابل پيشنهاد مي گردد.

 

2-3- پيکربندی يک شبکه Wireless

سخت افزار مورد نياز به منظور پيکربندی يک شبکه بدون کابل به ابعاد شبکه موردنظر بستگی دارد . عليرغم موضوع فوق ، در اين نوع شبکه ها اغلب و شايد هم قطعا ً به يک  access pointو يک اينترفيس کارت شبکه نياز خواهد بود . در صورتی که قصد ايجاد يک شبکه موقت بين دو کامپيوتر را داشته باشيد ، صرفا” به دو کارت شبکه بدون کابل نياز خواهيد داشت.

Access Point چيست؟

سخت افزار فوق ، به عنوان يک پل ارتباطی بين شبکه های کابلی و دستگاههای بدون کابل عمل می نمايد . با استفاده از سخت افزار فوق، امکان ارتباط چندين دستگاه به منظور دستيابی به شبکه فراهم می گردد access point می تواند دارای عملکردی مشابه يک روتر نيز باشد. در چنين مواردی انتقال اطلاعات در محدوده وسيعتری انجام شده و داده از يک access point به access pointديگر ارسال می گردد.

شکل 1-3 : دستگاه Access Point

 

کارت شبکه بدون کابل

هر يک از دستگاههای موجود بر روی يک شبکه بدون کابل ، به يک کارت شبکه بدون کابل نياز خواهند داشت . يک کامپيوتر  Laptop، عموماً دارای يک اسلات  PCMCIA است که کارت شبکه درون آن قرار می گيرد . کامپيوترهای شخصی نيز به يک کارت شبکه داخلی که معمولا” دارای يک آنتن کوچک و يا آنتن خارجی است، نيازخواهند داشت .آنتن های فوق بر روی اغلب دستگاهها ،اختياری بوده و افزايش سيگنال بر روی کارت را بدنبال خواهد داشت.

شکل 2-3کارت شبکه بدون کابل

پيکربندی يک شبکه بدون کابل

به منظور پيکربندی يک شبکه بدون کابل از دو روش متفاوت استفاده می‌گردد:

* روش  : Infrastructure، به اين نوع شبکه ها، hosted و يا managed نيز گفته می شود . در اين روش از يک و يا چندين access point(موسوم به gateway و يا روترهای بدون کابل )که به يک شبکه موجود متصل می گردند ، استفاده می شود . بدين ترتيب دستگاههای بدون کابل،امکان استفاده از منابع موجود بر روی شبکه نظير چاپگر و يا اينترنت را بدست می آورند.

* روش  : Ad-Hoc به اين نوع شبکه ها، unmanaged و يا peer to peer نيز گفته می شود. در روش فوق هر يک از دستگاهها مستقيما” به يکديگر متصل می گردند. مثلا” يک شخص با دارا بودن يک دستگاه کامپيوتر laptop مستقر در محوطه منزل خود می تواتند با کامپيوتر شخصی موجود در منزل خودبه منظور دستيابی به اينترنت، ارتباط برقرار نمايد.

پس از تهيه تجهيزات سخت افزاری مورد نياز به منظور ايجاد يک شبکه بدون کابل، درادامه می بايست تمامی تجهيزات تهيه شده را با هدف ايجاد و سازماندهی يک شبکه به يکديگر متصل تا امکان ارتباط بين آنان فراهم گردد. قبل از نصب و پيکربندی يک شبکه بدون کابل، لازم است به موارد زير دقت نمائيد:

* تهيه درايورهای مربوطه از فروشنده سخت افزار و کسب آخرين اطلاعات مورد نياز

* فاصله بين دو کامپيوتر می بايست کمتر از يکصد متر باشد.

*هر يک از کامپيوترهای موجود می بايست بر روی يک طبقه مشابه باشند.

*استفاده از تجهيزات سخت افزاری مربوط به يک توليد کننده، دارای مزايا و معايبی است. در اين رابطه پيشنهاد می گردد ليستی از ويژگی های هر يک ازسخت افزارهای مورد نياز عرضه شده توسط توليد کنندگان متعدد تهيه شود تاامکان مقايسه و اخذ تصميم مناسب، فراهم گردد.

مراحل لازم به منظور نصب يک شبکه ( فرضيات : ما دارای يک شبکه کابلی موجودهستيم و قصد پياده سازی يک شبکه بدون کابل به منظور ارتباط دستگاههای بدون کابل به آن را داريم ):

* اتصال  access point 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 access pointبستگی به نوع آن دارد.

* پيکربندی مناسب کامپيوترهای سرويس گيرنده به منظور ارتباط با  access poin (در صورتی که تمامی سخت افزارهای شبکه بدون کابل از يک توليدکننده تهيه شده باشند ، عموماً 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 منظور پيکربندی بهينه آنان ، مراجعه گردد).

3-3- پهناي باند و ميزان تاخير

پهناي باند از جمله واژه هاي متداول در دنياي شبکه هاي کامپيوتري است که به نرخ انتقال داده توسط يک اتصال شبکه و يا يک اينترفيس، اشاره مي نمايد. اين واژه ازرشته مهندسي برق اقتباس شده است. در اين شاخه از علوم، پهناي باند نشان دهنده مجموع فاصله و يا محدوده بين بالاترين و پائين ترين سيگنال بر روي کانال هاي مخابراني ( باند )، است. به منظور سنجش اندازه پهناي باند از واحد تعداد بايت درثانيه و يا  bpsاستفاده مي شود.

پهناي باند تنها عامل تعيين کننده سرعت يک شبکه از زاويه کاربران نبوده و يکي ديگراز عناصر تاثيرگذار، “ميزان تاخير” در يک شبکه است که مي تواند برنامه هاي متعددي را که بر روي شبکه اجراء مي گردند، تحت تاثير قرار دهد.

 

 

پهناي باند چيست ؟

توليد کنندگان تجهيزات سخت افزاري شبکه در زمان ارائه محصولات خود تبليغات زيادي را در ارتباط با پهناي باند، انجام مي دهند. اکثر کاربران اينترنت نسبت به ميزان پهناي باند مودم خود و يا سرويس اينترنت  braodbandداراي آگاهي لازم مي باشند. پهناي باند، ظرفيت اتصال ايجاد شده را مشخص نموده و بديهي است که هراندازه ظرفيت فوق بيشتر باشد، امکان دستيابي به منابع شبکه با سرعت بيشتري فراهم مي گردد. پهناي باند، ظرفيت تئوري و يا عملي يک اتصال شبکه و يا يک اينترفيس را مشخص نموده که در عمل ممکن است با يکديگر متفاوت باشند. مثلا” يک مودم V. 90 پهناي باندي معادل  kbps٥٦ را در حالت سقف پهناي باند حمايت مي نمايد ولي با توجه به محدوديت هاي خطوط تلفن و ساير عوامل موجود، عملا” امکان رسيدن به محدوده فوق وجود نخواهد داشت . يک شبکه اترنت سريع نيز از لحاظ تئوري قادر به حمايت پهناي باندي معادل Mbps ١٠٠ است، ولي عملا” اين وضعيت در عمل محقق نخواهد شد ( تفاوت ظرفيت تئوري پهناي باند با ظرفيت واقعي).

پهناي باند بالا و broadband

در برخي موارد واژه هاي “پهناي باند بالا و” braodband ”  به جاي يکديگر استفاده مي گردند. کارشناسان شبکه در برخي موارد از واژه “پهناي باند بالا ” به منظورمشخص نمودن سرعت بالاي اتصال به اينترنت استفاده مي نمايند . در اين رابطه تعاريف متفاوتي وجود دارد . پهناي باندي بين kbps٦٤ تا Kbps٣٠٠ و يا اين نوع اتصالات، بيشتر را ارائه مي نمايند. پهناي باند بالا با broadbandمتفاوت است.

broadband نشان دهنده روش استفاده شده به منظور ايجاد يک ارتباط است در، صورتي که پهناي باند، نرخ انتقال داده از طريق محيط انتقال را نشان مي دهد.

اندازه‌گيري پهناي باند شبکه

به منظور اندازه گيري پهناي باند اتصال شبکه مي توان از ابزارهاي متعددي استفاده نمود. براي اندازه گيري پهناي باند در شبکه هاي محلي ( LAN )،از برنامه هائي نظير ttcp و netprefاستفاده مي گردد. در زمان اتصال به اينترنت و به منظور تست ،پهناي باند مي توان از برنامه هاي متعددي استفاده نمود . تعداد زيادي از برنامه هاي فوق را مي توان با مراجعه به صفحات وب عمومي استفاده نمود . صرف‌نظر از نوع نرم افزاري که از آن به منظور اندازه گيري پهناي باند استفاده مي گردد، پهناي باند داراي محدوده بسيار متغيري است که اندازه گيري دقيق آن امري مشکل است.

تاخير

پهناي باند صرفاً يکي از عناصرتاثيرگذار درسرعت يک شبکه است.

تاخير( Latency)  که نشاندهنده ميزان تاخير در پردازش داده در شبکه است، يکي ديگر از عناصر مهم در ارزيابي کارآئي و سرعت يک شبکه است که داراي ارتباطي نزديک با پهناي باند مي باشد. از لحاظ تئوري سقف پهناي باند ثابت است. پهناي باند واقعي متغير بوده و مي تواند عامل بروز تاخير در يک شبکه گردد. وجود تاخير زياد در پردازش داده در شبکه و در يک محدوده زماني کوتاه مي تواند باعث بروز يک بحران در شبکه شده و پيامد آن پيشگيري از حرکت داده بر روي محيط انتقال و کاهش استفاده موثر از پهناي باند باشد.

 

 

تاخير و سرويس اينترنت ماهواره‌اي

دستيابي به اينترنت با استفاده از ماهواره به خوبي تفاوت بين پهناي باند و تاخيررا نشان مي دهد . ارتباطات مبتني بر ماهواره داراي پهناي باند و تاخير بالائي مي باشند.مثلاً زماني که کاربري درخواست يک صفحه وب را مي نمائيد، مدت زماني که بطول مي انجامد تا صفحه درحافظه مستقر گردد با اين که کوتاه بنظر مي آيد ولي کاملاً ملموس است. تاخير فوق به دليل تاخير انتشار است. علاوه بر تاخير انتشار، يک شبکه ممکن است با نوع هاي ديگري از تاخير مواجه گردد. تاخير انتقال (مرتبط با خصايص فيزيکي محيط انتقال) و تاخير پردازش (ارسال درخواست از طريق سرويس دهندگان پروکسي و يا ايجاد hops بر روي اينترنت) دو نمونه متداول در اين زمينه مي باشند.

اندازه‌گيري تاخير در يک شبکه

از ابزارهاي شبکه اي متعددي نظير  pingو traceroute مي توان به منظور و اندازه گيري ميزان تاخير در يک شبکه استفاده نمود . برنامه هاي فوق فاصله زماني بين ارسال يک بسته اطلاعاتي از مبداء به مقصد و برگشت آن را محاسبه مي‌نمايند به زمان فوق  round-trip گفته مي شود. round-tripتنها روش موجود به منظور تشخيص و يا بدست آوردن ميزان تاخير در يک شبکه نبوده و در اين رابطه مي توان ازبرنامه هاي متعددي استفاده نمود.

پهناي باند و تاخير دو عنصر تاثير گذار در کارائي يک شبکه مي باشند .معمولا” از واژه QoS ( Quality of Service )به منظور نشان دادن وضعيت کارآئي يک شبکه استفاده مي گردد که در آن دو شاخص مهم پهناي باند و تاخير مورد توجه قرار مي گيرد.

 

4-3- فيبر نوري

فيبر نوري يکي از محيط هاي انتقال داده با سرعت بالا است. از فيبر نوري درموارد متفاوتي نظير: شبکه هاي تلفن شهري و بين شهري، شبکه هاي کامپيوتري و اينترنت استفاده مي گردد. فيبرنوري رشته اي از تارهاي شيشه اي بوده که هر يک ازتارها داراي ضخامتي معادل تار موي انسان را داشته و از آنان براي انتقال اطلاعات درمسافت هاي طولاني استفاده مي شود

1-4-3- مباني فيبر نوري

فيبر نوري، رشته اي از تارهاي بسيار نازک شيشه اي بوده که قطر هر يک ازتارها نظير قطر يک تار موي انسان است. تارهاي فوق در کلاف هائي سازماندهي و کابل‌هاي نوري را بوجود مي آورند. از فيبر نوري بمنظور ارسال سيگنال هاي نوري در مسافت‌هاي طولاني استفاده مي شود.

يک فيبر نوري از سه بخش متفاوت تشکيل شده است:

* هسته(Core) : هسته نازک شيشه اي در مرکز فيبر که سيگنال هاي نوري در آن حرکت مي نمايند.

* روکش  (Cladding)بخش خارجي فيبر بوده که دورتادور هسته را احاطه  کرده و باعث برگشت نورمنعکس شده به هسته مي گردد.

*  . (Coating Buffer) بافر رويه روکش پلاستيکي که باعث حفاظت فيبر در مقابل رطوبت و ساير موارد آسيب پذير، است.

شکل 3-3- اجزای فیبر نوری

صدها و هزاران نمونه از رشته هاي نوري فوق در دسته هائي سازماندهي شده و کابلهاي نوري را بوجود مي آورند. هر يک از کلاف هاي فيبر نوري توسط يک روکش هائي با نام Jacketمحافظت مي گردند.

فيبر هاي نوري در دو گروه عمده ارائه مي گردند:

* فيبرهاي تک حالته. (Single-Mode)   به منظور ارسال يک سيگنال در هر فيبر استفاده مي شود (نظير : تلفن)

* فيبرهاي چندحالته. (Multi-Mode)  بمنظور ارسال چندين سيگنال در يک فيبر استفاده مي شود (نظير : شبکه هاي کامپيوتري)

فيبرهاي تک حالته داراي يک هسته کوچک ( تقريبا” ٩ ميکرون قطر ) بوده و قادر به ارسال نور ليزري مادون قرمز ( طول موج از ١٣٠٠ تا ١٥٥٠ نانومتر) مي باشند. فيبرهاي چند حالته داراي هسته بزرگتر (تقريبا5/62 ميکرون قطر) و قادر به ارسال نورمادون قرمز از طريق LEDمي باشند.

 

ارسال نور در فيبر نوري

فرض کنيد، قصد داشته باشيم با استفاده از يک چراغ قوه يک راهروي بزرگ ومستقيم را روشن نمائيم. همزمان با روشن نمودن چراغ قوه، نور مربوطه در طول مسيرمسفقيم راهرو تابانده شده و آن را روشن خواهد کرد.

با توجه به عدم وجود خم و يا پيچ در راهرو در رابطه با تابش نور چراغ قوهمشکلي وجود نداشته و چراغ قوه مي تواند (با توجه به نوع آن) محدوده مورد نظر راروشن کرد. در صورتيکه راهروي فوق داراي خم و يا پيچ باشد ، با چه مشکلي برخوردخواهيم کرد؟ در اين حالت مي توان از يک آيينه در محل پيچ راهرو استفاده تا باعث انعکاس نور از زاويه مربوطه گردد.در صورتيکه راهروي فوق داراي پيچ هاي زيادي باشد، چه کار بايست کرد؟ در چنين حالتي در تمام طول مسير ديوار راهروي مورد نظر،مي بايست از آيينه استفاده کرد. بدين ترتيب نور تابانده شده توسط چراغ قوه (با يک زاويه خاص) از نقطه اي به نقطه اي ديگر حرکت کرده (جهش کرده و طول مسيرراهرو را طي خواهد کرد). عمليات فوق مشابه آنچيزي است که در فيبر نوري انجام مي‌گيرد.

نور، در کابل فيبر نوري از طريق هسته (نظير راهروي مثال ارائه شده) و توسط جهش هاي پيوسته با توجه به سطح آبکاري شده(Cladding) (مشابه ديوارهاي شيشه اي مثال ارائه شده) حرکت مي کند.(مجموع انعکاس داخلي). با توجه به اينکه سطح آبکاري شده ، قادر به جذب نور موجود در هسته نمي باشد، نور قادر به حرکت درمسافت هاي طولاني مي باشد. برخي از سيگنا ل هاي نوري بدليل عدم خلوص شيشه موجود ، ممکن است دچار نوعي تضعيف در طول هسته گردند. ميزان تضعيف سيگنال نوري به درجه خلوص شيشه و طول موج نور انتقالي دارد. ( مثلا” موج با طول ٨٥٠نانومتر بين ٦٠ تا ٧٥ درصد در هر کيلومتر ، موج با طول ١٣٠٠ نانومتر بين ٥٠ تا ٦٠درصد در هر کيلومتر ، موج با طول ١٥٥٠ نانومتر بيش از ٥٠ درصد در هر کيلومتر)

2-4-3- سيستم رله فيبر نوري

بمنظور آگاهي از نحوه استفاده فيبر نوري درسيستم هاي مخابراتي ، مثالي را دنبال خواهيم کرد که مربوط به يک فيلم سينمائي و يا مستند در رابطه با جنگ جهاني دوم است . در فيلم فوق دو ناوگان دريائي که بر روي سطح دريا در حال حرکت مي باشند ،نياز به برقراري ارتباط با يکديگر در يک وضعيت کاملا” بحراني و توفاني را دارند.

يکي از ناوها قصد ارسال پيام براي ناو ديگر را دارد.کاپيتان ناو فوق پيامي براي يک ملوان که بر روي عرشه کشتي مستقر است، ارسال مي دارد. ملوان فوق پيام دريافتي را به مجموعه اي از کدهاي مورس (نقطه و فاصله) ترجمه مي نمايد.  در ادامه ملوان مورد نظر با استفاده از يک نورافکن اقدام به ارسال پيام براي ناو ديگر مي نمايد.يک ملوان بر روي عرشه کشتي دوم، کدهاي مورس ارسالي را مشاهده مي نمايد. درادامه ملوان فوق کدهاي فوق را به يک زبان خاص ( مثلاً انگليسي) تبديل و آنها رابراي کاپيتان ناو ارسال مي دارد. فرض کنيد فاصله دو ناو فوق از يکديگر بسيار زياد (هزاران مايل) بوده و بمنظور برقراي ارتباط بين آنها از يک سيستم مخابراتي مبتني برفيبر نوري استفاده گردد.

سيستم رله فيبر نوري از عناصر زير تشکيل شده است:

* فرستنده . مسئول توليد و رمزنگاري سيگنال هاي نوري است.

* فيبر نوري مديريت سيکنال هاي نوري در يک مسافت را برعهده مي گيرد.

* بازياب نوري . به منظور تقويت سيگنال‌هاي نوري در مسافت هاي طولاني استفاده مي گردد.

* دريافت کننده نوري . سيگنا ل هاي نوري را دريافت و رمزگشائي مي نمايد.

در ادامه به بررسي هر يک از عناصر فوق خواهيم پرداخت.

فرستنده

وظيفه فرستنده، مشابه نقش ملوان بر روي عرشه کشتي ناو فرستنده پيام است.فرستنده سيگنال هاي نوري را دريافت و دستگاه نوري را بمنظور روشن و خاموششدن در يک دنباله مناسب ( حرکت منسجم ) هدايت مي نمايد. فرستنده، از لحاظ فيزيکي در مجاورت فيبر نوري قرار داشته و ممکن است داراي يک لنز بمنظور تمرکز نور در فيبر باشد. ليزرها داراي توان بمراتب بيشتري نسبت به  LEDمي باشند. قيمت آنها نيز در مقايسه با LEDبمراتب بيشتراست. متداولترين طول موج سيگنال هاي نوري، ٨٥٠ نانومتر، ١٣٠٠ نانومتر و ١٥٥٠ نانومتر است.

بازياب (تقويت کننده) نوري

همانگونه که قبلا” اشاره گرديد، برخي از سيگنال ها در موارديکه مسافت ارسال اطلاعات طولاني بوده (بيش از يک کيلومتر) و يا از مواد خالص براي تهيه فيبر نوري(شيشه) استفاده نشده باشد، تضعيف و از بين خواهند رفت. در چنين مواردي وبمنظور تقويت (بالا بردن) سيگنال هاي نوري تضعيف شده از يک يا چندين ” تقويت‌کننده نوري “استفاده مي گردد. تقويت‌کننده نوري از فيبرهاي نوري متعدد بهمراه يک روکش خاص(doping)  تشکيل مي گردند. بخش دوپينگ با استفاده از يک ليزر پمپ مي گردد . زمانيکه سيگنال تضعيف شده به روکش دوپينگي مي رسد، انرژي ماحصل ازليزر باعث مي گردد که مولکول هاي دوپينگ شده، به ليزر تبديل مي گردند. مولکولهاي دوپينگ شده در ادامه باعث انعکاس يک سيگنال نوري جديد و قويتر با همان خصايص سيگنال ورودي تضعيف شده ، خواهند بود( تقويت کننده ليزري)

دريافت کننده نوري

وظيفه دريافت کننده ، مشابه نقش ملوان بر روي عرشه کشتي ناو دريافت کننده پيام است. دستگاه فوق سيگنال هاي ديجيتالي نوري را اخذ و پس از رمزگشائي ، سيگنالهاي الکتريکي را براي ساير استفاده کنندگان کامپيوتر ، تلفن و … ارسال مي نمايد. دريافت کننده بمنظور تشخيص نور از يک”فتوسل” و يا “فتوديود”  استفاده مي کند.

3-4-3- مزاياي فيبر نوري

فيبر نوري در مقايسه با سيم هاي هاي مسي داراي مزاياي زير است:

* ارزانتر. هزينه چندين کيلومتر کابل نوري نسبت به سيم هاي مسي کمتر است.

* نازک‌تر.  قطر فيبرهاي نوري بمراتب کمتر از سيم هاي مسي است.

* ظرفيت بالا . پهناي باند فيبر نوري بمنظور ارسال اطلاعات بمراتب بيشتر از سيم مسي است.

* تضعيف ناچيز. تضعيف سيگنال در فيبر نوري بمراتب کمتر از سيم مسي است.

* سيگنال هاي نوري . برخلاف سيگنال هاي الکتريکي در يک سيم مسي ، سيگنا ل ها ي نوري در يک فيبر تاثيري بر فيبر ديگر نخواهند داشت.

* مصرف برق پايين . با توجه به سيگنال ها در فيبر نوري کمتر ضعيف مي گردند، بنابراين مي توان از فرستنده هائي با ميزان برق مصرفي پايين نسبت به فرستنده هاي الکتريکي که از ولتاژ بالائي استفاده مي‌نمايند، استفاده کرد.

* سيگنال هاي ديجيتال . فيبر نوري مناسب بمنظور انتقال اطلاعات ديجيتالي است.

* غير اشتعال زا . با توجه به عدم وجود الکتريسيته، امکان بروز آتش سوزي وجود نخواهد داشت.

* سبک وزن . وزن يک کابل فيبر نوري بمراتب کمتر از کابل مسي (قابل مقايسه) است.

* انعطاف پذير . با توجه به انعظاف پذيري فيبر نوري و قابليت ارسال و دريافت نور از آنان، در موارد متفاوت نظير دوربين هاي ديجيتال با موارد کاربردي خاص مانند : عکس برداري پزشکي، لوله کشي و استفاده مي گردد.

با توجه به مزاياي فراوان فيبر نوري، امروزه از اين نوع کابل ها در موارد متفاوتي استفاده مي شود. اکثر شبکه هاي کامپيوتري و يا مخابرات ازراه دور در مقياس وسيعي ازفيبر نوري استفاده مي نمايند.

5-3- نحوه عملکرد خطوط  T 1

اکثر شما با يک خط مخابراتي معمولي آشنا هستيد. در اين نوع خطوط از يک زوج سيم مسي که مسئوليت انتقال صوت را به صورت سيگنال هاي آنالوگ برعهده دارد،استفاده مي گردد. زماني که اين نوع خطوط را به يک مودم معمولي متصل مي نمائيم،امکان انتقال داده تا ٣٠ کيلو بيت در ثانيه فراهم مي گردد.

با توجه به تحولات گسترده در عرصه مخابراتي، اکثر شرکت هاي مخابراتي درصددانتقال تمامي ترافيک صوتي خود به صورت ديجيتال در مقابل آنالوگ مي باشند. در اين رابطه مي بايست خط آنالوگ شما به يک سيگنال ديجيتال تبديل گردد. بدين منظور درهر ثانيه ٨٠٠٠ الگو و با دقت هشت بيت، نمونه برداري مي گردد (٦٤،٠٠٠ بيت درثانيه). در حال حاضر به منظور انتقال داده هاي ديجيتال عموماً از فيبرنوري استفاده مي گردد. در اين رابطه شرکت هاي مخابراتي از گزينه هاي متفاوتي در خصوص ظرفيت هر خط فيبر نوري، استفاده مي نمايند. در صورتي که محل کار شما از يک خط T1 استفاده مي نمايد، نشاندهنده اين موضوع است که شرکت مخابرات و ساير شرکت هاي عرضه کننده سرويس فوق، يک خط فيبرنوري را تا محل اداره شما آماده نموده اند.(يک خط  T1 ممکن است به صورت مسي نيز ارائه گردد). يک خط  T1 قادر به حمل ٢٤ کانال صوتي ديجيتال و يا انتقال داده با ميزان 544/1 مگابيت در هر ثانيه است.

در صورتي که خط  T1به منظور مبادلات تلفني استفاده مي گردد، خط فوق به سيستم تلفن اداره شما متصل مي گردد. در صورتي که از خط  T 1 به منظور انتقال داده استفاده مي گردد، خط فوق به روتر شبکه متصل مي گردد.

يک خط T1 قادر به حمل حدود ١٩٢،٠٠٠ بايت در هر ثانيه است (٦٠ مرتبه بيش از يک مودم معمولي). ضريب اعتماد به اينگونه خطوط در مقايسه با يک مودم آنالوگ بمراتب بيشتر است. يک خط T1 مي تواند به صورت مشترک توسط کاربران متعددي استفاده شود (با توجه به نوع استفاده کاربران). مثلا” در صورت استفاده معمولي از اينترنت، صدها کاربر قادر به استفاده مشترک از يک خط T1  مي باشند. در صورتي که تمامي کاربران فايل هاي 3  MP را Download نموده و يا فايل هاي ويدئوئي را بطور را همزمان مشاهده نمايند، ظرفيت و پهناي باند موجود جوابگو نخواهد بود، گرچه احتمال تحقق چنين شرايطي در يک مقطع زماني خاص و بطور همزمان، کم مي باشد.

يک شرکت بزرگ به چيزي بيش از يک خط T1 نياز خواهد داشت. جدول زير برخي از گزينه هاي متداول را نشان مي دهد:

معادل نوع خط
٦٤ کيلوبيت در هر ثانيه DS 0
معادل دو خط  DS 0 به اضافه سيگنالينگ (16 کيلوبيت در هر ثانيه) و يا ١٢٨ کيلو بيت در ثانيه ISDN

 

1544 مگابيت در هر ثانيه(معادل خط DS 0) T1
232/43 مگابيت در هر ثانيه (معادل28 خط  T1) T3
١٥٥ مگابيت در هر ثانيه(معادل 84 خط T1) OC3
٦٢٢ مگابيت در هر ثانيه(معادل 4 خط OC 3) OC12
5/2 گيگابيت در هر ثانيه(معادل 4 خط OC 12) OC48
6/9 گيگابيت در هر ثانيه(معادل 4 خط OC48) OC192

جدول 1-3 – نیازمندیهای یک شرکت بزرگ

6-3-  فوايد تکنولوژی wireless

تکنولوژی wireless به کابر امکان استفاده از دستگاه های متفاوت ، بدون نياز به سيم يا کابل ، در حال حرکت را می دهد.شما می توانيد صنوق پست الکترونيکی خود را بررسی کنيد، بازار بورس را زير نظر بگيريد، اجناس مورد نياز را خريداری کنيد و يا حتی برنامه تلويزيون مورد علاقه خود را تماشا کنيد.بسياری از زمينه های کاری از جمله مراقبت های پزشکی، اجرا قوانين و سرويس های خدماتی احتياج به تجهيزاتWireless دارند . تجهيزات Wireless به شما کمک می کند تا تمام اطلاعات را به راحتی برای مشتری خود به نمايش در بياوريد.از طرفی می توانيد تمامی کارهای خود را در حال حرکت به سادگی به روز رسانی کنيد و آن را به اطلاع همکاران خود برسانيد.تکنولوژی Wireless در حال گسترش است تا بتواند ضمن کاهش هزينه ها، به شما امکان کار در هنگام حرکت را نيز بدهد.در مقايسه با شبکه های بی  سيمی ، هزينه نگهداری شبکه های  Wireless کمترمی باشد . شما می توانيد از شبکه های Wireless  برای انتقال اطلاعات از روی درياها، کوهها و … استفاده کنيد و اين در حالی است که برای انجام کار مشابه توسط شبکه های سيمی، کاری مشکل در پيش خواهيد داشت .

7-3- سیستم های wireless

سيستم Wireless  می توانند به سه دسته اصلی تقسيم شوند :

– سيستم های Wireless ثابت : از امواج راديويی استفاده می کند و خط ديد مستقيم برای برقراری ارتباط لازم دارد. بر خلاف تلفن های همراه و يا ديگر دستگاههای  Wirelessاين سيستم ها از آنتن های ثابت استفاده می کنند و به طور کلی میتوانند جانشين مناسبی برای شبکه های کابلی باشند و می توانند برای ارتباطات پرسرعت اينترنت و يا تلويزيون مورد استفاده قرار گيرند.امواج راديويی وجود دارند که می توانند اطلاعات بيشتری را انتقال دهند و در نتيجه از هزينه ها می کاهند .

-سيستم  Wireless قابل حمل : دستگاهی است که معمولا خارج از خانه، دفتر کار و يا در وسايل نقليه مورد استفاده قرار می گيرند.نمونه های اين سيستم عبارتند از تلفن های همراه، نوت بوکها، دستگاه های پيغام گير و PDA ها. اين سيستم از مايکروويو و امواج راديويی جهت انتقال اطلاعات استفاده می کند .

سیستمWireless  مادون قرمز : اين سيستم از امواج مادون قرمز جهت انتقال سيگنالهايی محدود بهره می برد.اين سيستم معمولا در دستگاه های کنترل از راه دور، تشخيص دهنده های حرکت، و دستگاه های بي سيم کامپيوترهای شخصی استفاده می شود.با پيشرفت حاصل در سالهای اخير، اين سيستم ها امکان اتصال کامپيوتر های نوت بوک و کامپيوتر های معمول به هم را نيز می دهند و شما به راحتی می توانيد توسط اين نوع از سيستم های Wireless شبکه های داخلی راه اندازی کنيد .

8-3- آینده wireless

نسل سوم شبکه ها، G3، نسل آينده شبکه های Wireless  نامگذاری شده است. سيستم های G3 کمک می کنند تا صدا و تصوير و داده را با کيفيت مناسب و به سرعت انتقال دهيم. پيش بينی  IDC برای کاربردی شدن G3 سال 2004 می باشد و تا آن موقع در حدود 29 ميليون کاربر (m –commerce, mobile commerce) در آمریکا وجود خواهند داشت . از طرفی IBM معتقد است که بازار کلی تجهيزات Wireless در سال 2003 به رقمی بالغ بر 83 بيليون دلار خواهد رسيد.

معماری شبکه های محلی بی سيم

استاندارد 802.11 b به تجهيزات اجازه میدهد که به دو روش ارتباط در شبکه برقرار شود. این دو روش عبار تند از برقرار ی ارتباط به صورت نقطه به نقطه –همان گونه در شبکه های Ad hoc به کار می رود- و اتصال به شبکه از طریق نقاط تماس یا دسترسی (AP=Access Point) .

معماری معمول در شبکه های محلی بی سيم بر مبنای استفاده از AP است. با نصب یک AP عملاً مرزهای یک سلول مشخص میشود و با روشهایی می توان یک ، سخت افزار مجهز به امکان ارتباط بر اساس استاندارد 802.11 bرا ميان سلول های مختلف حرکت داد. گستره ای که یک AP پوشش می دهد را BSS (Basic Service Set) می نامند.

مجموعه ی تمامی سلول های یک ساختار کلی شبکه، که ترکيبی از BSSهای شبکه است، را  ESS(Extended Service Set) می نامند. با استفاده از ESS می توان گستره ی وسيع تری را تحت پوشش شبکه ی محلی بی سيم درآورد.

در سمت هریک از سخت افزارها که معمولاً مخدوم هستند، کارت شبکه یی مجهز به یک مودم بی سيم قرار دارد که با APارتباط را برقرار میکند AP علاوه بر ارتباط با چند کارت شبکه ی بی سيم، به بستر پرسرعتتر شبکه ی سيمی مجموعه نيز متصل است واز این طریق ارتباط ميان مخدوم های مجهز به کارت شبکه ی بی سيم و شبکه ی اصلی برقرار می شود.

 

 

 

ادامه مطلب

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

 

 

ادامه مطلب