شبکه وایرلس

شبکه های وایرلس Wireless، شبکه های کامپیوتری هستند که اتصال آنها بدون کابل انجام می‌شود. سیستم های بیسیم بر اساس امواج رادیویی کار می‌کنند و پیاده سازی آنها در لایه فیزیکی ساختار شبکه انجام می‌شود.

شبکه بیسیم باعث می‌شود شرکت های بزرگ، در زمینه کابل و کابل کشی، هزینه‌ای صرف نکنند که در نوع خود هزینه قابل توجهی است.

مزایا و معایب شبکه های بی سیم

  • افزایش موبایلیتی: شبکه های بیسیم دسترسی به اطلاعات را به صورت بلادرنگ فراهم می‌کنند و نیازی به ثابت بودن در مکان خاصی نیست. کار تیمی بهتر و بالاتر رفتن کارایی عملیاتی از جمله مزایای آن در مقایسه با شبکه های سنتی است.
  • نصب سریع و سادگی: کاهش کابل کشی در شبکه های وایرلس، هم ریسک خرابی فیزیکی را کم می‌کند و هم کار را ساده می‌کند. از طرفی به سرعت هم قابل پیاده سازی هستند.
  • دسترسی وسیعتر به شبکه: شبکه های وایرلس دسترسی به جاهایی را برایتان فراهم می‌کند که با شبکه های کابلی امکانش وجود ندارد.
  • انعطاف پذیری بیشتر: به هر حال در آینده نزدیک شما باید شبکه تان را تغییر داده یا آپدیت کنید. افزودن پیکربندی و آپدیت در شبکه‌های بی سیم راحت‌تر قابل انجام است.
  • کاهش هزینه: شاید در ابتدا هزینه راه اندازی و پیکربندی شبکه بی سیم زیاد باشد اما در طول زمان خواهید دید که هم طول عمر بیشتر و هزینه کمتری دارد.
  • افزایش ارتقاپذیری: پیکربندی شبکه‌های بی سیم اگر به صورت حرفه‌ای انجام شود و تمام نیازهای برنامه‌ها در نظر گرفته شود، به راحتی خواهید توانست بسته به نیاز سازمانی خود تغییرات و ارتقا ها را انجام دهید.

امنیت در شبکه های بی سیم

امنیت شبکه وایرلس، فرآیند طراحی، پیاده سازی و تامین امنیت در شبکه کامپیوتری بی سیم است. امنیت شبکه بی سیم زیرمجموعه امنیت شبکه است که امنیت را برای شبکه کامپیوتری وایرلس تامین می‌کند. آن را امنیت وایرلس هم می‌نامند.

امنیت شبکه وایرلس از دسترسی غیرمجاز و یا شرورانه جلوگیری می‌کند و اغلب از طریق تامین امنیت سوییچ و روتر فراهم می‌شود و به صورت پیش فرض رمزنگاری شده و از ارتباطات بیسیم، حفاظت می‌شود و هکرها نمی‌توانند به محتوای بسته و ترافیک دسترسی یابند. سنسورهای حفاظتی هم ادمین های شبکه را از دسترسی های غیرمجاز آگاه می‌کند.

از جمله الگوریتم های رمزنگاری و استانداردهای رایج در تامین امنیت شبکه بیسیم، Wireless Protected Access یا WPA و Wired Equivalent Policy یا WEP است.

البته اقدامات دیگری که در ادامه بیان شده در تامین امنیت شبکه وایرلس بسیار مهم و ضروری هستند:

  • تغییر دادن نام پیش فرض دستگاه یعنی نام SSID و اجتناب از استفاده از نام ساده و قابل حدس
  • تغییر دادن پسورد اولیه دستگاه و استفاده از پسوردهای پیچیده و مناسب
  • خاموش کردن دسترسی های ریموت
  • فعال کردن قابلیت رمزگذاری دیتا در دستگاه
  • لاگ اوت شدن از دستگاه پس از اعمال تنظیمات
  • آپدیت کردن دستگاه

مودها و نقش های دستگاه ها در شبکه وایرلس

دستگاه های وای فای در سه حالت و Mode استفاده می‌شوند و این مود ها هستند که مشخص می‌کنند دستگاه وای فای چه نقشی در شبکه وایرلس دارد در نتیجه انواع توپولوژی شبکه های بی سیم را مشخص می‌کنند. شبکه های وایرلس در واقع ترکیبی از دستگاه هایی هستند که در این سه مود کار می‌کنند. چگونگی پیکربندی دستگاه‌ها به نوع کانکشن هایی که می‌خواهید بین اجزای شبکه برقرار شود بستگی دارد.

همان طور که می‌دانیم روتر، دستگاهی در شبکه است که می‌تواند ارتباط بین شبکه ها را با هم فراهم کند، مشخص کند چه ترافیکی می‌تواند بین آنها رد شود. البته روتر وظایف دیگری هم دارد که در این بحث نمی‌گنجد.

مودها و نقش های وایرلس عبارتند از:

کلاینت وایرلس Wireless Client در شبکه وایرلس

دستگاه هایی مانند کامپیوترها، تبلت ها و تلفن ها، کلاینتهای رایج شبکه وایرلس هستند. وقتی به هات اسپات وایرلس یا روتر موجود در خانه یا محل کارتان وصل می‌شوید، در واقع نقش کلاینت را در شبکه بی سیم دارید. مود کلاینت به عنوان مود استیشن Station Mode هم نامیده می‌شود.

روترها می‌توانند به عنوان کلاینت هم عمل کنند. در این صورت عملکرد آنها مانند کارت وایرلس کامپیوتر می‌شود و به دیگر اکسس پونت ها وصل می‌شود. کاربرد نقش کلاینت روتر در ارتباط دو شبکه اترنت یا اتصال به اکسس پوینت های بیشتر است.

کلاینت وایرلس شبیه به فردی است که به عنوان تماشاچی در مسابقه یا سمیناری حاضر است و یکی از چندین نفری است که به صحبت های گزارشگر مسابقه یا ارایه دهنده سمینار دسترسی دارد.

اکسس پوینت Access Point در شبکه وایرلس

اکسس پوینت یا AP، دستگاه هایی هستند که اتصالات وایرلس را برای لپ تاپ و تبلت و اسمارت فون ها، هاست و کنترل می‌کنند. اگر از وای فای در خانه و محل کار استفاده می‌کنید، احتمال خیلی زیاد از اکسس پوینت استفاده می‌کنید. وقتی روتر به گونه ای تنظیم شده باشد که به عنوان اکسس پوینت عمل کند، در واقع در Master Mode یا Infrastructure Mode عمل می‌کند.

گاهی اوقات AP دستگاه مستقلی است که به عنوان پلی بین دو شبکه وایرلس و سیمی (اترنت) عمل می‌کند یعنی قسمتی از روتر است. اکسس پوینت ها بسته به قدرت دستگاه و نوع آنتن می‌توانند امواج وایرلس را در محدوده‌های مختلفی پوشش دهند. برخی AP ها هم مخصوص نصب در فضای آزاد طراحی شده‌اند.

اترنت نوعی پروتکل شبکه بندی است که انواع کابل ها و اتصالات سیمی بین کامپیوترها و سوییچ ها و روترها را به هم فراهم می‌کند. اغلب کابلکشی های اترنت Category5 /6 است.

Access Point شبیه فردی است که روی استیج و صحنه است و مخاطب او، جمعیت حاضر است و اطلاعاتی را برای آنها ارایه می‌دهد. حاضرین می‌توانند از این فرد سوال بپرسند و پاسخ دریافت کنند.

Ad Hoc Mode یا Mesh در شبکه وایرلس

برخی دستگاه ها (لپ تاپ، اسمارت فون و روترهای وایرلس)  از حالت و مود Ad Hoc پشتیبانی می‌کنند. اد هاک مود باعث می‌شود این دستگاه‌ها مستقیم و بدون نیاز به اکسس پوینت به هم وصل شوند. این وضعیت، نوع متفاوتی از شبکه را فراهم می‌کند که در آن تمام دستگاه‌ها به دیگر دستگاه‌ها، پیام، ارسال و دریافت می‌کنند و نیاز به هیچ واسطی در این بین ندارند. در شبکه Ad Hoc هر دستگاهی باید در همین نقش باشد و از پیکربندی یکسانی استفاده کند.

دستگاه‌های Ad Hoc در واقع شبکه Mesh ایجاد می‌کنند و به همین دلیل آنها را Mesh Node می‌نامند. (به هر دستگاه در شبکه Mesh، نود گفته می‌شود)

در برخی دستگاه ها مثل لپ تاپ، برخی اتصالات شبکه به صورت کامپیوتر به کامپیوتر نشان داده می‌شود. شبکه های Ad Hoc Mesh و یا اتصالت پوینت تو پوینت بین کامپیوترها وجود دارد و هدف از آن اشتراک گذاری فایل است. اصطلاح ad Hoc ممکن است به اتصالات شبکه ای غیرمتمرکز و بدون طراحی هم گفته شود.

حالت Ad Hoc شبیه به فردی در میزگرد یا گروه است و تمام افراد، سهم یکسانی در مکالمه و بالا بردن دست برای صحبت کردن دارند. اگر فردی در انتهای میز باشد و نشنود، یکی از اعضا، پیام اصلی را برای او بازگو می‌کند.

تجهیزات شبکه های بی سیم

تجهیزات زیادی برای راه اندازی شبکه های بیسیم نیاز داریم اما مهمترین آنها روتر و آنتن و اکسس پوینت است. در ادامه انواع روتر در شبکه بیسیم و انواع آنتن شبکه وایرلس را بررسی می‌کنیم.

انواع روتر در شبکه وایرلس

روتر چند جهته یا Omniderectional

روتر Omni یا چند جهته، سیگنال‌های وایرلس را در همه جهات، ارسال و دریافت می‌کند.

انواع روتر چند جهته یا  Omniderectional

  • روتر لپ تاپ و اسمارتفون و وای فای که قیمت کمی دارد. فواصل بین ۲۵ تا ۵۰ متر را می‌تواند پوشش می‌دهد.
  • روتر خانگی و دفتری Indoor که فواصل بین ۵۰ تا ۱۰۰ متر را می‌تواند پوشش می‌دهد.

سکتور روتر Sector Router

سیگنال‌های وایرلس را در محدوده تقریبا نیم دایره، ارسال و دریافت می‌کند. محدوده اتصالات این روتر باعث می‌شود منطقه گوه شکل (شبیه کله قند) ایجاد شود. روترهای Outdoor Sector Router، بین ۵ تا ۱۰ کیلومتر می‌توانند فواصل را پوشش دهند.

روتر متمرکز Focused Router

سیگنال‌های وایرلس را به صورت Narrow Beam، ارسال و دریافت می‌کند. محدوده اتصالات این روتر باعث می‌شود فقط یک خط باریک ایجاد شود. روتر های Outdoor, Long Distance Focused Router، بین ۱۰ تا ۲۰ کیلومتر و حتی بیشتر می‌تواند فواصل را پوشش دهد.