دانلود مقاله شبکه های بدون کابل

word قابل ویرایش
48 صفحه
9700 تومان
97,000 ریال – خرید و دانلود

شبکه های بدون کابل

شبکه های بدون کابل یکی از چندین روش موجود بمنظور اتصال چند کامپیوتر بیکدیگر و ایجاد یک شبکه کامپیوتری است . در شبکه های فوق برای ارسال اطلاعات بین کامپیوترهای موجود در شبکه از امواج رادیوئی استفاده می شود.
مبانی شبکه های بدون کابل
تکنولوژی شبکه های بدون کابل از ایده ” ضرورتی به کابل ها ی جدید نمی باشد” ، استفاده می نمایند. در این نوع شبکه ها ، تمام کامپیوترها با استفاده از سیگنال هائی رادیوئی اقدام به انتشار اطلاعات مورد نظر برای یکدیگر می نمایند. این نوع شبکه ها دارای ساختاری ساده بوده و براحتی می توان یک کامپیوتر متصل به این نوع از شبکه ها را مکان های دیگر استقرار و کماکن از امکانات شبکه بهره مند گردید مثلا” در صورتیکه این نوع شبکه ها را در یک فضای کوچک نظیر یک ساختمان اداری ایجاد کرده باشیم و دارای یک کامپیوتر laptop باشیم که از کارت شبکه مخصوص بدون کابل استفاده می نماید ، در هر مکانی از اداره مورد نظر که مستقر شده باشیم با استفاده از Laptop می توان بسادگی به شبکه متصل و از امکانات مربوطه استفاده کرد.

شبکه های کامپیوتری از نقطه نظر نوع خدمات وسرویس دهی به دو گروه نظیر به نظیر و سرویس گیرنده / سرویس دهنده تقسیم می گردند. در شبکه های نظیر به نظیر هر کامپیوتر قادر به ایفای وظیفه در دو نقش سرویس گیرنده و سرویس دهنده در هر لحظه است . در شبکه های سرویس گیرنده / سرویس دهنده ، هر کامپیوتر صرفا” می تواند یک نقش را بازی نماید. ( سرویس دهنده یا سرویس گیرنده ) . در شبکه های بدون کابل که بصورت نظیر به نظیر پیاده سازی می

گردنند ، هر کامپیوتر قادر به ارتباط مستقیم با هر یک از کامپیوترهای موجود در شبکه است . برخی دیگر از شبکه های بدون کابل بصورت سرویس گیرنده / سرویس دهنده ، پیاده سازی می گردند. این نوع شبکه ها دارای یک Access point می باشند. دستگاه فوق یک کنترل کننده کابلی بوده و قادر به دریافت و ارسال اطلاعات به آداپتورهای بدون کابل ( کارت های شبکه بدون کابل ) نصب شده در هر یک از کامپیوترها می باشند.
چهار نوع متفاوت از شبکه های بدون کابل وجود دارد.( از کند وارزان تا سریع و گران )

 BlueTooth
 IrDA
 HomeRF)SWAP)
 WECA)Wi-Fi)

شبکه های Bluetooth در حال حاضر عمومیت نداشته و بنظر قادر به پاسخگوئی به کاربران برای شبکه ها ی با سرعت بالا نمی باشند. IrDA)Infrared Data Association) استانداردی بمنظور ارتباط دستگاههائی است که از سیگنال ها ی نوری مادون قرمز استفاده می نمایند. استاندارد فوق نحوه عملیات کنترل از راه دور، ( تولید شده توسط یک تولید کننده خاص ) و یک دستگاه راه دور ( تولید شده توسط تولید کننده دیگر ) را تبین می کند. دستگاههای IrDA از نورمادون قرمز استفاده می نمایند.

قبل از بررسی مدل های SWAP و Wi-Fi لازم است که در ابتدا با استاندارد اولیه ای که دو مد ل فوق بر اساس آنها ارائه شده اند ، بیشتر آشنا شویم . اولین مشخصات شبکه های اترنت بدو ن کابل با نام IEEE 802.11 توسط موسسه IEEE عرضه گردید. در استاندارد فوق دو روش بمنظور ارتباط بین دستگاهها با سرعت دو مگابیت در ثانیه مطرح شد.
دو روش فوق بشرح زیر می باشند :
 DSSS)Direct-sequence spread spectrum)
 FHSS)Frequency-hopping spread spectrum)

دو روش فوق از تکنولوژی FSK)Frequency-shift keying) استفاده می نمایند. همچنین دو روش فوق ازامواج رادیوئی Spread-spectrum در محدوده ۴/ ۲ گیگاهرتز استفاده می نمایند.
Spread Spectrum ، بدین معنی است که داده مورد نظر برای ارسال به بخش های کوچکتر تقسیم و هر یک از آنها با استفاده از فرکانس های گسسته قابل دستیابی در هر زمان ، ارسال خواهند شد. دستگاههائی که از DSSS استفاده می نمایند ، هر بایت داده را به چندین بخش مجزا تقسیم و آنها را بصورت همزمان با استفاده از فرکانس های متفاوت ، ارسال می دارند. DSSS از پهنای باند بسیار بالائی استفاده می نماید ( تقریبا” ۲۲ مگاهرتز ) دستگاههائی که از FHSS استفاده می نمایند ، دریک زمان پیوسته کوتاه ، اقدام به ارسال داده کرده و با شیفت دادن فرکانس (hop) بخش دیگری از اطلاعات را ارسال می نمایند. با توجه به اینکه هر یک از دستگاههای FHSS که با یکدیگر مرتبط می گردند ، بر اساس فرکانس مربوطه ای که می بایست Hop نمایند و از هر فرکانس در یک بازه زمانی بسیار کوتاه استفاده می نمایند ( حدودا” ۴۰۰ میلی ثانیه ) ، بنابراین می توان از جندین شبکه FHSS در یک محیط استفاده کرد( بدون اثرات جانبی ) . دستگاههای FHSS صرفا” دارای پهنای باند یک مگاهرتز و یا کمتر می باشند.
HomeRF و SWAP
HomeRF ، اتحادیه ای است که استانداری با نام SWAP)Shared Wireless Access protocol) را ایجاد نموده است . SWAP دارای شش کانال صوتی متفاوت بر اساس استاندارد DECT و ۸۰۲٫۱۱ است. دستگاههای SWAP در هر ثانیه ۵۰ hop ایجاد و در هر ثانیه قادر به ارسال یک مگابیت در ثانیه می باشند. در برخی از مدل ها میزان ارسال اطلاعات تا دو مگابیت در ثانیه هم می رسد. ، توانائی فوق ارتباط مستقیم به تعداد اینترفیس های موجود در مجیط عملیاتی دارد. مزایای SWAP عبارتند از :

 قیمت مناسب
 نصب آسان
 به کابل های اضافه نیاز نخواهد بود
 دارای Access point نیست

 دارای شش کانال صوتی دو طرفه و یک کانال داده است
 امکان استفاده از ۱۲۷ دستگاه در هر شبکه وجود دارد.

 امکان داشتن چندین شبکه در یک محل را فراهم می نماید.
 امکان رمزنگاری اطلاعات بمنظور ایمن سازی داده ها وجود دارد.
برخی از اشکالات SWAP عبارتند از :

 دارای سرعت بالا نیست ( در حالت عادی یک مگابیت در ثانیه )
 دارای دامنه محدودی است ( ۷۵ تا ۱۲۵ فوت / ۲۳ تا ۳۸ متر )
 با دستگاههای FHSS سازگار نیست .
 دستگاههای دارای فلز و یا وجود دیوار می تواند باعث افت ارتباطات شود.
 استفاده در شبکه های کابلی ، مشکل است .
تراتسیور بدون کابل واقعی بهمراه یک آنتن کوچک در یک کارت ISA , PCI و یا PCMCIA ایجاد( ساخته ) می گردد. در صورتیکه از یک کامپیوتر Laptop استفاده می شود ، کارت PCMCIA بصورت مستقیم به یکی از اسلات های PCMCIA متصل خواهد شد. در کامپیوترهای شخصی ، می بایست از یک کارت اختصاصی ISA ، کارت PCI HomeRF و یا یک کارت PCMCIA بهمراه یک آداپتور مخصوص ، استفاده کرد. با توجه به ضرورت استفاده از کارت های اختصاصی ، صرفا” کامپیوترها را می توان در یک شبکه SWAP استفاده کرد. چاپگرها و سایر وسائل جانبی می بایست مستقیما” به یک کامپیوتر متصل و توسط کامپیوتر مورد نظر بعنوان یک منبع اشتراکی مورد استفاده قرار گیرند. گران قیمت می باشند. اکثر شبکه های SWAP بصورت ” نظیر به نظیر ” می باشند . برخی از تولیدکنندگان اخیرا” بمنظور افزایش دامنه تاثیر پذیری در شبکه های بدون کابل ، Access point هائی را به بازار عرضه نموده اند. شبکه های HomeRf نسبت به سایر شبکه های بدون کابل ، دارای قیمت مناسب تری می باشند.
WECA و Wi-Fi
WECA)Wireless Ethernet Compatibility Alliance) رویکرد جدیدی را نسبت به HomeRF ارائه نموده است . Wi-Fi ، استانداردی است که به تمام تولیدکنندگان برای تولید محصولات مبتی بر استاندارد IEEE 802.11 تاکید می نماید . مشخصات فوق FHSS را حذف و تاکید بر استفاده از DSSS دارد. ( بدلیل ظرفیت بالا در نرخ انتقال اطلاعات ) . بر اساس IEEE 802.11b ، هر دستگاه قادر به برقراری ارتباط با سرعت یازده مگابیت در ثانیه است . در صورتیکه سرعت فوق پاسخگو نباشد ، بتدریج سرعت به ۵/۵ مگابیت در ثانیه ، دو مگابیت در ثانیه و نهایتا” به یک مگابیت در ثانیه تنزل پیدا خواهد کرد. بدین ترتیب شبکه از صلابت و اعتماد بیشتری برخوردار خواهد بود.

مزایای Wi-Fi عبارتند از :
 سرعت بالا ( یازده مگابیت در ثانیه )
 قابل اعتماد
 دارای دامنه بالائی می باشند ( ۱٫۰۰۰ فوت یا ۳۰۵ متر در قضای باز و ۲۵۰ تا ۴۰۰ فوت / ۷۶ تا ۱۲۲ متر در فضای بسته )
 با شبکه های کابلی بسادگی ترکیب می گردد.
 با دستگاههای DSSS 802.11 ( اولیه ) سازگار است .

 

برخی از اشکالات Wi-Fi عبارتند از :
 پیکربندی و تنظیمات آن مشکل است .
 نوسانات سرعت زیاد است .

Wi-Fi سرعت شبکه های اترنت را بدوناستفاده از کابل در اختیار قرار می دهد. کارت های سازگار با Wi-Fi بمنظور استفاده در شبکه های ” نظیر به نظیر ” وجود دارد ، ولی معمولا” Wi-Fi به Access Point نیاز خواهد داشت . اغلب Access point ها دارای یک اینترفیس بمنظور اتصال به یک شبکه کابلی اترنت نیز می باشند. اکثر ترانسیورهای Wi-Fi بصورت کارت های PCMCIA عرضه شده اند. برخی از تولیدکنندگان کارت های PCI و یا ISA را نیز عرضه نموده اند.

اینترنت بدون کابل

میلیون ها کاربر روزانه از اینترنت بمنظور ارتباط با یکدیگر ، مشاهده آخرین اخبار ، دریافت و ارسال نامه الکترونیکی ، آگاهی از آخرین وضعیت سهام ، آگاهی از آخرین وضعیت بازارهای فروش ، برنامه ریزی مسافرت های شخصی و یا سازمانی و… استفاده می نمایند. ضرورت برقراری ارتباط دائم با اینترنت و امکان دستیابی به اینترنت در هر محل ، بیش از گذشته دارای اهمیت شده است . عدم دستیابی به کامپیوتر ( منزل و یا اداره ) بهانه قابل قبولی برای عدم دستیابی به اینترنت نبوده و می بایست با استفاده از تکنولوژی های موجود بهانه های فوق را به حداقل مقادر خود رساند . استفاده از اینترنت می بایست فرامکانی و

مستقل از یک نوع خاص کامپیوتر ، گردد. این بدان معنی است که در صورت ضرورت برقراری ارتباط با اینترنت، استقرار در یک مکان فیزیکی خاص نباید مانعی در این زمینه بوده و یا عدم دستیابی به کامپیوتر نیز نمی تواند و ونباید بعنوان مانعی در جهت دستیابی به اینترنت مطرح گردد. در عصر اطلاعات ، ارائه و استفاده بموقع از اطلاعات شرط اولیه موفقیت افراد و جوامع بشری است دستیبابی به اینترنت با استفاده از روش های بدون کابل ، جهت نیل به اهداف فوق مطرح شده است .

روند شکل گیری اینترنت بدون کابل
ابداع تلفن های سلولی دیجیتال مهمترین عامل در مطرح شدن اینترنت بدون کابل است . بر اساس آمارهای موجود در حال حاضر ، بیش از پنجاه میلیون تلفن سلولی با قابلیت دستیابی به اینترنت استفاده می گردد. در سال ۱۹۹۷ ، شرکت های نوکیا ، موتورولا ، اریکسون و Phone.com ، پروتکل (Wireless Application Protocol (WAP را ایجاد کردند. هدف از پروتکل فوق ارائه استاندارد لازم بمنظور پیاده سازی اینترنت بدون کابل بود. پس از گذشت مدت زمانی تعداد شرکت های شرکت کننده در کنسرسیوم فوق به مرز ۳۵۰ رسید .
ایجاد یک سایت مبتنی بر دستگاههای بدون کابل دارای چالش های مختص خود داست . امروزه بیش از یک میلیارد وب سایت بر روی اینترنت موجود است . صرفا” تعداد محدودی از سایت های فوق ، امکان ارائه خدمات مبتنی بر اینترنت بدون کابل را دارا می باشند. بموازات افزایش تولید و ارائه دستگاههای مبتنی بر WAP این انتظار وجود دارد که در آینده نه چندان دور تعداد سایت های مبتنی بر اینترنت بدون کابل افزایش یابد.
WML
پروتکل WAP از زبان WML)Wireless Markup Language) استفاده می نماید. زبان مشابه دیگری با نام HDML(Handheld Device Markup Language ) توسط شرکت Phone.com نیز ایجاد شده است . WML دارای اکثر امکانات ارائه شده توسط HDML است . WML قابلیت استفاده از XML)eXtensible Markup Language) را نیز دارد. WML بر خلاف HTML( متداولترین زبان نشانه گذاری ابر متن ها برای ایجاد صفحات وب ) یک زبان مبتنی بر “متا” است . این بدان معنی است که زبان فوق علاوه بر ارائه ” تگ های از قبل تعریف شده” ، امکان ایجاد عناصر اختصاصی و مورد نظر را نیز فراهم می آورد.پروتکل WAP امکان استفاده از پروتکل های استانداردی نظیر : IP,UDP و XML را نیز فراهم می نماید.
استفاده از پروتکل WAP در اینترنت بدون کابل ، سه دلیل عمده زیر را دارد :
 سرعت ارسال
 اندازه و قابلیت خواندن
 حرکت در طول اطلاعات
اکثر تلفن های سلولی و دستگاههای PDA که دارای امکانات مبتنی بر وب می باشند ، دارای نرخ انتقال اطلاعات ۱۴٫۴ کیلوبیت در ثانیه و یا کمنر می باشند. سرعت فوق در مقایسه با دستگاههائی نظیر : مودم ، مودم کابلی و یا اتصالات DSL ، بسیار ناچیز می باشد. اکثر صفحات وب دارای امکانات گرافیکی بوده و ارسال آنها بر روی دستگاههائی با نرخ انتقال اطلاعات ۱۴٫۴ کیلوبیت در ثانیه زمان زیادی را طلب می نماید. اطلاعات و
محتویات ارائه برای اینترنت بدون کابل عموما” بصورت ” متنی ” است .

اندازه نمایشگر LCD یک تلفن سلولی و یا PDA یکی دیگر از چالش های موجود در زمینه اینترنت بدون کابلی است . اکثر صفحات وب با وضوح تصویر ۴۸۰ * ۶۴۰ پیکسل طراحی می گردند. در چنین مواردی مشاهده و مطالعه اطلاعات بر روی یک کامپیوتر شخصی و یا Laptop کار ساده ای خواهد بود . وضوح تصویر در صفحات نمایشگر دستگاههای بدون کابل عموما” در حدو اندازه ۱۵۰*۱۵۰ پیکسل است . بنابراین استقرار و مشاهده یک صفحه وب طراحی شده با وضوح تصویر اشاره شده بر روی دستگاههای بدون کابل اینترنت ، کار ساده ای نخواهد بود. اکثر دستگاههای بدون کابل از نمایشگرها ی تک رنگ استفاده می نمایند. بدیهی است مشاهده و مطالعه صفحات وب بر روی این نوع دستگاهها بمراتب مشکل تر نسبت به نمایشگرهای کامپیوتر است .

حرکت در طول اطلاعات ، یکی دیگر از چالش های موجود است. در زمان استفاده از اینترنت بکمک کامپیوترهای شخصی می توان با استفاده از موس بسادگی در طول صفحات حرکت کرد. در دستگاههای بدون کابل ، حرکت در طول صفحات بمراتب مشکل تر است
پروتکل WAP
دستیابی به یک وب سایت از طریق یک دستگاه مبتنی بر WAP شامل مراحل زیر است :
 دستگاه مورد نظر را روشن و مرورگر کوچک آن فعال می گردد.

 دستگاه یک سیگنال رادیوئی را ارسال و جستجو برای سرویس مربوطه را آغاز می نماید.
 با مرکز ارائه دهنده خدمات ارتباط برقرار می گردد.
 یک سایت جهت مشاهده انتخاب می گردد.
 درخواست موردنظر با استفاده از WAP برای یک سرویس دهنده Gateway ارسال می گردد.

 سرویس دهنده Gateway اطلاعات مورد نظر را با استفاده از پروتکل Http ، بازیابی می نماید.
 سرویس دهنده Gateway اطلاعات مبتنی بر Http را بر اساس WML رمز می نماید.
 در نهایت نسخه اینترنتی بدون کابل، صفحه وب مورد نظر نمایش داده می شود.
بمنظور ایجاد محتویات مبتنی بر اینترنت بدون کابل ، یک وب سایت اقدام به ایجاد یک سایت مبتنی بر متن با وضوح تصویر پایین ، می نماید. داده ها از طریق پروتکل Http توسط یک سرویس دهنده وب برای یک WAP Gateway ارسال می گردند. سیستم فوق شامل : WAP encoder ، مترجم اسکریپت ها و پروتکل های مورد نظر بمنطور تبدیل اطلاعات مبتنی بر HTTP به WML است . در ادامه gateway اطلاعات تبدیل شده را برای سرویس گیرنده WAP ارسال می نماید.
عملیات انجام شده در حد فاصل بین Gateway و سرویس گیرنده ، به ویژگی های هر یک از بخش های پروتکل پشته ای WAP ، بستگی خواهد داشت . در ادامه به بررسی هر یک از عناصر موجود در پروتکل پشته ای WAP اشاره می گردد:
– WAE)Wireless Application Enviroment) . پروتکل فوق ، ابزارهای لازم بمنظور ایجاد محتویات مبتنی بر اینترنت بدون کابل را نگهداری می نماید. WML و WMLScript نمونه هائی در این زمینه بوده که با WML ترکیب خواهند شد.
– WSP)Wireless Session Protocol) . نوع session ایجاد شده بین دستگاه و شبکه را مشخص می کند. ارتباط ایجاد شده می تواند بصورت “اتصال گراء ” و یا ” بدون اتصال ” باشد. در مدل اتصال گراء ، داده در دو مسیر ( رفت و برگشت ) بین دستگاه و شبکه حرکت خواهد کرد. در ادامه WSP بسته اطلاعاتی مربوطه را برای لایه WTP ارسال خواهد کرد. مدل بدون اتصال ، در مواردیکه که اطلاعات بصورت broadcast از
طریق شبکه برای دستگاه ارسال می گردد ، استفاده می شود. در این حالت و در ادامه WAP بسته اطلاعاتی را به لایه WTP ارسال خواهد کرد.
– WTP)Wireless Transaction protocol) . لایه فوق بمنزله یک مرکز کنترل کننده ترافیک بوده و باعث حرکت داده ها بصورت منطقی و در مسیر مناسب می گردد. این لایه همچنین نوع درخواست transaction را نیز مشخص خواهد کرد.
– WTLS)WireLess Transport Layer Security) . اغلب ویژگی های امنیتی ارائه شده توسط بخش TLS پروتکل TCP/IP را ارائه می نماید. عملیاتی نظیر : بررسی پیوستگی داده ها ، رمزنگاری و تایید اعتبار سرویس گیرنده و سرویس دهنده ، توسط لایه فوق انجام می گیرد.
– WDP)WireLess Datagram Protocol) . لایه فوق با لایه Network Carrier در گیر می شود. مسئولیت لایه فوق تطبیق WAP با مجموعه ای از bearers متفاوت است . تمام اطلاعات مورد نیاز بمنظور تطبیق در لایه فوق ارائه می گردد.
– Network Carriers . به لایه فوق bearers نیز گفته می شود. لایه فوق شامل تکنولوژی هائی است که ارائه دهندگان خدمات بدون کابل عرضه می نمایند.
پس از دریافت اطلاعات توسط سرویس گیرنده WAP ، اطلاعات در اختیار “مرورگر کوچگ” گذاشته خواهند شد. نرم افزار فوق یک برنامه بسیار کوچک بوده که در دستگاههای بدون کابل از قبل تعبیه شده است . برنامه فوق بعنوان یک اینترفیس بین کاربر و اینترنت بدون کابل ، ایفای وظیفه می نماید.
شکل زیر صفحه اولیه یک مرورگر کوچک را نشان می دهد:

اینترنت بدون کابل هنوز در ابتدای راه است و گزینه ای مناسب برای افرادی است که تمایل و یا اجبار به اتصال به اینترنت تحت هر شرایطی را دارند.

استانداردها

بررسی استاندارد IEEE 802.11
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 8802-11:1999، توسط سازمان استاندارد سازی بین‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی آمریکا (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 رسانهانتقال است. ولی کاربرد این رسانه با توجه به محدودیت حوزه عملیاتی آن نسبتاً محدود و نادر است. گروه کاری ۸۰۲٫۱۱ به زیر گروه‌های متعددی تقسیم می‌شود. شکل‌های ۱-۱ و ۱-۲ گروه‌های کاری فعال در فرآیند استاندارد سازی را نشان می‌دهد. برخی از مهم‌ترین زیر گروه‌ها به قرار زیر است:
– ۸۰۲٫۱۱D: Additional Regulatory Domains
– 802.11E: Quality of Service (QoS)
– 802.11F: Inter-Access Point Protocol (IAPP)
– 802.11G: Higher Data Rates at 2.4 GHz
– 802.11H: Dynamic Channel Selection and Transmission Power Control
– 802.11i: Authentication and Security

کمیته ۸۰۲٫۱۱e کمیته‌ای است که سعی دارد قابلیت QoS اِتـِرنت را در محیط شبکه‌های بی‌سیم ارائه کند. توجه داشته باشید که فعالیت‌های این گروه تمام گونه‌های ۸۰۲٫۱۱ شامل a، b، و g را در بر دارد. این کمیته در نظر دارد که ارتباط کیفیت سرویس سیمی یا Ethernet QoS را به دنیای بی‌سیم بیاورد.
کمیته ۸۰۲٫۱۱g کمیته‌ای است که با عنوان ۸۰۲٫۱۱ توسعه یافته نیز شناخته می‌شود. این کمیته در نظر دارد نرخ ارسال داده‌ها در باند فرکانسی ISM را افزایش دهد. باند فرکانسی ISM یا باند فرکانسی صنعتی، پژوهشی، و پزشکی، یک باند فرکانسی بدون مجوز است. استفاده از این باند فرکانسی که در محدوده ۲۴۰۰ مگاهرتز تا ۲۴۸۳٫۵ مگاهرتز قرار دارد، بر اساس مقررات FCC در کاربردهای تشعشع رادیویی نیازی به مجوز ندارد. استاندارد ۸۰۲٫۱۱g تا کنون نهایی نشده است و مهم‌ترین علت آن رقابت شدید میان تکنیک‌های مدولاسیون است. اعضاء این کمیته و سازندگان تراشه توافق کرده‌اند که از تکنیک تسهیم OFDM استفاده نمایند ولی با این وجود روش PBCC نیز می‌تواند به عنوان یک روش جایگزین و رقیب مطرح باشد.

کمیته ۸۰۲٫۱۱h مسئول تهیه استانداردهای یکنواخت و یکپارچه برای توان مصرفی و نیز توان امواج ارسالی توسط فرستنده‌های مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱ است.
فعالیت دو کمیته ۸۰۲٫۱۱i و ۸۰۲٫۱۱x در ابتدا برروی سیستم‌های مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱b تمرکز داشت. این دو کمیته مسئول تهیه پروتکل‌های جدید امنیت هستند. استاندارد اولیه از الگوریتمی موسوم به WEP استفاده می‌کند که در آن دو ساختار کلید رمز نگاری به طول ۴۰ و ۱۲۸ بیت وجود دارد. WEP مشخصاً یک روش رمزنگاری است که از الگوریتم RC4 برای رمزنگاری فریم‌ها استفاده می‌کند. فعالیت این کمیته در راستای بهبود مسائل امنیتی شبکه‌های محلی بی‌سیم است.

شکل ۱-۱- گروه‌های کاری لایه فیزیکی

شکل۱-۲- گروه‌های کاری لایه دسترسی به رسانه
این استاندارد لایه‌های کنترل دسترسی به رسانه (MAC) و لایه فیزیکی (PHY) در یک شبکه محلی با اتصال بی‌سیم را دربردارد. شکل ۱-۳ جایگاه استاندارد ۸۰۲٫۱۱ را در مقایسه با مدل مرجع نشان می‌دهد.

شکل ۱-۳- مقایسه مدل مرجعOSI و استاندارد ۸۰۲٫۱۱
محیط‌های بی‌سیم دارای خصوصیات و ویژگی‌های منحصر به فردی می‌باشند که در مقایسه با شبکه‌های محلی سیمی جایگاه خاصی را به این گونه شبکه‌ها می‌بخشد. به طور مشخص ویژگی‌های فیزیکی یک شبکه محلی بی‌سیم محدودیت‌های فاصله، افزایش نرخ خطا و کاهش قابلیت اطمینان رسانه، همبندی‌های پویا و متغیر، تداخل امواج، و عدم وجود یک ارتباط قابل اطمینان و پایدار در مقایسه با اتصال سیمی است. این محدودیت‌ها، استاندارد شبکه‌های محلی بی‌سیم را وا می‌دارد که فرضیات خود را بر پایه یک ارتباط محلی و با بُرد کوتاه بنا نهد. پوشش‌های جغرافیایی وسیع‌تر از طریق اتصال شبکه‌های محلی بی‌سیم کوچک برپا می‌شود که در حکم عناصر ساختمانی شبکه گسترده هستند. سیـّار بودن ایستگاه‌های کاری بی‌سیم نیز از دیگر ویژگی‌های مهم شبکه‌های محلی بی‌سیم است. در حقیقت اگر در یک شبکه محلی بی‌سیم ایستگاه‌های کاری قادر نباشند در یک محدودهعملیاتی قابل قبول و همچنین میان سایر شبکه‌های بی‌سیم تحرک داشته باشد، استفاده از شبکه‌های محلی بی‌سیم توجیه کاربردی مناسبی نخواهد داشت.
از سوی دیگر به منظور حفظ سازگاری و توانایی تطابق و همکاری با سایر استانداردها، لایهدسترسی به رسانه (MAC) در استاندارد ۸۰۲٫۱۱ می‌بایست از دید لایه‌های بالاتر مشابه یک شبکه محلی مبتنی بر استاندارد ۸۰۲ عمل کند. بدین خاطر لایه MAC در این استاندارد مجبور است که سیـّاربودن ایستگاه‌های کاری را به گونه‌ای شفاف پوشش دهد که از دید لایه‌های بالاتر استاندارد این سیـّاربودن احساس نشود. این نکته سبب می‌شود که لایهMAC در این استاندارد وظایفی را بر عهده بگیرد که معمولاً توسط لایه‌های بالاتر شبکه انجام می‌شوند. در واقع این استاندارد لایه‌های فیزیکی و پیوند داده جدیدی به مدل مرجع OSI اضافه می‌کند و به طور مشخص لایه فیزیکی جدید از فرکانس‌های رادیویی به عنوان رسانهانتقال بهره می‌برد. شکل۱-۴، جایگاه این دو لایه در مدل مرجع OSI را در کنار سایر پروتکل‌های شبکه سازی نشان می‌دهد. همانگونه که در این شکل مشاهده می‌شود وجود این دولایه از دید لایه‌های فوقانی شفاف است.

شکل ۱-۴- جایگاه ۸۰۲٫۱۱ در مقایسه با سایر پروتکل‌ها
برای کسب اطلاعات بیشتر در خصوص گروه‌های کاری IEEE 802.11 می‌توانید به نشانی http://www.ieee802.org/11 مراجعه کنید. علاوه بر استاندارد IEEE 802.11-1999 دو الحاقیه IEEE 802.11a و IEEE 802.11b تغییرات و بهبودهای قابل توجهی را به استاندارد اولیه اضافه کرده است که در ادامه این مقاله به بررسی آنها خواهیم پرداخت.
۲٫معماری شبکه‌های محلی بی‌سیم
معماری ۸۰۲٫۱۱ از عناصر ساختمانی متعددی تشکیل شده است که در کنار هم، سـّیار بودن ایستگاه‌های کاری را پنهان از دید لایه‌های فوقانی برآورده می‌سازد. ایستگاه بی‌سیم یا به اختصار ایستگاه (STA)، بنیادی‌ترین عنصر ساختمانی در یک شبکه محلی بی‌سیم است. یک ایستگاه، دستگاهی است که بر اساس تعاریف و پروتکل‌های ۸۰۲٫۱۱ (لایه‌های MAC و PHY) عمل کرده و به رسانه بی‌سیم متصل است. توجه داشته باشید که براساس تعریف کلاسیکِ شبکه‌های کامپیوتری، یک شبکه کامپیوتری مجموعه‌ای از کامپیوترهای مستقل و متصل است که منظور از اتصال در این تعریف، توانایی جابجایی و مبادله پیام‌ها است. ایستگاه‌های کاری بی‌سیم امروزی عمدتاً به صورت مجموعه سخت‌افزاری/نرم‌افزاری کارت‌های شبکه بی‌سیم پیاده‌سازی می‌شوند. همچنین یک ایستگاه می‌تواند یک کامپیوتر قابل حمل، کامپیوتر کفدستی و یا یک نقطه دسترسی باشد. نقطه دسترسی در واقع در حکم پلی است که ارتباط ایستگاه‌های بی‌سیم را با سیستم توزیع یا شبکه سیمی برقرار می‌سازد. کوچکترین عنصر ساختمانی شبکه‌های محلی بی‌سیم در استاندارد ۸۰۲٫۱۱ مجموعه سرویس پایه یا BSS نامیده می‌شود. در واقع BSS مجموعه‌ای از ایستگاه‌های بی‌سیم است.
۲-۱- همبندی‌های ۸۰۲٫۱۱
در یک تقسیم بندی کلی می‌توان دو همبندی را برای شبکه‌های محلی بی‌سیم در نظر گرفت. سـاده‌ترین همبندی، فی‌البداهه (Ad Hoc) و براساس فرهنگ واژگان استاندارد ۸۰۲٫۱۱، IBSS است. در این همبندی ایستگاه‌ها از طریق رسانه بی‌سیم به صورت نظیر به نظیر با یکدیگر در ارتباط هستند و برای تبادل داده (تبادل پیام) از تجهیزات یا ایستگاه واسطی استفاده نمی‌کنند. واضح است که در این همبندی به سبب محدودیت‌های فاصله هر ایستگاهی ضرورتاً نمی‌تواند با تمام ایستگاه‌های دیگر در تماس باشد. به این ترتیب شرط اتصال مستقیم در همبندی IBSS آن است که ایستگاه‌ها در محدوده عملیاتی بی‌سیم یا همان بُرد شبکه بی‌سیم قرار داشته باشند.
شکل ۲-۱ همبندی IBSSرا نشان می‌دهد.

شکل ۲-۱- همبندی فی‌البداهه یا IBSS
همبندی دیگر زیرساختار است. در این همبندی عنصر خاصی موسوم به نقطه دسترسی وجود دارد. نقطه دسترسی ایستگاه‌های موجود در یک مجموعه سرویس را به سیستم توزیع متصل می‌کند. در این هم بندی تمام ایستگاه‌ها با نقطه دسترسی تماس می‌گیرند و اتصال مستقیم بین ایستگاه‌ها وجود ندارد در واقع نقطهدسترسی وظیفه دارد فریم‌ها (قاب‌های داده) را بین ایستگاه‌ها توزیع و پخش کند. شکل ۲-۲ همبندی زیرساختار را نشان می‌دهد.

شکل۲-۲- همبندی زیرساختار در دوگونه BSS و ESS
در این هم بندی سیستم توزیع، رسانه‌ای است که از طریق آن نقطه دسترسی (AP) با سایر نقاط دسترسی در تماس است و از طریق آن می‌تواند فریم‌ها را به سایر ایستگاه‌ها ارسال نماید. از سوی دیگر می‌تواند بسته‌ها را در اختیار ایستگاه‌های متصل به شبکه سیمی نیز قراردهد. در استاندارد ۸۰۲٫۱۱ توصیف ویژه‌ای برای سیستم توزیع ارائه نشده است، لذا محدودیتی برای پیاده سازی سیستم توزیع وجود ندارد، در واقع این استاندارد تنها خدماتی را معین می‌کند که سیستم توزیع می‌بایست ارائه نماید. بنابراین سیستم توزیع می‌تواند یک شبکه ۸۰۲٫۳ معمولی و یا دستگاه خاصی باشد که سرویس توزیع مورد نظر را فراهم می‌کند.
استاندارد ۸۰۲٫۱۱ با استفاده از همبندی خاصی محدوده عملیاتی شبکه را گسترش می‌دهد. این همبندی به شکل مجموعه سرویس گسترش یافته (ESS) بر پا می‌شود. در این روش یک مجموعه گسترده و متشکل از چندین BSS یا مجموعه سرویس پایه از طریق نقاط دسترسی با یکدیگر در تماس هستند و به این ترتیب ترافیک داده بین مجموعه‌های سرویس پایه مبادله شده و انتقال پیام‌ها شکل می‌گیرد. در این همبندی ایستگاه‌ها می‌توانند در محدوده عملیاتی بزرگ‌تری گردش نمایند. ارتباط بین نقاط دسترسی از طریق سیستم توزیع فراهم می‌شود. در واقع سیستم توزیع ستون فقرات شبکه‌های محلی بی‌سیم است و می‌تواند با استفاده از فنّاوری بی‌سیم یا شبکه‌های سیمی شکل گیرد. سیستم توزیع در هر نقطه دسترسی به عنوان یک لایه عملیاتی ساده است که وظیفه آن تعیین گیرنده پیام و انتقال فریم به مقصدش می‌باشد. نکته قابل توجه در این همبندی آن است که تجهیزات شبکه خارج از حوزه ESS تمام ایستگاه‌های سیـّار داخل ESS را صرفنظر از پویایی و تحرکشان به صورت یک شبکه منفرد در سطح لایه MAC تلقی می‌کنند. به این ترتیب پروتکل‌های رایج شبکه‌های کامپیوتری کوچکترین تأثیری از سیـّار بودن ایستگاه‌ها و رسانه بی‌سیم نمی‌پذیرند. جدول ۲-۱ همبندی‌های رایج در شبکه‌های بی‌سیم مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱ را به اختصار جمع بندی می‌کند.
۸۰۲٫۱۱ Topologies
Independent Basic Service Set (IBSS)
(“Ad Hoc” or “Peer to Peer”) Infrastructure
Basic Service Set (BSS) Extended Service Set (ESS)
جدول ۲-۱- همبندیهای رایج در استاندارد ۸۰۲٫۱۱
۲-۲- خدمات ایستگاهی
بر اساس این استاندارد خدمات خاصی در ایستگاه‌های کاری پیاده‌سازی می‌شوند. در حقیقت تمام ایستگاه‌های کاری موجود در یک شبکه محلی مبتنی بر ۸۰۲٫۱۱ و نیز نقاط دسترسی موظف هستند که خدمات ایستگاهی را فراهم نمایند. با توجه به اینکه امنیت فیزیکی به منظور جلوگیری از دسترسی غیر مجاز بر خلاف شبکه‌های سیمی، در شبکه‌های بی‌سیم قابل اعمال نیست استاندارد ۸۰۲٫۱۱ خدمات هویت سنجی را به منظور کنترل دسترسی به شبکه تعریف می‌نماید. سرویس هویت سنجی به ایستگاه کاری امکان می‌دهد که ایستگاه دیگری را شناسایی نماید. قبل از اثبات هویت ایستگاه کاری، آن ایستگاه مجاز نیست که از شبکه بی‌سیم برای تبادل داده استفاده نماید. در یک تقسیم بندی کلی ۸۰۲٫۱۱ دو گونه خدمت هویت سنجی را تعریف می‌کند:
– Open System Authentication

– Shared Key Authentication
روش اول، متد پیش فرض است و یک فرآیند دو مرحله‌ای است. در ابتدا ایستگاهی که می‌خواهد توسط ایستگاه دیگر شناسایی و هویت سنجی شود یک فریم مدیریتی هویت سنجی شامل شناسه ایستگاه فرستنده، ارسال می‌کند. ایستگاه گیرنده نیز فریمی در پاسخ می‌فرستد که آیا فرستنده را می‌شناسد یا خیر. روش دوم کمی پیچیده‌تر است و فرض می‌کند که هر ایستگاه از طریق یک کانال مستقل و امن، یک کلید مشترک سّری دریافت کرده است. ایستگاه‌های کاری با استفاده از این کلید مشترک و با بهره‌گیری از پروتکلی موسوم به WEP اقدام به هویت سنجی یکدیگر می‌نمایند. یکی دیگر از خدمات ایستگاهی خاتمه ارتباط یا خاتمه هویت سنجی است. با استفاده از این خدمت، دسترسی ایستگاهی که سابقاً مجاز به استفاده از شبکه بوده است، قطع می‌گردد.
در یک شبکه بی‌سیم، تمام ایستگاه‌های کاری و سایر تجهیزات قادر هستند ترافیک داده‌ای را “بشنوند” – در واقع ترافیک در بستر امواج مبادله می‌شود که توسط تمام ایستگاه‌های کاری قابل دریافت است. این ویژگی سطح امنیتی یک ارتباط بی‌سیم را تحت تأثیر قرار می‌دهد. به همین دلیل در استاندارد ۸۰۲٫۱۱ پروتکلی موسوم به WEP تعبیه شده است که برروی تمام فریم‌های داده و برخی فریم‌های مدیریتی و هویت سنجی اعمال می‌شود. این استاندارد در پی آن است تا با استفاده از این الگوریتم سطح اختفاء وپوشش را معادل با شبکه‌های سیمی نماید.
۲-۳-خدمات توزیع
خدمات توزیع عملکرد لازم در همبندی‌های مبتنی بر سیستم توزیع را مهیا می‌سازد. معمولاً خدمات توزیع توسط نقطه دسترسی فراهم می‌شوند. خدمات توزیع در این استاندارد عبارتند از:
– پیوستن به شبکه
– خروج از شبکه بی‌سیم
– پیوستن مجدد
– توزیع
– مجتمع سازی
سرویس اول یک ارتباط منطقی میان ایستگاه سیّار و نقطه دسترسی فراهم می‌کند. هر ایستگاه کاری قبل از ارسال داده می‌بایست با یک نقطه دسترسی برروی سیستم میزبان مرتبط گردد. این عضویت، به سیستم توزیع امکان می‌دهد که فریم‌های ارسال شده به سمت ایستگاه سیّار را به درستی در اختیارش

قرار دهد. خروج از شبکه بی‌سیم هنگامی بکار می‌رود که بخواهیم اجباراً ارتباط ایستگاه سیّار را از نقطه دسترسی قطع کنیم و یا هنگامی که ایستگاه سیّار بخواهد خاتمه نیازش به نقطه دسترسی را اعلام کند. سرویس پیوستن مجدد هنگامی مورد نیاز است که ایستگاه سیّار بخواهد با نقطه دسترسی دیگری

تماس بگیرد. این سرویس مشابه “پیوستن به شبکه بی‌سیم” است با این تفاوت که در این سرویس ایستگاه سیّار نقطه دسترسی قبلی خود را به نقطه دسترسی جدیدی اعلام می‌کند که قصد دارد به آن متصل شود. پیوستن مجدد با توجه به تحرک و سیّار بودن ایستگاه کاری امری ضروری و اجتناب ناپذیر است. این اطلاع، (اعلام نقطه دسترسی قبلی) به نقطه دسترسی جدید کمک می‌کند که با نقطه دسترسی قبلی تماس گرفته و فریم‌های بافر شده احتمالی را

دریافت کند که به مقصد این ایستگاه سیّار فرستاده شده‌اند. با استفاده از سرویس توزیع فریم‌های لایه MAC به مقصد مورد نظرشان می‌رسند. مجتمع سازی سرویسی است که شبکه محلی بی‌سیم را به سایر شبکه‌های محلی و یا یک یا چند شبکه محلی بی‌سیم دیگر متصل می‌کند. سرویس مجتمع سازی فریم‌های ۸۰۲٫۱۱ را به فریم‌هایی ترجمه می‌کند که بتوانند در سایر شبکه‌ها (به عنوان مثال ۸۰۲٫۳) جاری شوند. این عمل ترجمه دو طرفه است بدان معنی که فریم‌های سایر شبکه‌ها نیز به فریم‌های ۸۰۲٫۱۱ ترجمه شده و از طریق امواج در اختیار ایستگاه‌های کاری سیّار قرار می‌گیرند.

این فقط قسمتی از متن مقاله است . جهت دریافت کل متن مقاله ، لطفا آن را خریداری نمایید
word قابل ویرایش - قیمت 9700 تومان در 48 صفحه
97,000 ریال – خرید و دانلود
سایر مقالات موجود در این موضوع
دیدگاه خود را مطرح فرمایید . وظیفه ماست که به سوالات شما پاسخ دهیم

پاسخ دیدگاه شما ایمیل خواهد شد