مقدمه

نياز روز افزون به پويايي  كارها ، استفاده از تجهيزاتي مانند تلفن همراه ، پيجرها و … بواسطه وجود شبكه هاي بي سيم امكان پذير شده است.

اگر كاربر يا شركت يا برنامه كاربردي خواهان آن باشد كه داده و اطلاعات مورد نياز خود را به صورت متحرك در هر لحظه در اختيار داشته باشند شبكه هاي بي سيم جواب مناسبي براي آنها ست.

تشريح مقدماتي شبكه هاي بي سيم و كابلي

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

در شبكه هاي كابلي (كه در حال حاضر بيشتر با توپولوژي ستاره اي بكار مي روند ) بايستي از محل هر ايستگاه كاري تا دستگاه توزيع كننده (هاب يا سوئيچ ) به صورت مستقل كابل كشي صورت پذيرد(طول كابل ازنوع CAT5  نبايستي ۱۰۰ متر بيشتر باشد در غير اينصورت از فيبر نوري استفاده ميگردد) كه تجهيزات بكار رفته از دونوع غير فعال (Passive ) مانند كابل ، پريز، داكت ، پچ پنل و………. . و فعال (Active )مانند هاب ،سوئيچ ،روتر ، كارت شبكه و……….. هستند .

موسسه مهندسي IEEE استانداردهاي  ۸۰۲٫۳u را براي Fast Ethernet  و ۸۰۲٫۳ab و۸۰۲٫۳z را براي Gigabit Ethernet ( مربوط به  كابلهاي الكتريكي و نوري ) در نظر گرفته است.

شبكه هاي بي سيم نيز شامل دستگاه مركزي (Access Point )  مي باشد كه هر ايستگاه كاري مي تواند حداكثر تا فاصله ۳۰ متر ي آن (بدون مانع ) قرار گيرد. شبكه هاي بي سيم (Wlan ) يكي از سه استاندارد ارتباطي Wi-Fi زير را بكار مي برند:

• ۱۱b كه اولين استانداردي است كه به صورت گسترده بكار رفته است .
• ۱۱a سريعتر اما گرانتر از ۸۰۲٫۱۱b مي باشد.
• ۱۱g جديدترين استاندارد كه شامل هر دو استاندارد قبلي بوده و از همه گرانتر ميباشد.

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

عوامل مقايسه

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

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

نصب و راه اندازي

در شبكه هاي كابلي بدليل آنكه به هر يك از ايستگاههاي كاري بايستي از محل سويئچ  مربوطه كابل كشيده شود با مسائلي همچون سوارخكاري ، داكت كشي ، نصب پريز و……… مواجه هستيم  در ضمن اگر محل فيزيكي ايستگاه مورد نظر تغيير يابد بايستي كه كابل كشي مجدد و …….صورت پذيرد

شبكه هاي بي سيم از امواج استفاده نموده و قابليت تحرك بالائي را دارا هستند بنابراين تغييرات در محل فيزيكي ايستگاههاي كاري به راحتي امكان پذير مي باشد براي راه اندازي آن كافيست كه از روشهاي زير بهره برد:

• Ad hoc كه ارتباط مستقيم يا همتا به همتا (peer to peer ) تجهيزات را با يكديگر ميسر مي سازد.
• Infrastructure كه باعث ارتباط تمامي تجهيزات با دستگاه مركزي مي شود.

بنابراين ميتوان دريافت كه نصب و را ه اندازي شبكه هاي كابلي يا تغييرات در آن بسيار مشكلتر نسبت به مورد مشابه يعني شبكه هاي بي سيم است .

هزينه

تجهيزاتي همچون هاب ، سوئيچ يا كابل 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 ذكر است كه با رشد روز افزون شبكه هاي بي سيم ، قيمت آن نيز در حال كاهش است .

قابليت اطمينان

تجهيزات كابلي بسيار قابل اعتماد ميباشند كه دليل سرمايه گذاري سازندگان از حدود بيست سال گذشته نيز همين مي باشد فقط بايستي در موقع نصب و يا جابجائي ، اتصالات  با دقت كنترل شوند.

تجهيزات بي سيم همچون Broadband Router ها  مشكلاتي مانند قطع شدن‌هاي پياپي، تداخل امواج الكترومغناظيس، تداخل با شبكه‌هاي بي‌سيم مجاور و … را داشته اند كه روند رو به تكامل آن  نسبت به گذشته(مانند ۸۰۲٫۱۱g ) باعث بهبود در قابليت اطمينان  نيز داشته است .

كارائي

شبكه هاي كابلي داراي بالاترين كارائي هستند در ابتدا پهناي باند ۱۰ Mbps سپس به پهناي باندهاي بالاتر( ۱۰۰ Mbps و ۱۰۰۰Mbps ) افزايش  يافتند حتي در حال حاضر سوئيچهائي  با پهناي باند ۱Gbps  نيز ارائه شده است .

شبكه هاي بي سيم با استاندارد ۸۰۲٫۱۱b حداكثر پهناي باند ۱۱Mbps و با ۸۰۲٫۱۱a و ۸۰۲٫۱۱g  پهناي باند ۵۴ Mbps را پشتيباني مي كنند  حتي در تكنولوژيهاي جديد اين روند با قيمتي نسبتا بالاتر به ۱۰۸Mbps  نيز افزايش داده شده است علاوه بر اين كارائي Wi-Fi  نسبت به فاصله حساس مي باشد يعني حداكثر كارائي با افزايش فاصله نسبت به َAccess Point پايين خواهد آمد. اين پهناي باند براي به اشتراك گذاشتن اينترنت يا فايلها كافي بوده اما براي برنامه هائي كه نياز به رد و بدل اطلاعات زياد بين سرور و ايستگاهاي كاري (Client to Server ) دارند كافي نيست .

امنيت

بدليل اينكه در شبكه هاي كابلي كه 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 بي سيم مانند  Broadband Routerها ديواره آتش بصورت نرم افزاري وجود داشته و تنها بايستي تنظيمات لازم صورت پذيرد. از سوي ديگر به دليل اينكه در شبكه‌هاي بي‌سيم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده ميشود، بدون پياده سازي تكنيك‌هاي خاصي مانند رمزنگاري، امنيت اطلاعات بطور كامل تامين نمي گردد  استفاده از رمزنگاري  WEP (Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنيت در اين تجهيزات گرديده است .

فهرست

۱- فصل اول

ـ مقدمه    ۲

۱-۱ تشريح مقدماتي شبكه هاي بي سيم و كابلي ۲

۱-۱-۱- عوامل مقايسه        ۳

۲-۱-۱- نصب و راه اندازي            ۳

۳-۱-۱- هزينه      ۳

۴-۱-۱- قابليت اطمينان       ۴

۵-۱-۱- كارائي    ۴

۶-۱-۱- امنيت      ۴

۲-۱ مباني شبكه هاي بيسيم  ۵

۳-۱ انواع شبكه هاي بي سيم            ۶

۴-۱ شبکه‌های بی‌سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد ۸

۵-۱ روش هاي ارتباطي بي سيم       ۹

۱-۵-۱- شبكه هاي بي سيم Indoor   ۹

۲-۵-۱- شبكه هاي بي سيم Outdoor            ۹

۳-۵-۱- انواع ارتباط         ۱۰

۴-۵-۱- Point To point 10

۵-۵-۱- Point To Multi Point    ۱۰

۶-۵-۱- Mesh    ۱۰

۶-۱ ارتباط بي سيم بين دو نقطه        ۱۰

۱-۶-۱- توان خروجي Access Point          ۱۰

۲-۶-۱- ميزان حساسيت Access Point       ۱۰

۳-۶-۱- توان آنتن ۱۰

۷-۱ عناصر فعال شبکه‌های محلی بی‌سیم        ۱۱

۱-۷-۱- ایستگاه بی سیم      ۱۱

۲-۷-۱- نقطه ی دسترسی    ۱۱

۳-۷-۱- برد و سطح پوشش ۱۲

فصل دوم :‌

ـ مقدمه    ۱۵

۱-۲Wi-fi چيست؟            ۱۵

۲-۲ چرا WiFi را بکار گیریم؟       ۱۶

۳-۲ معماری شبكه‌های محلی بی‌سيم   ۱۷

۱-۳-۲- همبندی‌های ۸۰۲۱۱           ۱۷

۲-۳-۲-  خدمات ايستگاهی  ۲۰

۳-۳-۲- خدمات توزيع        ۲۱

۴-۳-۲-  دسترسی به رسانه ۲۲

۵-۳-۲- لايه فيزيكی          ۲۳

۶-۳-۲- ويژگی‌های سيگنال‌های طيف گسترده  ۲۴

۷-۳-۲- سيگنال‌های طيف گسترده با جهش فركانسی      ۲۵

۸-۳-۲- سيگنال‌های طيف گسترده با توالی مستقيم         ۲۶

۹-۳-۲- استفاده مجدد از فركانس       ۲۸

۱۰-۳-۲- آنتن‌ها   ۲۹

۱۱-۳-۲- نتيجه    ۳۰

۴-۲ شبکه های اطلاعاتی    ۳۱

۲-۴-۱- لايه هاي۱۱  ۸۰۲  ۳۲

۵-۲ Wi-fi چگونه كار مي كند؟       ۳۵

۱-۵-۲- فقط كامپيوتر خود را روشن كنيد        ۳۷

۶-۲ ۸۰۲۱۱ IEEE          ۳۷

۱-۶-۲- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران          ۴۲

۲-۶-۲- پل بين شبكه‌ای      ۴۴

۳-۶-۲- پديده چند مسيری    ۴۴

۴-۶-۲- ۸۰۲۱۱a             ۴۵

۵-۶-۲- افزايش پهنای باند   ۴۸

۶-۶-۲- طيف فركانسی تميزتر         ۴۹

۷-۶-۲- كانال‌های غيرپوشا۸۰۲۱۱g 49

۸-۶-۲- کارایی و مشخصات استاندارد ۸۰۲۱۱g          ۵۰

۹-۶-۲- نرخ انتقال داده در ۸۰۲۱۱g             ۵۰

۱۰-۶-۲- برد ومسافت در ۸۰۲۱۱g 50

۱۱-۶-۲- استاندارد ۸۰۲۱۱e           ۵۴

۷-۲ كاربرد هاي wifi       ۵۴

۸-۲ دلايل رشد wifi         ۵۵

۹-۲ نقاط ضغف wifi        ۵۶

فصل سوم

ـ مقدمه   ۵۸

۱-۳ امنيت شبكه بي سيم     ۵۸

۱-۱-۳- Rouge Access Point Problem  ۵۸

۲-۱-۳- كلمه عبور پيش‌فرض مدير سيستم(administrator) را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم تغيير دهيد      ۶۰

۳-۱-۳- فعال‌سازي قابليت WPA/WEP        ۶۱

۴-۱-۳- تغيير SSID پيش فرض      ۶۱

۵-۱-۳- قابليت پالايش آدرس MAC را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم فعال كنيد   ۶۲

۶-۱-۳- قابليت همه‌پخشي SSID را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم غيرفعال كنيد  ۶۳

۲-۳ چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم ۸۰۲۱۱ ۶۴

۱-۲-۳- دسترسی آسان       ۶۵

۲-۲-۳- نقاط دسترسی نامطلوب        ۶۷

۳-۲-۳- استفاده غيرمجاز از سرويس ۷۰

۴-۲-۳- محدوديت هاي سرويس و كارايي       ۷۱

۳-۳ سه روش امنيتي در شبكه هاي بي سيم      ۷۲

۱-۳-۳- WEP(Wired Equivalent Privacy )       ۷۲

۲-۳-۳- SSID (Service Set Identifier ) 73

۳-۳-۳- MAC (Media Access Control )           ۷۳

۴-۳-۳- امن سازي شبكه هاي بيسيم   ۷۳

۵-۳-۳- طراحي شبكه        ۷۳

۶-۳-۳- جداسازي توسط مكانيزم هاي جداسازي            ۷۴

۷-۳-۳- محافظت در برابر ضعف هاي ساده    ۷۶

۸-۳-۳- كنترل در برابر حملات DoS           ۷۷

۹-۳-۳- رمزنگاري شبكه بيسيم        ۷۷

۱۰-۳-۳- Wired equivalent privacy (WEP)      ۷۸

۱۱-۳-۳- محكم سازي AP ها          ۷۸

۴-۳ قابلیت‌ها و ابعاد امنیتی استاندارد ۸۰۲۱۱              ۷۸

۱-۴-۳-  Authentication            ۸۰

۲-۴-۳-  Confidentiality           ۸۰

۳-۴-۳-  Integrity          ۸۰

۴-۴-۳- Authentication 80

فصل چهارم

ـ مقدمه   ۸۳

۱-۴ تكنولوژي راديوييWIFI         ۸۳

۲-۴ شبكه Walkie_Talkie           ۸۴

۳-۴ به‌كارگيري واي‌فاي در صنعت تلفن همراه             ۸۵

۱-۳-۴- اشاره      ۸۵

۲-۳-۴- پهناي باند پشتيبان   ۸۶

۴-۴ آنچه شما نياز داريد براي ساختن يك شبكه بيسيم      ۸۹

۵-۴ ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه   ۹۰

۱-۵-۴- واي‌فاي را به دستگاه خود اضافه كنيد  ۹۱

۲-۵-۴- اشاره      ۹۱

۳-۵-۴- مشخصات            ۹۳

۶-۴ به شبكه هاي WiFi باز وصل نشويد       ۹۳

۱-۶-۴- به تجهيزات آدرس (IP) ايستا اختصاص دهيد    ۹۵

۲-۶-۴- قابليت فايروال را روي تمام كامپيوترها و مسيرياب‌ها فعال كنيد     ۹۶

۳-۶-۴- مسيرياب‌ها و نقاط دسترسي را در مكان‌هاي امن قرار دهيد           ۹۶

۴-۶-۴- در فواصل زماني طولاني كه از شبكه استفاده نمي‌كنيد تجهيزات را خاموش كنيد        ۹۸

۷-۴ آگاهي و درك ريسك ها و خطرات WIFI 99

۱-۷-۴- نرم افزار             ۱۰۰

۲-۷-۴- سخت افزار          ۱۰۲

استفاده از تكنولوژي MIMO جهت افزايش سرعت WiFi زير دريا         ۱۰۳

فصل پنجم

ـ مقدمه   ۱۰۵

۱-۵ اينتل قرار است چيپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد ۱۰۵

۲-۵ قاب عكس واي‌فاي      ۱۰۷

۱-۲-۵- اشاره      ۱۰۷

۳-۵ بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi   ۱۰۷

۴-۵ تراشه‌هايي با قابليت ريزموج براي ارتباطات بي سيم            ۱۰۹

۱-۴-۵- پتانسيل بالا           ۱۱۰

۲-۴-۵- به جلو راندن خط مقدم فناوري          ۱۱۰

فصل ششم

ـ مقدمه   ۱۱۴

۱-۶ اشاره           ۱۱۴

۲-۶ مروری بر پیاده‌سازی‌ شبکه‌های WiMax            ۱۱۵

۳-۶ پیاده سازی WiMAX            ۱۱۹

۴-۶ آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد           ۱۲۱

ضمائم

۱-۷  واژه نامه شبکه های بیسیم        ۱۲۴