پروژه شبکه های بی سیم

جکیده:

از آن‌جا که شبکه‌های بی سیم، در دنیای کنونی هرچه بیشتر در حال گسترش هستند، و با توجه به ماهیت این دسته از شبکه‌ها، که بر اساس سیگنال‌های رادیویی‌اند، مهم‌ترین نکته در راه استفاده از این تکنولوژی، آگاهی از نقاط قوت و ضعف آن‌ست. نظر به لزوم آگاهی از خطرات استفاده از این شبکه‌ها، با وجود امکانات نهفته در آن‌ها که به‌مدد پیکربندی صحیح می‌توان به‌سطح قابل قبولی از بعد امنیتی دست یافت، بنا داریم در این  پروره با عنوان « شبکه های بی سیم» ضمن معرفی این شبکه‌ها با تأکید بر ابعاد امنیتی آن‌ها،  بپردازیم.

جهان بی سیم : مقدمه ای بر مفاهیم

شبکه های بی سیم نقشی بسیار مهم درآزادی وزنده بودن ارتباطات مردمی درمحل کار، خانه ها ومکان های عمومی بازی می کنند.( این شبکه ها درچند سال اخیر رشد بسیار چشمگیر داشته اند وبه مهمترین وسریعترین صنعت ارتباطات تبدیل شده اند. ارتباطات بی سیم مانند تلفن های ماهواره ای مانند شبکه های محلی بی سیم استفاده گسترده ای پیدا کرده اند وتبدیل به وسیله ای ضرروی برای بسیاری از مردم درزندگی روزمره شده اند. محبوبیت شبکه های بی سیم آن قدر زیاداست که به زودی مردم درزندگی رومره شده اند. محبوبیت شبکه های بی سیم آن قدر زیاد است که به زودی به مرحله ای خواهند رسید که تعداد درخواست کننده های بی سیم از درخواست کنندگان شبکه  های با سیم بیشتر خواهند شد و این تنها بع علت زیستهای شبکه های بی سیم بیشتر خواهند شد واین تنها به علت مزیتهای شبکه های بی سیم نسبت به با سیم بیشتر خواهند شد واین تنها به علت زیستهای شبکه های بی سیم نسبت به باسیم است. یکی از مهمترین مزیتهای آن بی نیازی این شبکه ها از کابلها می باشد که ارتباط با هر کس، درهر زمان، ودرهر کجا را ممکن می سازد. به طور مثال تماس گرفتن به تلفن همراه یک دوست یا همکار ارتباط با او را درمنطقه جغرافیایی ممکن می سازد واین مشکل تلفن های ثابت را حل می کند.هدف شبکه های بی سیم برقراری ارتباطی ساده بین کاربران ومنابع اطلاعاتی ، بدون استفاده از سیم های رابط می باشد.) درک مفاهیم وقراین شبکه های بی سیم برای راه اندازی این نوع از شبکه ها لازم است. این فصل به معرفی کامل انواع شبکه های بی سیم ونحوه استفاده کاربران از مزایای مختلف این شبکه ها خواهد پرداخت.

تعریف و معرفی شبکه های بی سیم

باگسترش شهرها وبه وجود آمدن فاصله های جغرافیایی بین مراکز سازمانها وشرکتها وعدم رشد امکانات مخابراتی با رشد نیاز ارتباطی داخل کشور، یافتن راه حل وجای گزین مناسب جهت پیاده ساز این ارتباط شدیدا احساس می شود که دراین زمینه سیستم های مبتنی بر تکنولوی بی سیم انتخاب مناسبی می باشد)

شبکه های بی سیم امکان برقراری ارتباط بین کاربران ودستگاههای متصل را جهت انتقال داده ها فراهم می کند. تفاوت شبکه های بی سیم با انواع دیگر شبکه های کامپیوتری درعدم استفاده از سیم های رابط برای انتقال اطلاعات است.این امکان، آزادی حرکت و توانایی گسترش نرم افزارهای کاربرد را درقسمت های مختلف یک ساختمان، شهرویا هر جایی از جهان فراهم می سازد. برای مثال مردم درخانه های خودشان درحالی که درکنار خانواده خود هستند می توانند به جستجو دراینترنت بپردازند. این کار را می توانند درجایی دور از سروصدای کودکان و یا دربرابر  تلویزیون انجام دهند شبکه های بی سیم به کاربران خود این اجازه را می دهند که از هر مکانی که ترجیح می دهند با پست الکترونیکی خود یا دورگرهای اینترنت در ارتباط باشند.

شبکه های بی سیم سالهاست که دراطراف ما وجود دارند. درواقع اولین ارتباط بی سیم را می توان درمیان آمریکایی های بومی مشاهده کرد که با تکان دادن پوست گاوهای وحشی روی آتش وایجاد دودهایی با اشکال خاصی،اقدام به ارسال پیام می کردند . همچنین یکی دیگر از انواع ارتباطاتکه هنوز هم پابرجاست. استفاده از پالس های نوری یا کلاسهای مدرس است که در دریاهامیان 2 کشتی برای رد وبدل کردن اطلاعات استفاده می شود. البته، اربتاط با تلفن همراه نیز نوعی ارتباط بی سیم است که امروزه به طور گسترده ای از آن استفاده می گردد و مردم توسط آن می توانند با هر گوشه ای از جهان درارتباط باشند.

شبکه های بی سیم همچنین درکاهش هزینه های شبکه وراه اندازی آن سودمند هستند برای نصب شبکه های بی سیم به کابل های کمتری نیاز است ودربعضی مواقع هیچ کابلی استفاده نمی شود. این مسأله می تواندبه طور چشمگیری درمسائل زیر مفید واقع شود:

-نصب و گسترش شبکه درمکانهایی که کابل کشی سخت می باشد مانند کابل کشی دریاها، اقیانوسها وغیره. مثال دیگری از این موقعیت می تواند پیداشدن سنگ معدن درساختمانهای قدیمی باشد. اخراج کردن تکه های این سنگ بسیار خطرناک است و بنابراین احتیاطات خاصی باید هنگام نصب کابلها وخروج سنگ ها درنظر گرفته شود. متأسفانه هر دوراه حل هزینه کلی کابل کشی را افزایش می دهند.

ممنوعیت استفاده از کابل کشی:این شرایطی خاص درکابل کشی است مانند کابل کشی درمکانهای تاریخی وقدیمی

کابل کشی شبکه های موقتی دراین حالت کابل کشی معنای خاصی ندارد و فایده ای ندارد زیرا شبکه برای مدت کمی مورداستفاده قرار می گیرد.

کابل کشی شبکه های بی سیم مانند شبکه ها ی محلی بی سیم برای نمونه های بالا بسیار مقرون به صرفه می باشد همچنین، کابل کشی شبکه های بی سیم زمان کمتری را نسبت به کابل کشی شبکه های با سیم می برد. وهمانطور که می دانید علت آن بی نیازی این شبکه ها ازکابلهاست. شبکه های بی سیم از تنوع زیادی برخوردارند ولی وجه تمایز آنها درنوع ونحوه اتصال دستگاهها به این شبکه ها می باشد . این وسایل شامل     پی دی ای ها [1]و کامپیوترهای قابل حمل[2] می شوند. تلفن های همراه نسل جدید ینز با استفاده از فناوری به روز شده ، امکان اتصال به برخی از شبکه های بی سیم را برای کاربران خود ایجادکرده اند. استفاده از گوشی های بی سیم و استفاده ازخدمات اینترنتی به اشتراک گذارده شده دردفاتر کرا، از این جمله می باشند. امروزه بسیاری از تجهیزات ساخته شده برای برقراری ارتباط ،امکان اتصال بی سیم را درخودپیش بینی کرده اند.

شبکه های بی سیم مانند شبکه های کابلی به وسیله سیم یا فیبر نور[3] برای انتقال اطلاعات دربین تجهیزات کامپیوتری برپا می شدند. این اطلاعات می توانند به شکل نامه های الکترونیکی[4]  ، صفحات اینترنت [5]گزارش های پایگاه داده ، فایلهای صوتی وتصویری ویا اشکال دیگری از داده ها باشند . دراغلب مواردشبکه های بی سیم داده هایی[6] از قبیل نامه های الکترونیکی و فایلها را می توانند منتقل کنند اما پیشرفت درعملکرد شبکه های بی سیم موجب شده است که پشتیبانی قابل توجهی از ارسال اطلاعات تصویری یا صوتی نیز انجام شود.

شبکه های بی سیم از امواج رادیویی با اشعه مادون قرمز برای ارتباط بین کاربران سرورها وپایگاه داده ها استفاده می کنند. این نوع ارتباط از دید انسان پنهان است . علاوه برآن رسانای ارتباطی حقیقی یعنی هوا نیز از دیدکاربران پنهان است. امروزه اغلب تولید کنندگان، کارتهای داده شبکه بی سیم[7] وآنتن مربوط به این وسایل را درون یک دستگاه به صورتی جاگذاری کرده اند که از دید کاربر مخفی باشد. این روش سبب می شود که مشکلی برای حمل و استفاده از تجهیزات وجود نداشته باشد. شبکه های بی سیم بسته به اندازه فیزیکی ناحیه تحت پوش ونیاز کاربران به چند دسته تقسیم می شدند:

-شبکه های شخصی بی سیم[8]

-شبکه های محلی بی سیم[9]

-شبکه شهری بی سیم [10]

-شبکه گسترده بی سیم[11]

 این اصطلاحات تنها فرم های توسعه یافته انواع شبکه های بی سیم مثل شبکه های محلی و شبکه های شهری هستند که چندین سال قبل از این که شبکه های بی سیم پا به عرصه وجود بگذارند مورد استفاده قرار می گرفتند. اندازه و محیط تحت پوش این شبکه های بی سیم با نمونه های با سیم آنها برابری می کند به همین دلیل تنها عبارت بی سیم به آنها اضافه شده و ارتباطات را درهمان محیط تحت پوشش پشتیبانی می کنند.

جدول زیر خلاصه ای از مقایسه مدلهای مختلف شبکه های بی سیم را نشان می دهد.

تاریخجه

درسال 1970  دانشگاه هاوایی دانشگاه هوایی اولین شبکه ارتباط کامپیوتری جهان را با استفاده از رادیوهای ارزان قیمت ساخت . آن سیستم شکل ستاره ای دو جهته داشت که شامل 7 کامپیوتر مستقر درچهار جزیره می شد. بدون استفاده از خطوط تلفن با کامپیوترمرکزی  ارتباط برقرار گردند. درسال 1979 گزارشات آزمایشات شبکه های محلی از طریق ارتباط مادون قرمز درمقاله ای از IEEE چاپ شد پس از مدتی کوتاه درسال 1980 گزارشی درباره کاربرد تجربی جداسازی طیف های رادیویی روی شبکه های بی سیم منتشر شده ودرسال 1984 مقایسه بین این دوروش توسط پروفسور کاوه پهلوان طی گزارشی به چاپ رسید که بعدها این گزارش درمجله انجمن ارتباطات IEEE ظاهر شد. مودم های انتقال داده بی سیم دراوایل دهه 1980 توسط یک گروه آماتور ساخته شد. این اولین نسل از مودم های شبکه های بی سیم بودکه دارای سرعت پایین وبرد کم بود. بعد از مودم های نسل دوم با سرعت انتقال داده معادل صدها کیلوبیت برثانیه تهیه شد. چندی بعد مودم های نسل سوم باسرعت انتقال داده معادل مگابایت برثانیه ساخته شد ودرزمان اولین کارگاه آموزشی IEEE درباره شبکه های محلی بی سیم معرفی شد. این کارگاه درسال 1991 برگزار شد . درآن زمان کمیته ای با نام IEEE 802 11 تشکیل شد وفعالیتهای خود را جهت تعیین استانداردی برای شبکه های بی سیم محلی آغاز کرد. درسال 1996 این تکنولوژی تقریباً بالغ شده بود وکاربردهای متنوعی از آن شناخته شده بود.

درمجموع شبکه های بی سیم از دو مؤلفه تشکیل شده اند. تمامی مؤلفه هایی که می توانند دریک شبکه بی سیم واردشوند دارای کارتهای شبکه بی سیم هستند. به این مؤلفه ها، ایستگاههای شبکه نام می دهند. ایستگاههای شبکه های بی سیم به دوبخش تقسیم می شدند.

1-نقاط دسترسی[1] :  نقاط دسترسی ایستگاههای پایه برای شبکه های بی سیم هستند. این نقاط وظیفه دریافتدسترسی ایستگاههای پایه برای شبکه های بی سیم هستند. این نقاط وظیفه دریافت و ارسال اطلاعات درشبکه برای اتصال به وسیله دیگر به عهده دارند.

2-مراجعین شبکه[2]: مراجعین می تواننددستگاههای  متحرک مانند لپ تاپ ها،گوشی های تلفن ویادستگاههای ثابت مانند کامپیوترهای رومیزی که مجهز به کارتهای شبکه بی سیم هستند، باشند.

روش های ارتباطی بی سیم :

تجهیزات و شبکه های کامپیوتری بی سیم بر دو قسم درون سازمانی[3] و برون سازمانی [4] تولید شده و مورد استفاده قرار می گیرند.

شبکه های بی سیم درون سازمانی:

نیاز سازمان ها و شرکت ها برای داشتن شبکه ای مطمئن و وجود محدودیت در کابل کشی ، متخصصین را تشویق به پیدا کردن جایگزین برای شبکه کامپیوتری کرده است. شبکه های  درون سازمانی به شبکه هایی اتلاق می شود که در داخل ساختمان ایجاد شده باشد. این شبکه ها بر دو گونه طراحی می شوند. شبکه های ادهاک [5]و شبکه های  اینفرا استراکچور[6]. در شبکه های ادهاک دستگاه متمرکز کننده مرکزی وجود ندارد و  کامپیوترهای دارای کارت شبکه بی سیم هستند.  استراتژی اد هاک برای شبکه های کوچک با تعداد ایستگاه کاری محدود قابل استفاده است. روش و استراتژی دوم جهت پیاده سازی استاندارد شبکه بی سیم ، شبکه اینفرا استراکچور می باشد. در این روش یک یا چند دستگاه متمرکز کننده به نام  اکسس پوینت [7]مسؤولیت برقراری ارتباط را برعهده دارد.

شبکه های بی سیم برون سازمانی :

برقراری ارتباط بی سیم در خارج ساختمان به شبکه بی سیم شهرت دارد. در این روش داشتن دید  مستقیم  ارتفاء دو نقطه و  فاصله معیارهایی برای انتخاب نوع اکسس پوینت  و انتن هستند.                            

 انواع ارتباط:  شبکه بی سیم بروان سازمانی با سه توپولوژی نقطه به نقطه[8] و نقطه به چند نقطه[9] و مش[10] قابل سازی می باشد