10 نكته درباره امنيت ارتباطات بي‌سيم

1 – استفاده از رمزنگاري

رمزنگاري مهم‌ترين و اصلي‌ترين ابزار امنيتي به‌حساب مي‌آيد، با ‌وجود اين، در بسياري از نقاط دسترسي بي‌سيم (WAP) ويژگي رمزنگاري به‌صورت پيش‌فرض فعال نيست. اگر چه اغلب WAPها از پروتكل WEP (سرنام Wired  Equivalent  Privacy) پشتيباني مي‌كنند، اما اين پروتكل نيز به‌صورت پيش‌فرض فعال نيست.
 
WEP داراي چند نقيصه امنيتي بوده و يك هكر مسلط مي‌تواند به آن نفوذ كند، اما در حالت كلي وجود آن بهتر از عدم وجود هرگونه پروتكل رمزنگاري خواهد بود. اطمينان حاصل كنيد كه روش تأييد WEP به‌جاي Open System روي Shared Key تنظيم شده باشد.

روش دوم، ديتاها را رمزنگاري نمي‌کند، بلكه تنها اقدام به بررسي اعتبار كلاينت مي‌كند. تغيير دادن كليد WEP در بازه‌هاي زماني مشخص و حداقل استفاده از الگوي 128 بيتي روش‌هايي هستند كه به بهبود امنيت شبكه بي‌سيم شما كمك شاياني خواهند کرد.

2 – از رمزنگاري قوي‌تري استفاده كنيد

به‌دليل وجود برخي نقاط ضعف در WEP مي‌توانيد به‌جاي آن از پروتكل WPA (سرنام Wi-Fi  Protected Access)  استفاده كنيد. براي استفاده از WPA، پروتكل WAP شما بايد از آن پشتيباني کند (با ارتقاي فريم وير مي‌توانيد پشتيباني از اين پروتكل را به نسخه‌هاي قديمي‌تر WAP بيافزاييد) همچنين كارت شبكه بي‌سيم (NIC) شما نيز بايد مناسب كار با اين پروتكل بوده و نرم‌افزار بي‌سيم كلاينت نيز از آن پشتيباني كند.

Windows XP SP2 به‌عنوان پيش‌فرض كلاينت WPA را نصب مي‌كند. ماشين‌هايي را كه روي آنان SP1 نصب شده است نيز مي‌توانيد با استفاده از بسته Wireless Update Rollup Package را به كلاينت Windows WPA مجهز کنيد 
(آدرس http://support.microsoft.com/kb/826942/ را مشاهده كنيد).

يكي ديگر از گزينه‌هاي رمزنگاري استفاده از IPSec است. البته، شرط استفاده از آن، پشتيباني روتر بي‌سيم شما از اين پروتكل خواهد بود.

3 – كلمه عبور پيش‌فرض Administration را تغيير دهيد
اغلب توليدكنندگان از كلمه عبور مشخصي براي رمز عبور Administration كليه نقاط دسترسي بي‌سيم خود استفاده مي‌كنند. اين كلمات عبور مشخص و ثابت در نزد هكرها شناخته شده بوده و مي‌توانند به‌سادگي از آن براي تغيير تنظيمات WAP شما استفاده كنند. اولين كاري كه بايد هنگام تنظيم يك WAP انجام دهيد، تغيير رمز عبور، به رمزي قوي‌تر، با حداقل هشت كاراكتر طول و استفاده تركيبي از حروف و اعداد و استفاده نكردن از كلمات موجود در فرهنگ لغت است.

4 – ويژگي انتشار SSID را خاموش كنيد

SSID (سرنام Service Set  Identifier) نام شبكه بي‌سيم شما را مشخص مي‌كند. به‌عنوان پيش‌فرض اغلب WAPها SSID را نمايش مي‌دهند. اين‌کار موجب مي‌شود تا كاربران به‌راحتي بتوانند شبكه را پيدا كنند، زيرا در اين‌صورت نام شبكه بي‌سيم در فهرست شبكه‌هاي قابل دسترس و روي كلاينت بي‌سيم قابل مشاهده خواهد بود.

اگر نمايش نام SSID را خاموش كنيد كاربران ناچار خواهند بود تا براي اتصال به شبكه بي‌سيم از نام آن اطلاع داشته باشند. برخي معتقدند، اين‌کار بي‌فايده است، زيرا هكرها مي‌توانند با استفاده از نرم‌افزار Packet Sniffing نام SSID را (حتي اگر ويژگي نمايش آن خاموش باشد) پيدا كنند.

اين مطلب صحيح است، اما چرا بايد كار را براي آنان آسان كنيم؟ اين مطلب مانند اين است كه بگوييم از آنجا كه سارقان مي‌توانند شاه‌كليد تهيه كنند، پس به‌كارگيري قفل روي درب منازل كار بيهوده‌اي است. خاموش كردن گزينه Broadcasting SSID نمي‌تواند مانع از كار يك هكر ماهر شود، اما مطمئناً جلوي کاربران كنجكاو و ماجراجو را (به‌عنوان مثال، همسايه‌اي كه متوجه وجود شبكه بي‌سيم شده و مي‌خواهد فقط به‌خاطر سرگرمي به آن نفوذ کند) خواهد گرفت.

5 – WAP را در مواقع غيرلازم خاموش كنيد

اين مورد ممكن است خيلي ساده‌انگارانه به‌نظر آيد، اما شركت‌ها و اشخاص انگشت‌شماري يافت مي‌شوند كه اين‌کار را انجام دهند. اگر كاربران بي‌سيم شما در ساعات مشخصي به شبكه متصل مي‌شوند، دليلي وجود ندارد تا شبكه بي‌سيم شما در تمام طول شبانه‌روز روشن باشد تا فرصتي را براي مهاجمان فراهم آورد. شما مي‌توانيد در مواقعي كه به نقطه‌دسترسي نيازي نداريد آن را خاموش کنيد. مانند شب‌ها كه همه به منازل خود مي‌روند و هيچ‌كس به ارتباط بي‌سيم احتياجي ندارد.

6 – SSID پيش‌فرض را تغيير دهيد

توليدكنندگان WAPها اسامي ثابت و مشخصي را براي SSID به كار مي‌برند. به‌عنوان مثال، دستگاه‌هاي Linksys از همين نام براي SSID استفاده مي‌كنند. پيشنهاد خاموش كردن نمايش SSID براي جلوگيري از اطلاع ديگران از نام شبكه شما است، اما اگر از نام پيش‌فرض استفاده كنيد، حدس زدن آن كار سختي نخواهد بود. همان‌طور كه اشاره شد هكرها مي‌توانند از ابزارهاي مختلفي براي پي بردن به SSID استفاده كنند، به همين دليل، از به كار بردن نام‌هايي كه اطلاعاتي را درباره شركت شما به آنان مي‌دهد (مانند نام شركت يا آدرس محل) خودداري کنيد.

7 – از فيلتر MAC استفاده كنيد
اغلب WAPها (به‌جز انواع ارزان‌قيمت) به شما اجازه خواهند داد از سيستم فيلترينگ آدرس‌هاي MAC (سرنامMedia Access Control )استفاده كنيد. اين به‌اين معني است كه شما مي‌توانيد «فهرست سفيدي» از كامپيوترهايي را كه مجاز به اتصال به شبكه بي‌سيم شما هستند بر مبناي MAC يا آدرس فيزيكي كارت‌هاي شبكه تعريف کنيد. درخواست‌هاي ارتباط از سوي كارت‌هايي كه آدرس MAC آن‌ها در اين فهرست موجود نيست، از جانب AP رد خواهد شد.

اين روش محفوظ از خطا نيست، زيرا هكرها مي‌توانند بسته‌هاي اطلاعاتي رد و بدل شده در يك شبكه بي‌سيم را براي تعيين مجاز بودن آدرس MAC امتحان كنند و سپس از همان آدرس براي نفوذ به شبكه استفاده کنند. با اين‌حال، اين كار باز هم قدري موضوع را براي «مهاجمان احتمالي» مشكل‌تر خواهد کرد. چيزي كه موضوع اصلي در امنيت است.

8 – شبكه بي‌سيم را از ديگر شبكه‌ها جدا سازيد

براي محافظت از شبكه باسيم داخلي خود در برابر تهديدهايي كه از طريق شبكه بي‌سيم وارد مي‌شوند مي‌توانيد نسبت به ايجاد يك DMZ بي‌سيم يا شبكه‌اي محيطي كه در برابر LAN ايزوله شده اقدام کنيد. براي اين‌کار مي‌توانيد با قرار دادن يك فايروال ميان شبكه بي‌سيم و LAN هر دو شبكه را از يكديگر جدا كنيد.

پس از آن بايد براي دسترسي كلاينت‌هاي بي‌سيم به منابع شبكه‌اي در شبكه داخلي، هويت كاربر را از طريق شناسايي توسط يك سرور راه‌دور يا به‌كارگيري از VPN تأييد كنيد. اين‌کار موجب ايجاد يك لايه محافظتي اضافي خواهد شد.

براي اطلاعات بيشتر درباره چگونگي دسترسي به شبكه از طريق VPN و ايجاد DMZ بي‌سيم با استفاده از فايروال ISA Server مايكروسافت، به آدرس زير مراجعه كنيد (براي دستيابي به اين آدرس به يک حق عضويت Tech ProGuil نياز خواهيد داشت):

http://techrepublic.com.com/5100-6350_11-5807148.html

9 – سيگنال‌هاي بي‌سيم را كنترل كنيد

يك WAP نمونه با استاندارد 802.11b امواج را تا مسافت نود متر ارسال مي‌کند. اين ميزان با استفاده از آنتن‌هاي حساس‌تر قابل افزايش است. با اتصال يك آنتن external پرقدرت به WAP خود، خواهيد توانست برد شبكه خود را گسترش دهيد، اما اين‌کار مي‌تواند دسترسي افراد خارج از ساختمان را نيز به داخل شبكه امكان‌پذير سازد.

يك آنتن جهت‌دار به‌جاي انتشار امواج در ميداني دايره‌اي شكل آنان را تنها در يك راستا منتشر مي‌سازد. به‌اين ترتيب، شما مي‌توانيد با انتخاب يك آنتن مناسب، هم برد و هم جهت ارسال امواج را كنترل کرده و در نهايت از شبكه خود در برابر بيگانگان محافظت كنيد. علاوه بر اين، برخي از WAPها به شما اجازه مي‌دهند تا قدرت سيگنال و جهت ارسال آن را از طريق تنظيم‌هاي دستگاه تغيير دهيد.

10 – ارسال امواج روي فركانس‌هاي ديگر

يك راه براي پنهان ماندن از ديد هكري كه بيشتر از فناوري رايج 802.11b/g استفاده مي‌كند، اين است که تجهيزات 802.11a را به‌كار بگيريد. از آنجا كه اين استاندارد از فركانس متفاوتي (5 گيگاهرتز به‌جاي  2/4گيگاهرتز استاندارد b/g) استفاده مي‌كند، كارت‌هاي شبكه‌اي كه بيشتر براي فناوري‌هاي شبكه‌اي معمول ساخته شده‌اند نمي‌توانند اين امواج را دريافت كنند.

به اين تكنيك Security Through Obscurity يا «امنيت در تاريكي» گفته مي‌شود، اما اين كار زماني مؤثر است كه در كنار ديگر روش‌هاي امنيتي به‌كار گرفته شود. در نهايت اين‌كه Security Through Obscurity دقيقاً همان چيزي است كه وقتي به ديگران توصيه مي‌كنيم نگذارند بيگانگان از اطلاعات خصوصي آن‌ها مانند شماره تأمين اجتماعي يا ديگر اطلاعات فردي مطلع شوند، به آن اشاره مي‌كنيم.

يكي از دلايلي كه استاندارد 802.11b/g را محبوب‌تر از 802.11a مي‌سازد اين است كه برد فركانس آن بيشتر از a و تقريباً دو برابر آن است. 802.11a همچنين در عبور از موانع و ديوارها با قدري مشكل رو‌به‌رو است. از نقطه نظر امنيتي، اين «نقص» به‌نوعي «مزيت» به‌حساب مي‌آيد، زيرا به‌كارگيري اين استاندارد باعث مي‌شود تا نفوذ سيگنال به بيرون كاهش يابد و كار نفوذگران را حتي در صورت استفاده از تجهيزات سازگار با مشكل مواجه كند.

باز هم WIMAX

WiMAX يك روش بى سيم فوق العاده سودمند و انقلابى در زمينه دسترسى تمامى كاربران (در هر سطحى)به اينترنت است.

اين نام از حروف اول كلمات Worldwide Intero Perability for Microwave Access گرفته شده و همانگونه كه از نام آن پيدا است، راه حلى براى دسترسى به اينترنت از طريق امواج مايكروويو است.

طراحان و مهندسان اين روش برآن هستند تا در آينده اى نزديك، دسترسى بى حد و مرز به اينترنت را براى تمامى كاربران تا حد دسترسى به تلفن همراه آسان كنند و همانگونه كه اكنون در اغلب كشورهاى جهان، داشتن و استفاده از يك تلفن قابل حمل، به پديده اى معمولى بدل شده است، دسترسى آسان و نامحدود به مكان به اينترنت، براى همگان حاصل شود.

WiMAX در آينده بسيار نزديك، اينترنت را در كنار شبكه مخابراتى قرار خواهد داد و چنان انقلابى را در اين زمينه به وجود خواهد آورد كه روشن كردن اكثر كامپيوترهاى قابل حمل، خانگى و يا خاص، مساوى با اتصال آنها به اينترنت باشد. اين استاندارد از طرف IEEE معتبر شناخته شده و كد ۸۰۲.۱۶ از طرف اين سازمان به آن اختصاص يافته است.

WiMAX در حالت ایده آل اجازه می دهد که پهنای باندی در حدود 70Mbps میان کاربران و نقطه مرکزی بصورت اشتراکی استفاده شود. استانداردهای دسترسی به اینترنت و شبکه نشان می دهد که چنین پهنای باندی برای حدود 60 شرکت که همزمان نیاز به یک ارتباط T1 معادل 1.544Mbps داشته باشند کافی خواهد بود.

کیفیت و سرعتی که WiMAX به مشتری ارائه می کند باعث شده است تا این تکنولوژی برای استفاده در سرویسهایی مانند VoIP، کنفرانسهای ویدئویی، برقراری شبکه های خصوصی و ... بطور همزمان کاربرد داشته باشد.

طرز كار :

WiMAX از نظر استفاده از امواج مايكروويو براى دسترسى مستقيم كاربران به اينترنت، تا حدود زيادى شبيه واى فاى است، با اين تفاوت كه سرعت آن بسيار بالاتر و برد آن به طور چشمگيرى وسيع تر است به طورى كه سرعت آن را مى توان با خطوط پرسرعت با پهناى باند وسيع (نظير T3 و DSL) مقايسه كرد و برد امواج آن را با تلفن همراه. از نظر فراگيرى شبكه نيز با هيچ كدام از مقياس هاى شناخته شده شبكه قابل مقايسه نيست و حتى از مقياس MAN كه براى شبكه هاى شهرى به كار مى رود و در حال حاضر بزرگترين مقياس شبكه هاى يكپارچه است هم به مراتب وسيع تر است.
اين سيستم از دو بخش كلى تشكيل مى شود: اول برج WiMAX (WiMAX tower) كه بيشترين شباهت را به برج هاى مخابراتى دارد و قادر است تا شعاع ۸ هزار كيلومتر مربع را تحت پوشش خود بگيرد. دوم گيرنده WiMAX (WiMAX receiver) شامل آنتن گيرنده امواج مايكروويو كه مى تواند برحسب موقعيت گيرنده از يك قطعه كوچك گيرنده WiFi در يك لپ تاپ تا گيرنده فرستنده داخلى در يك اداره متفاوت باشد.
برج WiMAX مى تواند به طور مستقيم و با يك پهناى باند بالا (مثلاً خط T3) با اينترنت در ارتباط باشد و امواج را به كاربران و يا برج بعدى انتقال دهد. با توجه به گستره بالاى هر برج (۸ هزار كيلومتر مربع) با ايجاد برج هاى متعدد در انتهاى محدوده تحت پوشش يك برج ديگر، مى توان محدوده قابل توجهى را _ مشابه با سيستم تلفن همراه غير ماهواره اى _ تحت پوشش قرار داد. كاربرانى كه هم اكنون از سيستم WiFi براى اتصال به اينترنت استفاده مى كنند به خاطر تشابه استفاده از سيگنال ها، احتمالاً مى توانند از WiMAX نيز استفاده كنند هرچند كه تجهيزات دريافت امواج WiMAX در حال حاضر متفاوت با واى فاى است.

چرا WiMAX؟

دسترسى «اينترنت بى سيم» هم اكنون از طريق تكنولوژى واى فاى ميسر است و ممكن است اين سئوال به نظر برسد كه چه لزومى به ابداع يك تكنولوژى ديگر در اين زمينه است. آيا اگر فقط مشكل برخى از اشكالات سيستم واى فاى است، نمى توان با بهسازى اين سيستم به همان چيزى كه WiMAX مدعى آن است دست يافت؟نگاهى به تفاوت هاى WiMAX و واى فاى نشان مى دهد كه به رغم تشابه اين دو روش در استفاده از امواج مايكروويو براى تامين دسترسى اينترنت براى كاربران، WiMAX و واى فاى دو سيستم جداگانه هستند.
واى فاى اتصال بى سيم را با بردى كوتاه، حداكثر در حد محوطه يك فرودگاه، نمايشگاه يا كافى شاپ (نهايتاً در سطح ۶۵ كيلومتر مربع) برقرار مى سازد. در حالى كه در WiMAX صحبت از اتصال بى سيم دست كم در حد يك شهركوچك است (چيزى در حدود هشت هزار كيلومتر مربع). گذشته از اين حداكثر سرعتى كه تكنولوژى واى فاى براى كاربران فراهم مى كند، سرعت دانلود پنج مگابايت در ثانيه است و اين در حالى است كه كاربران تكنولوژى WiMAX با سرعت شگفت انگيز ۵۰ تا ۱۰۰ مگابايت خواهند توانست داده ها را از اينترنت دانلود كنند (به اين ترتيب امكان تماشاى يك فيلم با كيفيت بالا از اينترنت- كه سرعتى حداقل برابر با ۱۰ مگابايت در ثانيه نياز دارد- براى كاربرى كه در حال حركت با يك لپ تاپ است به راحتى ممكن خواهد بود).
تفاوت عمده ديگر WiMAX با واى فاى و نيز روش هاى دسترسى با پهناى باند بالا، ارزان بودن آن است كه هرچند تا رسيدن به اين مولفه به شدت مهم راه زيادى مانده است ولى يكى از اهداف طراحان آن است. «ارزان بودن» يا حتى «زياد گران نبودن» چيزى است كه برآورده شدن آن مى تواند تمام تكنولوژى هاى رقيب WiMAX را از ميدان به در كند.

WiMAX در رقابت با WLAN

WiMax بابردي برابر 50 كيلومتر و سرعت دسترسي معادل 70 مگا بيت بر ثانيه،‌در حال تكامل بخشيدن به فناوري ASL است .

نقطه ضعف بزرگ فناوري هاي باند پهن فعلي آن است كه به دليل نياز به سيم كشي، نمي توانند همه مناطق را پوشش دهند. زيرا امكان سيم كشي در همه جا وجود ندارد. فناوري WiMax آمده تا اين مشكل را مرتفع كند WiMax مي تواند امكان دسترسي به باند پهن را براي مشتركان معمولي و تجاري به صورت بي سيم فراهم كند.

البته WiMax رقيب LAN بي سيم نيست. اما انحصار آن را به چالش مي كشد. WiMax اينترنت را با سرعت 70 مگا بيت بر ثانيه و در محدوده اي 50 كيلومتري به مجتمع ها و ساختمان ها مي رساند و از آن جا به بعد، ايستگاه هاي كاري از طريق Wlan يا شبكه سيمي به اينترنت متصل مي شوند.

بالاتر، سريعتر،‌بيشتر نبايد سريعا تحت تاثير اعداد و ارقامي كه نشان دهنده سرعت بالاي دسترسي و مسائلي از اين قبيل است، قرار گرفت . اين پارامترها تنها در شرايط آزمايشگاهي حاصل مي شوند و در شرايط واقعي، اين ظرفيت بين مشتركان به اشتراك گذاشته مي شنود.

به عنوان مثال،‌اگر 50 مشترك وجود مي شوند. به عنوان مثال، اگر50 مشترك وجود داشته باشند، به هر كدام از آن ها تنها 1.44 مگا بيت بر ثانيه مي رسد و در محدوده 50 كيلومتري حتما اين تعداد مشترك وجود دارد. طبق گفته سازندگان ،‌ WiMax هزينه نصب كمي دارد. البته گران تر از Wlan است ، اما ارزان تر از ايستگاه هاي سلولي GSM تمام مي شود. اين بدان معناست كه اپراتورهاي WiMax مي توانند با هزينه كمتر، سطح بيشتري از شهر را پوشش دهند.

در آينده بايد بتوان به جاي نصب پردردسر دكل ها در مناطق مرتفع ، به راحتي آنتن ها را در سقف خانه ها و ساختمان نصب كرد.
شبكه هاي بي سيم در سطح شهر اولين نسخه استاندارد WiMax كه در آوريل 2002 روانه بازار شد، يك سيستم يك نقطه به چند نقطه بود كه در بازه فركانسي 10 تا 66 گيگا هرتز كار مي كرد. انتقال داده در اين فركانس، نيازمند ديد مستقيم بود و اين كه امكان آن در بسياري از شهرها و مناطق وجود نداشت،نقطه ضعفي براي آن به شمار مي آمد.

به همین جهت، در نسخه اصلاح شده اين استاندارد، IEEE802.16a كه در ژانويه 2003 منتشر شد، مشخصه فركانسي به محدوده 2 تا 11گيگا هرتز انتقال داده شده تا نياز به داشتن ديد مستقيم در ارتباطات رفع شود.
مشتركان و نقاط دسترسي WiMax در دو باند فركانسي كار مي كنند: 5 گيگا هرتز و 3.5 گيگا هرتز باند 5 گيگا هرتز نياز به مجوز ندارد و مي توان تا توان 100 ميلي وات سيگنال ارسال كرد. با اين توان امكان پوشش دادن محدوده 30 متري درون محل هاي بسته و محدود وسيع تري در خارج آن وجود دارد .

اما كار در باند 3.5 گيگا هرتز نياز به مجوز دارد و با تواني در حدود يك وات، مي توان به برد 50 كيلومتر، كه در ابتدا بدان اشاره شد، رسيد. ميزان توان مورد استفاده در اين سيستم، به نوع مجوز استاندارد سيستمي كه در محل به كار گرفته شده است، بستگي دارد.

پركاربردترين پيكربندي 802.16a، شامل يك ايستگاه پايه است كه از طريق يك PMP، به نقاط دسترسي داخل ساختمان متصل مي شود. شعاع سلول ها ، عموما بين شش تا ده كيلومتر است كه در اين محدوده، كاربردهاي ديد مستقيم به صورت بهينه كار نمي كنند. همچنين حداكثر شعاعي كه از نظر تئوري قابل دسترسي است ، به كار گرفته نشده است. از ديگر كاربردهاي 802.16، برقراري ارتباط بين Wlanها و نقاط تجاري، و اتصال آنها به اينترنت است. در اين كاربرد، محل هاي تجاري مي توانند WiMax را در جايي نصب كنند كه امكان سيم كشي وجود ندارد.

امنيت بالا WiMax تاكنون شامل DES يا Triple DES به همراه يك كليد 16 بيتي بوده است. در زماني كه WiMax بخواهد به صورت رسمي به بازار عرضه شود، از AES يا استاندارد پيشرفته امنيتي استفاده نمي كند كه داراي بالاترين ضريب امنيتي در بين الگوريتم هاي موجود است . اين استاندارد ، پايه اي براي روش هاي امنيتي بعدي سيستم نيز خواهد بود.

اين فناوري كجا از WLAN جدا مي شود؟

از نظر تئوري، WiMax و WLAN مي توانند با هم تداخل كاري داشته باشند. زيرا در برخي كشورها شبكه هاي WLAN از هيمن محدوده فركانسي استفاده مي كنند. اما زيمنس اطمينان داده است كه WiMax از محدود فركانسي 2.4 تا 2.834 گيگا هرتز به منظرو استفاده در WLAN استفاده نكند.
آنتن هاي هوشمند در 802.16 به منظور افزايش محدوده تحت پوشش و بالا بردن بازدهي، امكان استفاده از آنتن هاي هوشمند نيز فراهم شده است . يعني به جاي يك آنتن از چهار آنتن استفاده مي شود. هر يك از اين چهار آنتن، در بازه هاي زماني معيني، عمليات ارسال و دريافت داده را انجام مي دهند.

اين آنتن ها يا سيگنال هاي مختلفي را ارسال مي كنند يا جريان داده اضافي مي فرستند. اين تكنيك آخر، براي استفاده در WiMax يك روش ايده آل است. زيرا باعث مي شود علي رغم موانع مختلفي كه در مسير ارتباطي وجود دارد، مانند ساختمان ها و درختان ، حداقل يك سيگنال ، شانس رسيدن را بيايد و ديگر نيازي به ارسال مجدد نباشد.

طبق بررسي اينتل، بازدهي اين آنتن هاي چهارگانه كه به MI-MO يا چند ورودي- چند خروجي معروفند، چهار برابر آنتن هاي تكي است . براي رسيده به توان مشابه در آنتن هاي معمولي، بايد ميليون ها بار توان بيشتري مصرف كرد. البته، سيستم هايي كه از آنتن هاي MI-MO استفاده مي كنند، براي مديريت صحيح سيگنال ها نياز به پردازش بيشتري دارند.

اينتل بر اين باور است كه اين آنتن ها در سيستم هاي انتقال داده آينده، حتما مورد استفاده قرار مي گيرند. همچنين مي توان بدون پرداخت هزينه بالا، از اين آنتن ها در pcها و نوت بوك ها استفاده كرد، زيرا هزينه تمام شده هر آنتن ، كمتر از يك دلار خواهد بود.

IEEE802.16 علاوه بر استفاده از آنتن هاي هوشمند ، از شبكه هاي Mesh نيز، كه براي تحت پوشش قراردادن مناطق گسترده تر كاربرد دارند، پشتيباني مي كند. در شبكه هاي Mesh تلفن هاي همراه ،‌PDAها، نوت بوك ها ، بازي هاي الكترونيكي، و pcها به عنوان نقاط تقويت سيگنال شبكه مورد استفاده قرار مي گيرند تا به اين ترتيب، دامنه تحت پوشش شبكه به ميزان زيادي گسترش‌ يابد. ويژگي اين شبكه ها در اين است كه ادوات به كار رفته، ارسال را با توان پايين انجام مي دهند تا نياز به مصرف انرژي زيادي وجود نداشته باشد. اين ويژگي در شبكه هايي كه ادوات به كاررفته در آن ، مانند تلفن هاي همراه يا PDAها، از باتري استفاده مي كنند،‌بسيار مهم است .

گام بعدي شبكه هاي تلفني يا سيمي، شبكه هايي گران قيمت هستند. به همين دليل تاكنون شبكه هاي باند پهن كابلي يا DSL چنان انتظار مي رفت، گسترده نشده اند. اگر WiMax طوري كار كند كه طراحانش پيش بيني كرده اند ، اين كاستي به زودي برطرف مي شود و اينترنت باند پهن در اختيار همه قرار مي گيرد.

اينتل كه خود از پشتيبانان اين نوع شبكه بي سيم است، محصولات نيمه هادي مربوط به آن را در سال 2004 به بازار عرضه كرد. اين قطعات مناسب ادوات سمت مشترك است كه نقاط دسترسي WiMax مي باشند. زيمنس تمايل دارد ايستگاه هاي پايه را در نيمه سال 2005 ارائه كند.
محصولات كاربر نهايي سازگار با 802.16 در سال 2006 و تلفن هاي همراه و PDAها با قابليت كار با WiMax در سال بعد از آن آماده عرضه مي شوند. اگر اين محصول در حوزه MAN يا شبكه هاي شهري چنان موفق باشد كه WLAN در صنعت بوده است، آينده خوبي در انتظارش خواهد بود. WLAN به خاطر تبعيت از يك استاندارد جهاني، گسترش خوبي پيدا كرده است و مي توان هرجا از آن استفاده كرد.
Paul Otellini، قائم مقام اينتل، پيش بيني مي كند كه طي دو تا چهارسال ، WiMax به همان جايگاهي برسد كه WLAN در حال حاضر قرار دارد. اولين نوت بوك با قابليت كاربا WiMax در 2006 در بازار خواهد بود و بنا به گفته Otellini، مي توان در سال بعد منتظر تلفن همراه و PDA آن بود.

WiMax، مكمل و رقيب WiMax نيز مانند DSL، درست به خانه ها مي رسد. اين موضوع به سرويس دهندگان امكان مي دهد ارتباط با مشتركان را مديريت كنند. WiMax به زودي انحصار شبكه هاي محلي را به چالش مي كشد. سرويس دهندگان رقيب كه تاكنون ظرفيت مورد نياز خود را از شركت هاي مخابرات اجاره مي كردند، مي توانند خود فرستنده هاي WiMax را نصب كرده و يك رقابت جهاني را در سراسر دنيا با آنها آغاز كنند. اين رقابت جان تازه اي به دنياي تجارت مي دهد و مشتركان مي توانند شاهد كاهش قيمت ها، در اثر اين رقابت باشند.

منبع:www.electronix.ir

نگاهی دیگر به wimax

آشنایی با فناوری WiMAX

عصر امروز، عصر ارتباطات است و نیاز روز افزون برای استفاده از خدمات شبکه با سرعت بالا و فارغ از قید زمان و مکان باعث بوجود آمدن فن آوری های جدید جهت فائق آمدن بر این محدودیت ها شده است. فن آوری های پهن باند (Broadband) در این دستیابی به خدمات پرسرعت موفق بوده اند و اکنون فن آوری WiMAX علاوه بر پرسرعت بودن، محدودیت مکان را نیز از پیش روی برداشته است. WiMAX یک فن آوری بدون سیم پرسرعت با برد زیاد است که در قالب استاندارد 802.16 تدوین شده است. این استاندارد دارای ویرایش های مختلفی است و آخرین ویرایش آن 802.16e می باشد. مهمترین تفاوت این ویرایش قابلیت  Mobility است. قابلیت Mobility به کاربر این امکان را می دهد که هنگام حرکت یا در محل های مختلف نیز از خدمات WiMAX استفاده نماید.

با توجه به حضور شرکت های بزرگ دنیا در عرصه این فن آوری، در آینده نزدیک تجهیزات سخت افزاری WiMAX روی نوت بوک ها و PDA به صورت داخلی نیز وجود خواهد داشت. روند رو به رشد استفاده از این فن آوری، آینده روشنی را متصور است و شرکت پارس آنلاین نیز به عنوان بزرگترین شرکت خدمات IT در ایران، همواره سعی در عرضه خدمات خود با بهره گیری از جدیدترین فن آوری های روز دنیا دارد.

خصوصیات شبکهWiMAX

بخشی از خصوصیات سیستم WiMAX  شامل موارد زیر است:

• سرعت بالا
• توانائی استفاده در حالت دید غیر مستقیم ( Non Line Of Sight )
• عدم مشکل تداخل فرکانسی
• امنیت بسیار بالا
• تضمین کیفیت خدمات QOS
• امکان استفاده از خدمات شبکه در حال حرکت Mobility
• محدوده تحت پوشش وسیع
• تجهیزات کوچک با استفاده آسان

سرعت

حداکثر سرعت دریافت کاربران WiMAX  تا 5 مگابیت بر ثانیه  و سرعت ارسال تا 2 مگابیت بر ثانیه است. در عمل حداکثر سرعتی که کاربر قادر به دستیابی آن خواهد بود بستگی به نوع مودم وقدرت و کیفیت سیگنال دریافتی مودم WiMAX سمت کاربر و نوع آنتن مورد استفاده (Indoor یا Outdoor) دارد.

پیش بینی می شود که در آینده سرعت های بالاتر نیز مهیا گردد.

دید غیر مستقیم NLOS (Non Line Of Sight)

یکی از علل موفقیت و رو به رشد بودن این فن آوری توانایی کار در حالت NLOS  آن است. در واقع مودم WiMAX با استفاده از انعکاس امواج آنتن از روی ساختمان ها و موانع نیز قادر به برقراری ارتباط می باشد که این خصوصیت بسیار مهمی برای یک سیستم بی سیم است. در استاندارد 802.16e قدرت پوشش دهی در حالت NLOS نسبت به استاندارد های پیشین بهینه تر شده است و در نتیجه پوشش بهتری حاصل گردیده است.

در حالت کلی دو نوع دید در سیستم های بدون سیم وجود دارد:

• دید مستقیم Line of sight
• دید غیر مستقیم Non Line of sight

در حالت اول فرستنده و گیرنده باید یکدیگر را مستقیما و بدون هیچ مانعی ببینند ولی در حالت دوم همانطور که در بالا گفته شد نیازی به دید مستقیم نیست و گیرنده امواج انعکاس یافته از موانع را دریافت میکند و با فن آوری خاصی که در آن طراحی شده است می تواند ارتباط را برقرار کند.

 

تداخل فرکانسی
فرکانس مورد استفاده در سیستم WiMAX پارس آنلاین به صورت اختصاصی بوده و در محدوده 3.5GHz است لذا تداخلی با هیچ فرکانسی در کشور ندارد. در ضمن بدلیل ساختاری که WiMAX دارد چنانچه در فرکانس خاصی تداخل مشاهده کند از سایر فرکانس های دیگر تعریف شده در باند فرکانسی اختصاص یافته، استفاده میکند. محدوده شهر توسط سلول های مختلف و محاسبات دقیق رادیو فرکانسی پوشش داده شده است تا کاربران بتوانند به راحتی و بدون کمترین مشکلی از این ارتباط استفاده کنند.

امنیت
امنیت شبکه WiMAX با استفاده از EAP/TTLS و PKMv2 و رمزنگاری 128 بیتی  AESکه در لایهMAC انجام می شود که در حال حاضر قویترین الگوریتم های امنیتی هستند.

تضمین کیفیت خدمات QoS
QoS در سیستم WiMAX دارای 5 کلاس سرویس برای کاربرد های متفاوت می باشد و این کلاس های QoS امکان سرویس دهی کاربرد های حساس به زمان و کیفیت مانند VoIP را فراهم می نماید. در سیستم WiMAX هر ارتباط بوسیله الگوریتم زمان بندی خاصی کنترل میشود وبدینوسیله توانایی تضمین سرویس های مختلف را دارد.

استفاده در حال حرکت Mobility
Mobility یا قابلیت تحرک کاربر یکی از مهمترین مزایای سرویس WiMAX پارس آنلاین است . این قابلیت به این معنی است که کاربر در حال حرکت می تواند بدون قطع شدن از ارتباط استفاده کند و چنانچه در حال حرکت از یک آنتن به آنتن دیگر برسد مانند ارتباط موبایل از آنتن جدید ارتباط خواهد گرفت.

محدوده پوشش وسیع
میزان فضای پوشش داده شده توسط یک فرستنده WiMAX بستگی به شرایط مختلفی دارد ولی در حالت کلی برای دید غیر مستقیم NLOS بین 1-5 کیلومتر و برای دید مستقیم LOS تا 30 کیلومتر است.

تجهیزات کوچک با استفاده آسان
شبکه WiMAX نیاز به تجهیزات بزرگ و پیچیده ای ندارد و استفاده از تجهیزات آن راحت و آسان است.

منبع:www.parsonline.com

نگاهی به WIMAX

وایمکس (به انگلیسی: WiMAX) اصطلاحی ابداعی است که مخفف کلاماتی است که به معنای قابلیت تبادل و استفاده اطلاعات در سطح جهانی برای دستیابی از طریق میکروویو می‌باشد (به انگلیسی: Worldwide Interoperability for Microwave Access). چیزی که WiMAX در هسته خود دارد شامل استانداردهای مبتکرانه‌ای می‌شود که هدف آن تضمین کارکرد و هماهنگی امواج رادیویی باند پهن بی سیم برای استفادهٔ مشتریان از فروشنده‌ای به فروشندهٔ دیگر می‌شود.

چیست؟

WiMAX سیستم ارتباطی و دیجیتالی بی سیم می‌باشد. همچنین به عنوان پروتکل ۸۰۲٫۱۶ (توسط IEEE) شناخته شده‌است که جایگزینی برای شبکه‌های بی سیم نواحی شهری تعیین شده‌است. WiMAX می‌تواند دستیابی بی سیم پهن باند فراهم سازد (BWA) که تا ۳۰ مایل (۵۰ کیلومتر) برای ایستگاه‌های ثابت و ۳ تا ۱۰ مایل (۵ تا ۱۵ کیلومتر) برای ایستگاه‌های سیار را پوشش می‌دهد. برعکس، استانداردهای شبکه‌های بی سیم محلی برای سیستم Wi-Fi در پروتکل ۸۰۲٫۱۱ در اکثر حالت‌ها به تنها ۱۰۰ تا ۳۰۰ فوت (۳۰ تا ۱۰۰ متر) محدود شده‌است.

با WiMAX، سرعت داده‌ها در شبکه‌هایی مانند Wi-Fi به سادگی پشتیبانی می‌شود. اما موضوع تداخل امواج کاهش می‌یابد. WiMAX بر روی هر دوی فرکانس‌های مجاز و غیر مجاز قابل اجراست که بدین وسیله محیطی تحت کنترل فراهم ساخته و الگوی اقتصادی قابل رشدی را برای امواج قابل حمل بی سیم ایجاد می‌سازد.

WiMAX می‌تواند برای شبکه‌های بی سیم دقیقا به طور مشابه‌ای با پروتکل‌های رایج Wi-Fi مورد استفاده قرار گیرد. WiMAX نسل دوم پروتکلی است که استفاده موثرتری از پهنای باند و جلوگیری از تداخل امواج را امکان پذیر ساخته و امکان سرعت‌های دادهٔ بالاتری بر روی مسافت‌های طولانی تر ممکن می‌سازد.

استاندارد ۸۰۲٫۱۶ که توسط موسسه IEEE به تصویب رسیده‌است، ویژگی‌های تکنیکی از پروتکل‌های ارتباطی را تعیین می‌سازد. گروهی تحت عنوان WiMAX Forum وسیله‌ای برای تست تجهیزات تولید کنندگان برای سازگاری بیشتر پیشنهاد می‌کند، درست همان گونه که برای یک گروه صنعتی نیز چنین محیطی را فراهم می‌سازد که مختص گسترش‌های تجاری و توسعهٔ فناوری می‌باشد.

WiMAX می‌تواند یک نقطه مرکزی را برای مشتریان فراهم سازد. علاوه بر آنکه چنین امکاناتی برای فراهم کنندگان خدمات، تولید کنندگان، تحلیل گران و محققانی که به تکنولوژی WiMAX، خدمات و محصولات آن علاقه مندند نیز امکان پذیر است. به زودی، WiMAX اصطلاحی به خوبی شناخته شده‌ای برای توصیف دستیابی اینترنت بی سیم در سرتاسر دنیا به حساب می‌آید.

مزایا و برتری‌های وایمکس: ویژگی‌ها و خصوصیات فنی

نیاز به بستر سازی بنیادی شبکه‌ها در کشور امری ضروری به نظر می‌رسد که با ایجاد و برقراری این تکنولوژی جدید (وایمکس) امید است که بتوان ضعف‌ها و نقصان‌هایی که در شبکه‌های کشوری وجود دارد رفع گردد و امکانات و قابلیت‌ها ی جدیدی به آن افزوده شود.

شبکه‌های بنا شده با تکنولوژی WiMAX، جزء شبکه‌های wireless شهری محسوب می‌شوند که به راحتی می‌توانند با وجود منطقهٔ بسیار وسیعی که دکل‌های WiMAX تحت پوشش خود قرار می‌دهند، کل شهر و یا شهرک‌های صنعتی و مناطق استراتژیک را پوشش دهند و قابلیت استفادهٔ اینترنت بسیار پر سرعت را از طریق این تکنولوژی برای سازمان‌ها، ارگان‌ها و شرکت‌های تجاری و همچنین منازل مسکونی امکان پذیر سازند.

به کمک WiMAX، سرعت داده‌هایی مانند Wi-Fi، پشتیبانی می‌شوند و موضوع تداخل امواج نیز کاهش می‌یابد. یکی از ویژگی‌های این تکنولوژی عدم نیاز به دید مستقیم بین مشترکان و دکل‌های BTS می‌باشد.

از جمله خصوصیات WiMAX آن است که علاوه بر داده، صدا و تصویر را نیز به خوبی پشتیبانی می‌کند و سرویسی که ارائه می‌شود به صورت کاملاً نامحدود می‌باشد و هیچ گونه محدودیت حجمی و یا زمانی ندارد و این بدان معناست که کاربر می‌تواند بدون هیچ محدودیت زمانی، در تمام شبانه روز به هر مقدار و حجمی که پهنای باندش اجازه می‌دهد download و یا upload داشته باشد.

یکپارچگی مودم، فرستنده و گیرندهٔ رادیویی در سایز بسیار کوچک و قابل حمل و امکان نصب بسیار آسان آن نیز جزو برتری‌هایی محسوب می‌شود که نسبت به سایر فن آوری‌های مشابه خود داراست. امکان مدیریت مودم کاربر از راه دور توسط شرکت و کارشناسان فنی و قابلیت به روز رسانی نرم افزارهای مودم نیز در زمرهٔ این گونه موارد قرار می‌گیرند.

عدم نیاز به دید مستقیم میان مودم سمت کاربر و آنتن مرکزی و شعاع فوق العاده زیاد تحت پوشش آن در حین سرعت بالای انتقال داده نیز از جمله ویژگی‌های دیگر آن محسوب می‌شود. که توپولوژی‌های پیشرفته (شبکه‌های mesh) و تکنیک‌های آنتنی (beam-forming، STC و تنوع آنتن) می‌توانند برای پوشش برد بیشتری به کار روند که این تکنیک‌های پیشرفته همچنین می‌توانند برای افزایش کارایی طیفی، ظرفیت، استفاده مجدد، توان خروجی ماکزیمم و میانگین برای هر کانال RF (فرکانس رادیویی) مفید واقع گردند.

خصوصیت interoperability در این تکنولوژی، بدین معناست که کاربر می‌تواند هر محصول مورد علاقهٔ خود را خریداری کند (با ویژگی‌های مورد نظرش) و مطمئن باشد که این محصول با سایر محصولات مورد تایید مشابهش هماهنگی و سازگاری خواهد داشت که این امر رقابت بین شرکت‌ها، بهتر شدن کیفیت محصولات و کاهش قیمت‌ها را در پی خواهد داشت.

کاربردهای عملی وایمکس

مهم‌ترین خصوصیت و برتری WiMAX که باید عنوان گردد همان قابلیت سیار بودن آن است که موجب می‌شود که این تکنولوژی را وارد لپ تاپ‌ها، کامپیوترهای دستی و در نهایت گوشی‌های تلفن‌های همراه سازد و این امکان را به آن‌ها می‌دهد که دیگر کاربران برای استفاده از اینترنت پر سرعت نیاز به استقرار در یک مکان خاص و یا محدودهٔ بسیار محدود نداشته باشند و بتوانند در هر حال و حتی در حال حرکت نیز با سرعت‌های بالا از این امکان بهره مند گردند.

یکی از ویژگی‌های جالب و قابل توجه در این مورد بار گذاری اطلاعات بر روی گوشی‌های تلفن همراه می‌باشد که می‌تواند برای جنبه‌های تبلیغاتی بسیار موثر واقع گردد و آن هم بدین صورت است که مثلاً فردی که در حال گذر از یک پل هوایی است به یک باره حجمی از اطلاعات بر روی گوشی وی فرستاده می‌شود که می‌تواند در قالب تصویر، صوت و یا انیمیشن باشد که برای جنبه‌های تبلیغاتی بکار گرفته شود و یا تعداد قابل توجهی افراد که روزانه از مترو استفاده می‌کنند که در هر ایستگاه نوع خاصی از تبلیغات می‌تواند برای این افراد فرستاده شود که این جنبه‌ها موج جدیدی از این فن آوری فوق العاده را در دنیای امروزی نمایان می‌سازند.

یکی از دلایل همه گیر نشدن استفاده کاربردی از کارت‌های بانکی و حذف پول از سیستم پرداخت‌های خرد در برخی کشورها از جمله ایران، عدم وجود زیر ساخت‌های لازم جهت گسترش شبکه‌های انتقال داده برای برقراری ارتباط بین هزاران دستگاه POS و ATM موجود در کشور می‌باشد. لذا این تکنولوژی به عنوان فن آوری پیشرفته در عرصهٔ فن آوری اطلاعات می‌تواند موثرترین و کاراترین راه حل موجود باشد تا این خلل موجود را حل کند و سیستم خرید از فروشگاه‌ها، سازمان‌ها و شرکت‌های تجاری را آسان سازد.

توسعهٔ ظرفیت تجارت الکترونیکی نیز از دیگر جنبه‌هایی است که حائز اهمیت می‌باشد. راه اندازی تدارک الکترونیکی در کشورهایی نظیر ایران، به توسعهٔ ICT و افزایش قابلیت‌های دولت و پردازش تراکنش‌ها به شکل موثرتری منجر خواهد شد که فواید آن در بخش‌های دیگر نظیر پرداخت‌ها و مالیات‌ها، تخصیص منابع مالی و تامین اجتماعی آشکار می‌شود. که البته تحقیقات بیشتری برای یافتن بهترین شیوهٔ پیاده سازی این گونه سیستم‌ها در کشورهای در حال توسعه مورد نیاز است.

قابلیت امنیت بالای داده‌هایی که در این شبکه وجود دارد موجب می‌شود تا داده‌ها به صورت رمز گذاری شده منتقل شوند و دسترسی به داده‌ها فقط با داشتن مجوز مربوطه (به صورت username و password) امکان پذیر باشد و کاربران و علی الخصوص کاربران سیار بتوانند در هر نقطه‌ای با داشتن چنین اجازه‌ای به این شبکه متصل شده و از امکانات ویژهٔ آن برخوردار گردند.

علاوه بر این همانطوری که ذکر شد در برنامه‌های این تکنولوژی، استفاده از سرویس‌هایی همچون VoIP نیز گنجانده شده‌است که ممکن است این تکنولوژی را به عنوان یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند.

ایجاد یک شهر یا شهرک الکترونیکی نیز از جمله اهداف این تکنولوژی برای رسیدن به آن می‌باشد که بدین وسیله بتوان موجبات آماده سازی چنین بستری را فراهم سازیم.

منبع:wikipedia

WIMAX

________________________________________
امروزه دسترسی به اينترنت در بيشتر موارد به سه طريق زير امکان پذير است :
1-دسترسی باند پهن (Broad Band):

دسترسی خانگی معمولا از طريق DSL يا مودمهای کابلی صورت می گيرد در ادارات معمولا از خطوط E1 يا E3 استفاده می کنند .
2-دسترسی WIFI:

در منزل ممکن است شما يک روتر WIFIراه اندازی کرده باشيد که به شما اجازه می دهد از Laptop در حين حرکت استفاده کنيد . در جاده ها شما ميتوانيد در رستورانها , هتلها , کافی شاپها , يا کتابخانه ها نقاط دسترسی WIFI را پيدا کنيد .

3-دسترسی Dial-Up:
اگر شما هنوز از Dial-Up استفاده می کنيد يا شانس دسترسی به اينترنت پرسرعت را نداريد يا فکر می کنيد دسترسی اينترنت پر سرعت خيلی گران است .
مشکل اصلی دسترسی به اينترنت پر سرعت قيمت بالای آن و دسترسی نداشتن در تمام نقاط می باشد .
مشکل اصلی دسترسی از طريق WIFI محدودهء کوچک تحت پوشش آن است .

چه تکنولوژی جديدی می تواند تمام اين مشکلات را حل نمايد؟
اين تکنولوژی جديد باید موارد زير را فراهم کند
.سرعت بالای سرويس باند پهن
.سيستم بی سيم به جای سيستم کابلی که بايد نسبت به DSL يا مودمهای کابلی بسيار ارزانتر باشد و خيلی راحتتر باشد که به حومه و مناطق روستايی گسترش داده شود .
.محدودهء تحت پوشش بزرگ مانند شبکه تلفن سلولی به جای محدودهء کوچک دسترسی WIFI
این سیتم در حال حاضر ایجاد شده و Wimax نامیده می شود.

Wimax مخفف World Wide Interoperability for Microwave Access و نام استاندارد IEEE آن 802.16 میباشد.

WIMAX چیست؟
WIMAX تقریبا مانند WI-FI عمل می کند با این تفاوت که در سرعت بالاتر ، در محدوده بیشتر و برای کاربران بیشتر طراحی شده است. WIMAX امکان سرویس دهی در حومه شهرها و روستا ها و نقاطی که دسترسی به اینترنت پر سرعت به دلیل عدم وجود امکانات مخابراتی و تلفنی امکان پذیر نیست را فراهم می کند.

WIMAX شامل دو قسمت عمده است:

1-دکل WIMAX که همانند دکلهای BTS های موبایل می باشد . یک دکل WIMAX حداکثر می تواند 8000 کیلومتر مربع را پوشش دهد.

2-گیرنده WIMAX : گیرنده و آنتن آن می بایست در اندازه های کوچک طراحی شده اند و حتی مدلهای PCMCI آن جهت نصب در لپتاپ ها وجود دارد .

دکلهای WIMAX با سرعت بالایی بصورت مستقیم به اینترنت متصل می شوند . اتصال دکلهای به اینترنت می تواند از طریق ارتباطات با سیم مانند لینکهای E1 یا DSL صورت پذیرد و یا اینکه از طریق ارتباطات بیسیم و مایکروویو صورت پذیرد.

WIMAX می تواند دو نوع متفاوت از سرویس بیسیم را ارائه دهد:

1-سرویس بدون دید مستقیم : همانند سرویس WI-FI ، در این سرویس می توان با یک آنتن کوچک به شبکه متصل شد . در این روش ، کاربران WIMAX از فرکانسهای پایین در رنج 2 تا 11 گیگاهرتز استفاده می کنند ( مانند WiFI) . ارسال موج کوتاه این امکان را فراهم می کند که امواج از موانع به راحتی عبور کنند و موانع شهری در ارسال امواج تاثیر کمتری می گذارد.


2-سرویس با دید مستقیم : در این روش یک آنتن در دید مستقیم دکل WIMAX قرار دارد . این روش نسبت به روش قبلی قویتر و پایدار تر است و داده ها را با خطای کمتری ارسال می کند . این روش از فرکانسهای بالاتری برای ارسال داده ها استفاده می کند و می تواند تا رنج 66 گیگاهرتز را برای ارسال استفاده کند . فرکانسهای بالاتر امکان ارائه پهنای باند بالاتر را فراهم می کند .

سرویس بدون دید مستقیم در شعاع 6 تا 9 کیلومتری پوشش می دهد ( حدود 65 کیلومتر مربع تقریبا همانند محدوده تحت پوشش موبایل ) سرویس با دید مستقیم شعاع 50 کیلومتری را پوشش می دهد ( حدود 9300 کیلومتر مربع ) که این محدوده بسیار وسیع است .

WIMAX چطور کار می کند؟


WIMAX بر اساس همان قاعده WIFI کار می کند . WIMAX داده ها را به وسیله امواج رادیویی بین کامپیوترها منتقل می کند . یک کامپیوتر که به تجهیزات WIMAX مجهز شده است ، داده ها را از یک فرستنده WIMAX دریافت می کند . ممکن است داده های ارسال شده جهت امنیت بالا و جلوگیری از دسترسی سایرین رمز شده باشد .

سریعترین ارتباط WIFI سرعت 54Mbps را فراهم می کند . این درحالی است که WIMAX می تواند پهنای باند 70Mbps را فراهم کند که این پهنای باند بین کاربران مختلف که از این سرویس استفاده می کنند تقسیم می شود طوری که سرعت برای کاربر انتهایی تقریبا مانند سرعت ADSL است .

تفاوت اصلی بین WIFI و WIMAX در سرعت نیست بلکه در محدوده تحت پوشش است . WIFI محدوده 30 متری را پوشش می دهد در حالیکه WIMAX می تواند تا شعاع 50 کیلومتری سرویس دهد. البته این محدوده در بهترین حالت به دست می آید و آب و هوا و شرایط جوی و شکل زمین و همچنین ساختمانهای بلند در شعاع تحت پوشش WIMAX تاثیر دارند .

مشخصات IEE 802.16
شعاع تحت پوشش هر دکل حداکثر 50 کیلومتر
سرعت 70Mbps
عدم نیاز به دید مستقیم بین کاربر و دکل WIMAX
فرکانس مورد استفاده بین 2 تا 11 گیگاهرتز و 10 تا 66 گیگاهرتز (دید مستقیم و غیر مستقیم )
تعریف شده بر روی هر دو لایه MAC و PHY.


در پیاده سازی WIMAX معمولا کل یک شهر تحت پوشش سرویس اینترنت آن قرار نمی گیرد . چرا که هزینه استفاده از سرویسهای بیسیم به نسبت سایر سرویسهای موجود بسیار بالاتر است . اما استفاده یک ایستگاه WIMAX در یک شهر بسیار قابل قبول تر از راه اندازی ایستگاههای فراوان WIFI جهت استفاده کاربران سیار می باشد . اما در برخی از شهرها که راه اندازی سرویسهای بر روی کابل هزینه های بالایی را می طلبد ، شرکتهای ارائه دهنده به استفاده از این تکنولوژی روی آورده اند . تکنولوژی WIMAX این امکان را به کاربران می دهد که از اینترنت خود به صورت سیار استفاده کنند . علاوه بر این در برنامه های آینده این تکنولوژی استفاده از سرویسهایی همچون VOIP نیز گنجانده شده است که ممکن است این تکنولوژی را به یکی از رقبای سیستم موبایل کلاسیک تبدیل کند .

سناریوی یک ارتباط WIMAX
برای دسترسی به یک سرویس WIMAX باید کامپیوتر شما امکان دسترسی به شبکه WIMAX را داشته باشد . معمولا این دستگاهها از سوی شرکتهای ارائه دهنده خدمات به کاربران ارائه می شوند . نکته دیگر فاصله شما از ایستگاه سرویس دهنده است . چرا که شما تنها در محدوده تحت پوشش شبکه می توانید از خدمات مورد نظر خود استفاده کنید . برای راه اندازی سرویس هم شما می بایست هزینه های مربوطه را پرداخت کنید و همچنین کدهای رمز دریافت و ارسال روی دستگاه شما تنظیم شده باشد . حال به راحتی می توانید از اینترنت پرسرعت سیار خود استفاده کنید.

Global Area Network

GAN:هدف نهایی تمامی شبکه های محلی ، ایجاد یک شبکه جهانی است . این شبکه که با استاندارد 802.20 شناخته می شود تقریبا همانند شبکه های موبایل امروزی فعالیت می کند که در آن کاربران به نقاط مختلف سفر می کنند اما در همه نقاط امکان استفاده از سرویس اینترنت پر سرعت را دارند . این شبکه علاوه بر سرعت بالا ، این امکان را به کاربر می دهد که در حال حرکت و در تمامی نقاط از به اینترنت متصل باشد .

ورود WIMAX به نوت بوکها :


حداکثر تا دوسال آینده تکنولوژی WIMAX در نوتبوکهای Centrino تعبیه خواهد شد و به این ترتیب از سال 2008 باید منتظر تغییرات گسترده ای در شکل دسترسی به اینترنت خواهیم بود .

مقیاس شبکه ها :


کوچکترین سایز شبکه ها شبکه های شخصی می باشند personal area network (PAN)
 : PAN این امکان را فراهم می کند که دستگاهها در فواصل کوتاه با یکدیگر ارتباط برقرار کنند .
 مرحله بعدی شبکه های محلی (local area network (LANاست .
 LAN امکان می دهد که منابع دستگاهها بین یکدیگر تقسیم شوند ولی LAN ها محدود به فواصل کوتاهی هستند . یکی از استاندارهای شبکه های LAN که به صورت بیسیم سرویس دهی می کند WIFI نام دارد .

WIMAXسایز بعدی شبکه ها است که در مقیاس شهری ءMetropolitan area network  کار می کند . این نوع از شبکه ها در محدوده یک شهر سرویس دهی می کنند (MAN)ء

با سپاس از انجمن Persian network

شبکه های بیسیم - فصل دوم

تاریخچه

فناوری بیسیم از سالها پیش مورد توجه و حتی استفاده بوده است . بطور مثال ارسال اطلاعات لازم به رزم ناوهای جنگی درخلال جنگهای جهانی دوم بخصوص توسط ارتش آمریکا ، نقش استفاده از فن آوری بیسیم را از همان ابتدا نقشی اساسی و تعیین کننده تعریف نمود.
اولین شبکه بیسیم که واقعا بصورت شبکه عمل مینمود در سال 1971 توسط دانشگاه هاوائی بکار گرفته شد.در آن سال متخصصان دانشگاه مزبور موفق شدند کامپیوتر های پراکنده در جزایر مختلف هاوائی را به سرور مرکزی مستقر در دانشکده اصلی مستقر در جزیره مرکزی از طریق فن آوری بیسیم متصل نمایند.
با این حال آنچه نسل امروزی شبکه های بیسیم میدانیم از سال 1997 حیات خود را آغاز نموده است. در ماه ژوئن سال 1997 انجمن مهندسان برق و الكترونيك (IEEE) استاندارد IEEE 802.11-1997 را به عنوان اولين استانداردِ شبكه‌های محلی بی‌سيم منتشر ساخت. اين استاندارد در سال 1999 مجدداً بازنگری شد و نگارش روز آمد شده آن تحت عنوان IEEE 802.11-1999 منتشر شد. استاندارد جاری شبكه‌های محلی بی‌سيم يا همانIEEE 802.11 تحت عنوان ISO/IEC 8802-11:1999، توسط سازمان استاندارد سازی بين‌المللی (ISO) و مؤسسه استانداردهای ملی آمريكا (ANSI) پذيرفته شده است. تكميل اين استاندارد در سال 1997، شكل گيری و پيدايش شبكه سازی محلی بی‌سيم و مبتنی بر استاندارد 802.11 یا همان استاندارد شبکه های بیسیم را به دنبال داشت.

تعریف و استاندارهای تعریف شده

تعریف شبکه بیسیم
شبکه ای که با استفاده از فرکانسهای رادیوئی (که به آن RF نیز میگویند) و روشهای مدولاسیوناستاندارد اطلاعات را بین سیستمهای موجود جابجا میکند.

استانداردهای تعریف شده
استاندارد 1997، پهنای باند 2Mbps را تعريف می‌كند با اين ويژگی كه در شرايط نامساعد و محيط‌های دارای اغتشاش (نويز) اين پهنای باند می‌تواند به مقدار 1Mbps كاهش يابد. روش تلفيق يا مدولاسيون در اين پهنای باند روش DSSS است.(اولین روش مدولاسیون) بر اساس اين استاندارد پهنای باند 1 Mbps با استفاده از روش مدولاسيون FHSS (روش دیگر مدولاسیون )نيز قابل دستيابی است و در محيط‌های عاری از اغتشاش (نويز) پهنای باند 2 Mbpsنيز قابل استفاده است. هر دو روش مدولاسيون در محدوده باند راديويی 2.4 GHz عمل می‌كنند. يكی از نكات جالب توجه در خصوص اين استاندارد استفاده از رسانه مادون قرمز(روش سوم مدولاسیون) علاوه بر مدولاسيون‌های راديويی DSSS و FHSS به عنوان رسانه انتقال است. ولی كاربرد اين رسانه با توجه به محدوديت حوزه عملياتی آن نسبتاً محدود و نادر است. گروه كاری 802.11 به زير گروه‌های متعددی تقسيم می‌شود.
هر زیر گروه سعی دارد تا بخش مربوط به خود را رشد داده و موجبات تسهیل و اطمینان بیشتر برای استفاده کنندگان از این تکنولوژی را فراهم نماید.

آشنائی با زیر گروههاوکمیته های کاری 802.11
كميته 802.11e كميته‌ای است كه سعی دارد قابليت QoS اِتـِرنت را در محيط شبكه‌های بی‌سيم ارائه كند. توجه داشته باشيد كه فعاليت‌های اين گروه تمام گونه‌های 802.11 شامل a، b، و g را در بر دارد. اين كميته در نظر دارد كه ارتباط كيفيت سرويس سيمی يا Ethernet QoS را به دنيای بی‌سيم بياورد.
كميته 802.11g كميته‌ای است كه با عنوان 802.11 توسعه يافته نيز شناخته می‌شود. اين كميته در نظر دارد نرخ ارسال داده‌ها در باند فركانسی ISM را افزايش دهد. باند فركانسی ISM يا باند فركانسی صنعتی، پژوهشی، و پزشكی، يك باند فركانسی بدون مجوز است. استفاده از اين باند فركانسی كه در محدوده 2400 مگاهرتز تا 2483.5 مگاهرتز قرار دارد، بر اساس مقررات FCC در كاربردهای تشعشع راديويی نيازی به مجوز ندارد. استاندارد 802.11g تا كنون نهايی نشده است و مهم‌ترين علت آن رقابت شديد ميان تكنيك‌های مدولاسيون است. اعضاء اين كميته و سازندگان تراشه توافق كرده‌اند كه از تكنيك تسهيم OFDM استفاده نمايند ولی با اين وجود روش PBCC نيز می‌تواند به عنوان يك روش جايگزين و رقيب مطرح باشد.
كميته 802.11h مسئول تهيه استانداردهای يكنواخت و يكپارچه برای توان مصرفی و نيز توان امواج ارسالی توسط فرستنده‌های مبتنی بر 802.11 است.
فعاليت دو كميته 802.11i و 802.11x در ابتدا برروی سيستم‌های مبتنی بر 802.11b تمركز داشت. اين دو كميته مسئول تهيه پروتكل‌های جديد امنيت هستند. استاندارد اوليه از الگوريتمی موسوم به WEP استفاده می‌كند كه در آن دو ساختار كليد رمز نگاری به طول 40 و 128 بيت وجود دارد. WEP مشخصاً يك روش رمزنگاری است كه از الگوريتم RC4 برای رمزنگاری فريم‌ها استفاده می‌كند. فعاليت اين كميته در راستای بهبود مسائل امنيتی شبكه‌های محلی بی‌سيم است.
اين استاندارد لايه‌های كنترل دسترسی به رسانه (MAC) و لايه فيزيكی (PHY) در يك شبكه محلی با اتصال بی‌سيم را دربردارد.



تقسیم بندی و انواع شبکه های بیسیم WWAN , WLAN , WPAN

تکنولوژی شبکه‌های بی‌سیم، با استفاده از انتقال داده‌ها توسط اموج رادیویی، در ساده‌ترین صورت، به تجهیزات سخت‌افزاری امکان می‌دهد تا بدون‌استفاده از بسترهای فیزیکی همچون سیم و کابل، با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. شبکه‌های بی‌سیم بازه‌ی وسیعی از کاربردها، از ساختارهای پیچیده‌یی چون شبکه‌های بی‌سیم سلولی -که اغلب برای تلفن‌های همراه استفاده می‌شود- و شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN – Wireless LAN) گرفته تا انوع ساده‌یی چون هدفون‌های بی‌سیم، را شامل می‌شوند. از سوی دیگر با احتساب امواجی همچون مادون قرمز، تمامی تجهیزاتی که از امواج مادون قرمز نیز استفاده می‌کنند، مانند صفحه کلید‌ها، ماوس‌ها و برخی از گوشی‌های همراه، در این دسته‌بندی جای می‌گیرند. طبیعی‌ترین مزیت استفاده از این شبکه‌ها عدم نیاز به ساختار فیزیکی و امکان نقل و انتقال تجهیزات متصل به این‌گونه شبکه‌ها و هم‌چنین امکان ایجاد تغییر در ساختار مجازی آن‌هاست. از نظر ابعاد ساختاری، شبکه‌های بی‌سیم به سه دسته تقسیم می‌گردند : WWAN، WLAN و WPAN.

1. مقصود از WWAN، که مخفف Wireless WAN است، شبکه‌هایی با پوشش بیسیم بالاست. نمونه‌یی از این شبکه‌ها، ساختار بی‌سیم سلولی مورد استفاده در شبکه‌های تلفن همراه است. (شکل 1-1)
2. WLAN پوششی محدودتر، در حد یک ساختمان یا سازمان، و در ابعاد کوچک یک سالن یا تعدادی اتاق، را فراهم می‌کند.
3. کاربرد شبکه‌های WPAN یا Wireless Personal Area Network برای موارد خانه‌گی است. ارتباطاتی چون Bluetooth و مادون قرمز در این دسته قرار می‌گیرند.




شبکه های AD HOC
شبکه های : AD HOCدرشبکه‌های Ad hoc، یک سخت‌افزار، به‌محض ورود به فضای تحت پوشش آن، به‌صورت پویا(DYNAMIC) به شبکه اضافه می‌شود. مثالی از این نوع شبکه‌ها، Bluetooth است.مثالی مشابه از این نوع شبکه ها سرویس DHCP در شبکه های LAN است،در حالتی که این سرویس فعال باشد روی شبکه سرویس گیرندگان نیاری به تنظیم و تخصیص دستی IP ADDRESS ندارند و بطور خودکار به آنها IP تخصیص می یابد.تجهیزات مختلفی از جمله صفحه کلید، ماوس، چاپگر، کامپیوتر کیفی یا جیبی و حتی گوشی تلفن همراه، در صورت قرارگرفتن در محیط تحت پوشش، وارد شبکه شده و امکان رد و بدل داده‌ها با دیگر تجهیزات متصل به شبکه را می‌یابند. تفاوت میان شبکه‌های Ad hoc با شبکه‌های محلی بی‌سیم (WLAN) در ساختار مجازی(VIRTUAL) آنهاست. به‌عبارت دیگر، ساختار مجازی شبکه‌های محلی بی‌سیم بر پایه‌ی طرحی ایستاست(STATIC) درحالی‌که شبکه‌های Ad hoc از هر نظر پویا هستند یعنی بصورت خودکار کد شناسائیIP گرفته و یکدیگر را شناسائی میکنند. طبیعی‌ست که در کنار مزایایی که این پویایی برای استفاده کننده‌گان فراهم می‌کند، حفظ امنیت(SECURITY) چنین شبکه‌هایی نیز با مشکلات بسیاری همراه است. با این وجود، عملاً یکی از راه حل‌های موجود برای افزایش امنیت در این شبکه‌ها، خصوصاً در انواعی همچون Bluetooth، کاستن از شعاع پوشش سیگنال‌های شبکه است. در واقع مستقل از این حقیقت که عملکرد Bluetooth بر اساس فرستنده و گیرنده‌های کم‌توان استوار است و این مزیت در کامپیوترهای جیبی برتری قابل‌توجه‌یی محسوب می‌گردد، همین کمی توان سخت‌افزار مربوطه، موجب وجود منطقه‌ی محدود تحت پوشش است که در بررسی امنیتی نیز مزیت محسوب می‌گردد. به‌عبارت دیگر این مزیت به‌همراه استفاده از کدهای رمز(AUTHENTICATION CODES) نه‌چندان پیچیده، تنها حربه‌های امنیتی این دسته از شبکه‌ها به‌حساب می‌آیند.جدول زیر دو نود با تکنولوژی AD HOC را که قرار است به یکدیگر متصل شوند با هم مقایسه میکند:



نکته: شبکه‌های WPAN در دسته‌ی شبکه‌های Ad Hoc نیز قرار می‌گیرند.
Access Role
برای یک شبکه بیسیم اتصال آن شبکه به یک شبکه سیمی امری معمول میباشد.در این حالت محل اتصال شبکه بیسیم به شبکه سیمی را access role گویند. در شکل زیر این مسئله به خوبی نشان داده شده است.نکته قابل تامل آنکه نباید مفهوم access role را با access point( نقطه دسترسی در خود شبکه بیسیم ) اشتباه نمود.



توپولوژی های شبکه و کاربرد آنها در فن آوری بیسیم

تعریف توپولوژی : به طرح فیزیکی شبکه توپولوژی آن شبکه میگویند.بطور مثال اگر قرار باشد دو کامپیوتر را از طریق یک کابل به یکدیگر متصل نمائیم .همانگونه که میدانیم توپولوژی های مختلفی در شبکه های مختلف بکار گرفته میشوند.اما شبکه های بیسیم با توجه به وضعیت خاص خود از شرایط ویژه ای پیروی میکنند . جدول زیر به توپولوژی های مختلف بصورت مختصر و مفید اشاره میکند:

شاید سوال مهم برای هر علاقمند به شبکه های بیسیم این باشد کدام توپولوژی در شبکه های بیسیم مورد توجه میباشند؟
جدول زیر مقایسه ای بنیادین را در این مورد انجام میدهد:

خلاصه:
در این فصل آموختیم که شبکه های بیسیم رسما" از سال 1997 بکار گرفته شدند و اولین استانداردی که دراین مورد تدوین شد استاندارد 802.11 بود.این استاندارد توسط انجمن مهندسان برق و الکترونیک که به انجمن IEEE معروف است ارائه گردید. شبکه های بیسیم به صورت شبکه هائی که با استفاده از امواج رادیوئی و تکنیک های مدولاسیون اطلاعات را انتقال میدهند تعریف شد.همچنین دانستیم که در اولین نگارش شبکه های بیسیم پهنای باند ایده آل 1mbs بود که در شرایط ایده آل تا 2mbs هم توانائی ارسال دارد.همچنین اولین روش مدولاسیون را DSSSتعریف نمودیم . و روش دوم مدولاسیون بکار رفته در استاندارد شبکه های بیسیم را FHSS دانستیم .با کمیته های کاری که روی استاندراد 802.11 کار میکنند آشنا شدیم .این کمیته ها شامل :802.11a,b,g,d,x,i,h میباشند.وظایف هر کمیته شرح داده شد و به مفهوم WEP نیز اشاره شد .الگوریتم RC4 را الگوریتم رمز نگاری بکار رفته در WEP دانستیم .با سه نوع شبکه های بیسیم با نامهای WWAN , WLAN , WPAN آشنا شدیم و با توجه به تعریف شبکه AD HOC نوع WPAN از انواع شبکه های بیسیم را جزء تکنولوژی AD HOC دانستیم.

واژگان کلیدی:
• IEEE
• WIRELESS
• ISO
• ANSI
• 802.11
• RF
• DSSS
• FHSS
• SECURITY
• AUTHENTICATE
• QOS
• ETHERNET
• ISM
• FCC
• OFDM
• PBCC
• WEP
• RC4
• MAC
• PHY
• TRANSMISSION
• QUALITY
• POWER
• DOMAIN
• DYNAMIC
• STATIC
• BLUETOOTH
• AD HOC
• VIRTUAL
• WLAN
• WWAN
• WPAN
• STAR
• BUS
• FULL MESH
• LINE
• TREE
• RING
• PARTIAL MESH


زبان تخصصی:
AD HOC: The mode in which a wireless device connects to another wireless device directly without an access point conducting the connection.
DHCP: Dynamic Host Configuration Protocol. This is a protocol that allows a client to automatically receive networking parameters (address, mask, gateway, DNS) from a server (typically the router or wireless gateway).
IEEE:
Institute of Electrical and Electronics Engineers. A non­profit U.S. engineering organization which develops, defines, and reviews standards within the electronics and computer science industries.

سوالات بخش1:


1. اولین نگارش تصحیح شده شبکه های بیسیم توسطIEEE در چه سالی منتشر شد؟ a)1971 b)1997 c)1999 d)ژوئن 1997
2. نام اختصاری موسسه استانداردهای ملی آمریکا چیست؟ a)IEEE b)ISO c)ANSI d)FCC
3. روش جانشین اولین روش مدولاسیون استاندارد 802.11 چه نام دارد؟ a)DSSS b)FHSS c)OFDM d) PBCC
4. کدام کمیته روی توان مصرفی استاندارد بیسیم عمل مینماید؟ a)802.11a b)802.11g c)802.11e d)802.11h
5. کدام نوع شبکه مربوط به شبکه های بیسیم با پوشش و برد بالا میباشند؟ a)WWAN b)WPAN c)WLAN d)هرسه گزینه صحیح میباشند.
6. این تو پولوژی قابل استفاده در شبکه های بیسیم میباشد اما به ندرت مورد استفاده قرار میگیرد.a)bus b)mesh c)ring d) partial mesh
7. در مورد هر یک از واژگان کلیدی به اختصار توضیح دهید.

شبکه های بیسیم - فصل اول - آشنائی با شبکه

تقسيم‌بندي شبكه‌ها بر اساس اندازه آنها
• شبكه‌هاي محلي (Local Area Networks)
• شبکه‌هاي ناحيه‌اي (Metropolitan Area Networks)
• شبکه‌هاي گسترده (Wide Area Networks)
• شبكه‌هاي بي‌سيم (Wireless Networks)
• شبكه شبكه‌ها (internetwor)

آنچه برای ما اهمیت بیشتری دارد شبکه های بیسیم میباشد.این شبکه ها از نقطه نظر تکنولوؤی به سه دسته تقسیم میشوند.



• ارتباطات داخل سيستمي Bluetooth
• LAN بي‌سيم IEEE802.11
• WAN بي‌سيم






مفاهیم زیر هنگام مطالعه مباحث لایه سودمند میباشتد.

ارتباطات داخل سيستمي: برقراري ارتباطات بيسيم بين قطعات داخلي يك كامپيوتر

LAN بي‌سيم: برقراري ارتباط بين کامپيوترها از طريق يک مودم راديويي و يک آنتن

WAN بي‌سيم: با برد بيشتر و نرخ انتقال داده كمتر نسبت به LAN بي‌سيم از جمله شبكه تلفن همراه


در این راستا آشنایی با مفاهیم زیر سودمند میباشد.همانگونه که میدانیم شبکه ها به هفت لایه تقسیم میگردند.علت این طراحی چیست؟
لزوم طراحي لايه‌اي--------------->كاهش پيچيدگيهاي طراحي

مفاهيم کلي :

لايه: اجزاء تشکيل دهنده شبکه‌ها با ارائه سرويسهاي خاص به لايه بالاتر
پروتکل: قواعد برقراري ارتباط يك لايه با لايه ديگر
همتا(peer): تمام اجزاء موجود در يک لايه
واسط (interface): تعيين سرويسها و عملکردهايي که هر لايه در اختيار لايه بالاتر قرار مي‌دهد
معماري شبكه (network architecture) : مجموعه لايه‌ها و پروتکلها


بر اساس مدلی که سازمان استانداردهاي جهاني ISO ارائه نموده است مدل OSI مدل رسمی در طراحی شبکه ها می باشد. مدل دیگری که مورد تایید این سازمان قرار گرفته است مدل TCP/IP است که در ادامه این دو مدل را با یکدیگر مقایسه خواهیم نمود:

اصول مدل مرجع OSI

• يك لايه، زماني بايد ايجاد شود كه خدمت متفاوتي مورد نياز است.

• هر لايه بايد وظيفه مشخصي داشته باشد.

• وظيفه هر لايه بايستي با در نظر گرفتن قراردادهاي جهاني تعريف گردد.

• مرزهاي لايه بايد براي كم كردن جريان اطلاعات از طريق رابط لايه‌ها انتخاب شوند.

• تعداد لايه‌ها بايد به اندازه‌اي زياد باشد كه وظايف متمايز در يك لايه مشترك نباشد و به اندازه‌اي كم باشد كه معماري آنها نامناسب نگردد.


لايه‌هاي مدل مرجع OSI

• لايه فيزيكي (Physical layer)
• لايه پيوند داده‌ها (Data link layer)
• لايه شبكه (Network layer)
• لايه انتقال (Transport layer)
• لايه جلسه (Session layer)
• لايه نمايش(Presentation layer)
• لايه كاربرد(Application layer)

 

* لايه فيزيکي Physical layer
وظيفه ارسال بيتهاي خام(پردازش نشده) بر روي کانال ارتباطي و حصول اطمينان از ارسال درست بيت مورد نظر
* لايه پيوند داده‌ها Data link layer
اين لايه وظيفه تبديل وسايل انتقال اطلاعات خام به كانال ارتباطي بدون خطا از ديد لايه شبكه را بر عهده دارد و حاوي زير لايه خاصي به نام زير لايه دستيابي شبکه MAC مي‌باشد.

* لايه شبکه Network layer
اين لايه وظيفه کنترل زير شبکه و همچنين چگونگي هدايت بسته‌هاي اطلاعاتي را از مبدأ به مقصد بر عهده دارد.
* لايه انتقال Transport layer
وظيفه اصلي اين لايه دريافت داده از لايه بالاتر و در صورت نياز شكستن آن به اندازه‌هاي كوچكتر، فرستادن آنها به لايه شبكه و اطمينان حاصل كردن از اينكه داده‌ها بطور صحيح به طرف مقابل مي‌رسد.
* لايه جلسه Session layer
اين لايه به كاربران در ماشينهاي مختلف اجازه مي‌دهد كه جلساتي را بين خودشان برقرار كنند و خدمات گوناگوني مانند کنترل گفتگو و مديريت نشانه و همگام‌سازي را نيز ارائه مي‌دهد.در این راستا دو وظیفه اسای را در این لایه نباید از یاد برد:

• مديريت نشانه: به اين معناست كه دو طرف يك عمل بحراني را در آن واحد انجام ندهند.

• همگام سازي: همگام سازي كمك مي‌كند كه در هنگام ارسال يک فايل بزرگ، پس از ازكار افتادن و بروز مشکل، انتقال دوباره از آخرين نقطه كنترلي، تكرار گردد.

* لايه نمايش Presentation layer
اين لايه به قواعد و معناي اطلاعات فرستاده شده مربوط مي‌شود.
* لايه کاربرد Application layer
اين لايه شامل قراردادهاي گوناگوني كه مورد نياز عمومي‌كاربران است مي‌باشد. از جمله قراردادهايي كه بطور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرد http مي‌باشد كه اساس شبكه جهاني اينترنت مي‌باشد.
از ديگر قراردادهاي اين لايه، براي انتقال فايل، مي‌توان از پست الكترونيكي و اخبار شبكه و... نام برد.


لايه‌هاي مدل مرجع TCP/IP
در این مدل لایه ها بصورت خلاصه شده در 4 گروه ارائه شده اند:

# لايه کاربرد Application layer
لايه كاربرد در بالاي لايه انتقال قرار دارد و شامل تمام قراردادهاي لايه بالاتر مي‌باشد. مدلهاي اوليه، شامل پايانه مجازي (telnet) و انتقال فايل (ftp) و پست الكترونيكي (SMTP) بوده‌اند.

# لايه انتقال Transport layer
اين لايه شامل دو قرارداد به شرح زير مي‌باشد:
• TCP (قرار داد كنترل انتقال): قرارداد قابل اعتماد و اتصالگرايي است كه اجازه مي‌دهد رشته‌اي از بايتهايي که از يک ماشين شروع به حرکت مي‌کنند، بدون خطا به ماشين ديگري در لايه اينترنت تحويل شوند.
• UDP (قرارداد داده گرام كاربر): يك قرارداد غير قابل اعتماد و بي اتصال براي كاربردهايي كه در آن تحويل سريع مهمتر از تحويل صحيح مي‌باشد بطور گسترده مورد استفاده قرار مي‌گيرد.

# لايه اينترنت Network layer
وظيفه اصلي اين لايه دريافت داده از لايه بالاتر و در صورت نياز شكستن آن به اندازه‌هاي كوچكتر، فرستادن آنها به لايه شبكه و اطمينان حاصل كردن از اينكه داده‌ها بطور صحيح به طرف مقابل مي‌رسد.


# لايه ميزبان به شبکه (Network Interface)
فقط بيان مي‌كند كه ميزبان با استفاده از بعضي از قراردادها به شبكه متصل شود. بنابراين مي‌تواند بسته‌هاي IP را از طريق آن ارسال كند. اين قرارداد از ميزبان به ميزبان و از شبكه به شبكه تعريف نشده است.

مقايسه مدلهاي مرجع OSI و TCP/IP

هر دو بر اساس مفهوم پشته‌اي از قراردادهاي مستقل پايه‌گذاري شده‌اند.
# عملکرد لايه‌ها در آنها مشابه به هم مي‌باشد.
# در هر دو مدل لايه بالاي لايه انتقال، لايه مربوط به خدمات انتقال قرار دارد.
# مدل OSI هر دو ارتباط اتصالگرا و بي‌اتصال را در لايه شبكه و فقط اتصالگرا را در لايه انتقال پشتيباني مي‌كند.
و مدل TCP/IP در لايه شبكه فقط از ارتباط بي اتصال و از هردو ارتباط در لايه انتقال پشتيباني مي‌كند.

اکنون شاید این سوال برای شما مطرح گردد که منظور از خدمات اتصال گرا یا بی اتصال چیست؟

خدماتي که هرلايه‌ به لايه‌هاي بالاتر خود عرضه مي‌كند:
خدمات اتصال‌گرا (پياده‌سازي بر اساس مدل تلفن)
• قابل اعتماد
• دنباله‌هاي پيام

• رشته‌هاي بايتي
• غير قابل اعتماد
خدمات بي‌اتصال (پياده‌سازي بر اساس مدل پست)
• قابل اعتماد
• غير قابل اعتماد خدمات داده‌گرام
• خدمات درخواست و پاسخ

خلاصه بخش:
در این بخش دانستیم که شبکه ها از لحاظ اندازه به 5 رسته تقسیم میگردند.که یکی از آنها شبکه های بیسیم میباشد.همچنین ارتباطات بیسیم را به سه گروه تقسیم نمودیم شامل blue tooth,lan,wan .آنگاه دیدگاه لایه های هفت گانه شبکه را بیان کردیم و علت استفاده از لایه های هقت گانه را گقتیم.با مقاهیمی مانند لایه،همتا،پروتکل،واسط و معماری شبکه نیز آشنا شدیم .سپس با اصول مدل مرجع آشنایی پیدا کردیم و هفت لایه مدل OSI را بر شمردیم و این مدل را با مدل چهار گانه TCP/IP مقایسه نمودیم.همچنین خدمات اتصال گرا و بی اتصال را نیز دانستیم.

 

واژگان تخصصی:
LAN
WAN
MAN
Network architecture
Peer
Interface
ISO
OSI
ANSI
IEC
IAB
IEEE


زبان تخصصی
با ترجمه متن زیر مهارت خود را در ترجمه متون تخصصی شبکه افزایش دهید.

IEEE
Institute of Electrical and Electronics Engineers. A non­profit U.S. engineering
organization which develops, defines, and reviews standards within the
electronics and computer science industries.

سوالات بخش:
1)منظور از شبکه های MAN کدام نوع از شبکه میباشد؟
• محلی
• گسترده
• ناحیه ای
• بیسیم
2)هرگاه یک صفحه کلید بیسیم در اختیار داشته باشیم آنگاه انتظار داریم ارتباط بیسیم
صفحه کلید از نوع ......... باشد.
• LAN
• MAN
• WAN
• BLUE TOOTH
3)به مجموعه لایه ها و پروتکل ها .......... میگویند.
• PEER
• INTERFACE
• Network architecture
• WIRELESS
4) اين لايه وظيفه تبديل وسايل انتقال اطلاعات خام به كانال ارتباطي را بدون خطا بر عهده دارد:
• NETWORK
• TRANSPORT
• DATALINK
• SESSION
5) اين معناست كه دو طرف يك عمل بحراني را در آن واحد انجام ندهند.
• مدیریت بحران
• همزمان سازی
• انتقال بیسیم
• هیچکدام
6) وظيفه اصلي اين لايه دريافت داده از لايه بالاتر و در صورت نياز شكستن آن به اندازه‌هاي كوچكتر، فرستادن آنها به لايه شبكه و اطمينان حاصل كردن از اينكه داده‌ها بطور صحيح به طرف مقابل مي‌رسد.
• DATALINK
• NETWORK
• TRANSPORT
• PRESENTETION
7)در مورد هر یک از واژگان تخصصی به اختصار توضیح دهید.


منابع:
1. WWW.PNU.AC.IR
2.
با تشکر از دكتر داود كريم‌زادگان‌مقدم
(شبكه‌هاي كامپيوتري: اندرو تننبام
نام مترجم: پدرام و ملكيان)