۱۳۹۴-۴-۱۵، ۰۲:۳۵ عصر
استفاده از شبکه Wi-Fi راحت است اما پیچیدگیها و دردسرهای خاص خود را دارد. در اینجا میخواهیم با شبکه های Wi-Fi و ساختار آن بیشتر آشنا شده و درباره تنظیمات مربوط به آنها بیشتر بدانیم. همچنین به صورت عملی خواهیم دید، آنتن ها و استانداردهای شبکه Wi-Fi چه تأثیری در کارایی و سرعت خواهندداشت و برای شبکه بیسیم خانگی باید به چه چیزهایی توجه داشته باشیم.
مرور کلیرابط Wi-Fi از امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات در شبکه استفاده میکند. مؤسسه Wi-Fi Alliance که شرکتهای مختلفی عضو هستند، وظیفه تعیین استانداردها و قوانین مربوط به این ارتباط رادیویی را بر عهده دارند و استانداردهای مختلف را براساس استانداردهای IEEE 802.11 تعیین میکنند. دستگاههایی که دارای امکانات و قابلیتهایی مطابق با این استانداردها هستند، نشان Wi-Fi Certified را دریافت میکنند. روترهای Wi-Fi میتوانند به صورت دستگاههای مجزا یا مجتمع شده در مودمهای ADSL ،WiMAX یا دستگاههای دیگر وجود داشته باشند. یک کنترلر داخلی وظیفه مدیریت سیگنالها، رمزنگاری و رمزگشایی و انتقال اطلاعات را بر عهده دارد و مانند هر وسیله رادیویی دیگری، آنتن بخشی جدایی ناپذیر از آن خواهدبود. آنتن های به کار رفته در روترها یا گیرنده های Wi-Fi ممکن است به صورت فیزیکی روی دستگاه قرار داشته و قابل دیدن بوده یا درون دستگاه مجتمع شده باشند. بيشتر روترها از باند 2/4 گیگاهرتز برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند که در رابط بلوتوث و حتی مایکروویوها به کار گرفته شده است. به همین دليل و همچنین ازدیاد تعداد دستگاه های Wi-Fi باند 2/4 گیگاهرتز، میزان تداخل در این باند زیاد است. به تازگي با تعریف استانداردها و قوانین موردنیاز، امکان استفاده از باند پنج گیگاهرتز نیز فراهم شده و روترهای جدید می توانند به طور همزمان از دو باند 2/4 و پنج گیگاهرتز پشتیبانی کنند. استفاده از باند پنج گیگاهرتز تداخل را به کمترین میزان ممکن کاهش می دهد اما در عین حال دستگاه های گیرنده Wi-Fi نیز باید بتوانند از این باند پشتیبانی کنند.
امنیت در Wi-Fi
نمونه های اولیه استاندارد Wi-Fi تنها از سیستم رمزنگاری WEP یا Wired Equivalent Privacy بهره می بردند که البته به سادگی قابل شکستن و نفوذپذیر بود. به مرور زمان، سیستم های رمزنگاری WPA و WPA2 معرفی شد که باعث افزایش میزان امنیت شدند. استفاده از سیستمهای رمزنگاری باعث اشغال بخشی از پهنای باند می شود اما این مسئله به افزایش میزان امنیت و حفاظت از اطلاعات می ارزد. ویژگی WPS یا Wi-Fi Protected Setup که در سال 2007 معرفی شد، کاربر را از وارد کردن کلمه عبور برای اتصال به شبکه بی نیاز می کند و برای تبادل کلمه عبور و اتصال به شبکه بی سیم تنها کافیست یک دکمه فشرده شود. با این حال گفته می شود، این قابلیت امنیت پایینی داشته و یک هکر می تواند در عرض چند ساعت از طریق آن به شبکه نفوذ کند. به همین دليل، برخی متخصصان شبکه توصیه می کنند، این ویژگی را در تنظیمات روتر غیرفعال کنید
آنتنهای Wi-Fi
آنتن های Wi-Fi در انواع مختلف و برای کاربرد در محیطهای بسته یا فضای باز طراحی شده اند. آنتن های Directional سیگنال را تنها به یک جهت منتقل کرده و به دستگاه دیگری که در مسیر انتقال سیگنال قرار گرفته می رساند.
این آنتن ها در انواع مختلفی تولید شده و بیشتر برای فضاهای باز در نظر گرفته شده اند. به کمک این آنتن ها می توان اتصال اینترنت را از یک ساختمان به صورت بی سیم به یک ساختمان دیگر منتقل کرد (کاربردهای مشابه دیگری نیز در استفاده از این آنتن ها وجود دارد). آنتن های Omni-Directional همان چیزی است که در بيشتر روترهای خانگی و اداری یافت می شود و سیگنال را از یک نقطه به چندین جهت پخش می کند. این آنتن ها نیز در انواع مختلف برای کاربردهای داخلی و فضای بیرون طراحی شده اند. آنتن های Omni-Directional ساده در روترها، محیط پیرامون خود را به شکل یک پیراشکی که آنتن در وسط آن قرار گرفته، تحت پوشش قرار می دهند. البته به اين دليل که این آنتنها تمامی محیط اطراف خود را پوشش می دهند، حداکثر فاصله آنتن دهی آنها کمتر است. پوشش دهی آنتن های Wi-Fi به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل توان خروجی روتر یا کارت شبکه بیسیم، توان دریافت سیگنال، موانع محیطی مختلف در مسیر انتقال اطلاعات و... می شود. توان خروجی بر حسب میلی وات اندازه گیری می شود که بر حسب نوع کارت شبکه مورد استفاده می تواند متفاوت باشد (این مقدار هرچه بیشتر باشد، به اين معناست که قدرت سیگنال خروجی بیشتر خواهدبود). آنتن ها سیگنال دریافتی را متمرکز کرده و می توانند توان خروجی را تقویت کنند. مهمترین عددی که درباره آنتن های Wi-Fi همواره مد نظر قرار می گیرد، نرخ دسی بل آن است که هرچه بیشتر باشد به معنی امکان ارسال سیگنال به فضای دورتر است. در جستوجوی MIMO
عبارت MIMO مخفف Multiple-Input and Multiple-Output است که به معنای استفاده از چند آنتن و چندین ورودی و خروجی در فرستنده و گیرنده رادیویی با هدف افزایش کارایی در انتقال اطلاعات است.
البته کلمات «آنتن» و «وجود چندین ورودی و خروجی» در تعریف MIMO لزوماً به معنای وجود چند آنتن فیزیکی در روتر نبوده و بیشتر به کانالهای انتقال اطلاعات گفته می شود. این فناوری بدون آنکه به توان یا پهنای باند بیشتری نیاز داشته باشد، می تواند سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهد و از همین بابت مورد توجه سازندگان دستگاه های Wi-Fi قرار گرفته است. این کار با پخش توان انتقال اطلاعات روی کانالها و آنتن های مختلف آرای های از اطلاعات برای انتقال ایجاد کرده و میزان ثبات و کارایی را بهبود می بخشد. این موارد باعث شده، استاندارد MIMO در استاندارد 802.11n، اتصال نسل چهارم مخابراتی 4G ،WiMAX و HSPA+ گنجانده شود.
مرور کلیرابط Wi-Fi از امواج رادیویی برای انتقال اطلاعات در شبکه استفاده میکند. مؤسسه Wi-Fi Alliance که شرکتهای مختلفی عضو هستند، وظیفه تعیین استانداردها و قوانین مربوط به این ارتباط رادیویی را بر عهده دارند و استانداردهای مختلف را براساس استانداردهای IEEE 802.11 تعیین میکنند. دستگاههایی که دارای امکانات و قابلیتهایی مطابق با این استانداردها هستند، نشان Wi-Fi Certified را دریافت میکنند. روترهای Wi-Fi میتوانند به صورت دستگاههای مجزا یا مجتمع شده در مودمهای ADSL ،WiMAX یا دستگاههای دیگر وجود داشته باشند. یک کنترلر داخلی وظیفه مدیریت سیگنالها، رمزنگاری و رمزگشایی و انتقال اطلاعات را بر عهده دارد و مانند هر وسیله رادیویی دیگری، آنتن بخشی جدایی ناپذیر از آن خواهدبود. آنتن های به کار رفته در روترها یا گیرنده های Wi-Fi ممکن است به صورت فیزیکی روی دستگاه قرار داشته و قابل دیدن بوده یا درون دستگاه مجتمع شده باشند. بيشتر روترها از باند 2/4 گیگاهرتز برای انتقال اطلاعات استفاده میکنند که در رابط بلوتوث و حتی مایکروویوها به کار گرفته شده است. به همین دليل و همچنین ازدیاد تعداد دستگاه های Wi-Fi باند 2/4 گیگاهرتز، میزان تداخل در این باند زیاد است. به تازگي با تعریف استانداردها و قوانین موردنیاز، امکان استفاده از باند پنج گیگاهرتز نیز فراهم شده و روترهای جدید می توانند به طور همزمان از دو باند 2/4 و پنج گیگاهرتز پشتیبانی کنند. استفاده از باند پنج گیگاهرتز تداخل را به کمترین میزان ممکن کاهش می دهد اما در عین حال دستگاه های گیرنده Wi-Fi نیز باید بتوانند از این باند پشتیبانی کنند.
امنیت در Wi-Fi
نمونه های اولیه استاندارد Wi-Fi تنها از سیستم رمزنگاری WEP یا Wired Equivalent Privacy بهره می بردند که البته به سادگی قابل شکستن و نفوذپذیر بود. به مرور زمان، سیستم های رمزنگاری WPA و WPA2 معرفی شد که باعث افزایش میزان امنیت شدند. استفاده از سیستمهای رمزنگاری باعث اشغال بخشی از پهنای باند می شود اما این مسئله به افزایش میزان امنیت و حفاظت از اطلاعات می ارزد. ویژگی WPS یا Wi-Fi Protected Setup که در سال 2007 معرفی شد، کاربر را از وارد کردن کلمه عبور برای اتصال به شبکه بی نیاز می کند و برای تبادل کلمه عبور و اتصال به شبکه بی سیم تنها کافیست یک دکمه فشرده شود. با این حال گفته می شود، این قابلیت امنیت پایینی داشته و یک هکر می تواند در عرض چند ساعت از طریق آن به شبکه نفوذ کند. به همین دليل، برخی متخصصان شبکه توصیه می کنند، این ویژگی را در تنظیمات روتر غیرفعال کنید
آنتنهای Wi-Fi
آنتن های Wi-Fi در انواع مختلف و برای کاربرد در محیطهای بسته یا فضای باز طراحی شده اند. آنتن های Directional سیگنال را تنها به یک جهت منتقل کرده و به دستگاه دیگری که در مسیر انتقال سیگنال قرار گرفته می رساند.
این آنتن ها در انواع مختلفی تولید شده و بیشتر برای فضاهای باز در نظر گرفته شده اند. به کمک این آنتن ها می توان اتصال اینترنت را از یک ساختمان به صورت بی سیم به یک ساختمان دیگر منتقل کرد (کاربردهای مشابه دیگری نیز در استفاده از این آنتن ها وجود دارد). آنتن های Omni-Directional همان چیزی است که در بيشتر روترهای خانگی و اداری یافت می شود و سیگنال را از یک نقطه به چندین جهت پخش می کند. این آنتن ها نیز در انواع مختلف برای کاربردهای داخلی و فضای بیرون طراحی شده اند. آنتن های Omni-Directional ساده در روترها، محیط پیرامون خود را به شکل یک پیراشکی که آنتن در وسط آن قرار گرفته، تحت پوشش قرار می دهند. البته به اين دليل که این آنتنها تمامی محیط اطراف خود را پوشش می دهند، حداکثر فاصله آنتن دهی آنها کمتر است. پوشش دهی آنتن های Wi-Fi به عوامل مختلفی بستگی دارد که شامل توان خروجی روتر یا کارت شبکه بیسیم، توان دریافت سیگنال، موانع محیطی مختلف در مسیر انتقال اطلاعات و... می شود. توان خروجی بر حسب میلی وات اندازه گیری می شود که بر حسب نوع کارت شبکه مورد استفاده می تواند متفاوت باشد (این مقدار هرچه بیشتر باشد، به اين معناست که قدرت سیگنال خروجی بیشتر خواهدبود). آنتن ها سیگنال دریافتی را متمرکز کرده و می توانند توان خروجی را تقویت کنند. مهمترین عددی که درباره آنتن های Wi-Fi همواره مد نظر قرار می گیرد، نرخ دسی بل آن است که هرچه بیشتر باشد به معنی امکان ارسال سیگنال به فضای دورتر است. در جستوجوی MIMO
عبارت MIMO مخفف Multiple-Input and Multiple-Output است که به معنای استفاده از چند آنتن و چندین ورودی و خروجی در فرستنده و گیرنده رادیویی با هدف افزایش کارایی در انتقال اطلاعات است.
البته کلمات «آنتن» و «وجود چندین ورودی و خروجی» در تعریف MIMO لزوماً به معنای وجود چند آنتن فیزیکی در روتر نبوده و بیشتر به کانالهای انتقال اطلاعات گفته می شود. این فناوری بدون آنکه به توان یا پهنای باند بیشتری نیاز داشته باشد، می تواند سرعت انتقال اطلاعات را افزایش دهد و از همین بابت مورد توجه سازندگان دستگاه های Wi-Fi قرار گرفته است. این کار با پخش توان انتقال اطلاعات روی کانالها و آنتن های مختلف آرای های از اطلاعات برای انتقال ایجاد کرده و میزان ثبات و کارایی را بهبود می بخشد. این موارد باعث شده، استاندارد MIMO در استاندارد 802.11n، اتصال نسل چهارم مخابراتی 4G ،WiMAX و HSPA+ گنجانده شود.
