تحقیق مقاله شبکه های بی سیم

خلاصه تحقیق مقاله شبکه های بی سیم

دلایلی که باعث شد شبکه ی بی سیم شکوفا شود، عبارت بودند از:

ظهور تکنولوژی « طیف گسترده» در محصولات تجاری ؛ این تکنولوژی که از حدود 50 سال قبل شناخته شده بود و صرفاً در حوزه ی محصولات نظامی و امنیتی کاربرد داشت نهایتاً در ده ی نود به حیطه ی محصولات تجاری کشیده شد. این تکنولوژی مخابراتی می توانست بر بسیاری از موانع طبیعی سیستم های مخابراتی سنتی (آسیب پذیری داده ها از نویز محیط و آسیب پذیری از پژواک سیگنال ها و محو چند مسیره) فائق آید.

تکنولوژی مدارات مجتمع آنالوگ و دیجیتال ضمن پیشرفت حیرت آور،ارزان هم شده بود؛ لذا می شد به ارزانی محصولات بی سیم امیدوار بود.

در طیف امواج الکترومغناطیسی به منظور پیاده سازی سیستم های مخابراتی کوتاه برد، سه باند فرکانسی به رایگان و بدون نیاز به اخذ مجوز در اختیار عموم قرار گرفت و همه می توانستند محصولاتی تولید کنند که بدون نقص قوانین دولتی در این باندها کار کنند. پهنای این باندهای فرکانسی به ترتیب 26 ،5/83 و 125 مگاهرتز است که برای بسیاری از کاربردها کفایت می کند.

مشکل Capture Effect با ثابت نگه داشتن توان تمام سیگنال ها در برد بسیار محدود (زیر سیصد متر) ،قابل کنترل و رفع خواهد بود.

روش های جدید مدولاسیون دیجیتال، نرخ ارسال در پهنای باند محدود را افزایش داده اند.

آمارها نشان می دهد که تعداد کاربران شبکه های محلی بی سیم در ابتدای سال 2000 بسیار ناچیز (زیر 70 هزار) بوده در حالی که با یک رشد سرسام آور در انتهای سال 2002 به 15 میلیون کاربر در جهان رسیده است. اگر منحنی چنین رشدی را ترسیم کنید، آن را شبیه به یک انفجار خواهید یافت.

WiFi مخفف کلمات Fidelity Wireless می باشد و در حقیقت یک شبکه بی سیم است که از امواج رادیویی استفاده می کند. WiFi برترین فناوری برای ایجاد شبکه های بی سیم در منزل و کار است . WiFi به کامپیوترها و تجهیزات شبکه از قبیل پرینترها بدون بهره گیری از سیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اغلب تجهیزات جدید شبکه سازی بی سیم که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، تجهیزات WiFi هستند. هم چنین از WiFi به منظور تسهیل فرآیند دسترسی به اینترنت در مکان های عمومی مانند فرودگاه ها نیز استفاده می شود.

مزایای شبکه بی سیم

به علت مزایای بسیار شبکه بی سیم ، این شبکه ها توسط کاربران تجاری و خانگی بیش از پیش مورد استفاده قرار می گیرند.

1- باقی ماندن در حالت سیار

یکی از مهمترین مزایای شبکه بی سیم ، امکان سیار بودن هنگام استفاده از کامپیوتر است. طوریکه به تمامی سرویس ها و منابع شبکه از قبیل اینترنت دسترسی داشته باشید . حتی می توانید از یک کامپیوتر قابل حمل مانند کامپیوتر های کیفی استفاده کرده و تا زمانی که در محدوده شبکه بیسیم قرار دارید،آن را جا به جا کنید.

2- راه اندازی آسان

هنگامی که زیر ساخت یک شبکه بی سیم راه اندازی می شود؛ می توانید به سرعت کامپیوترها و تجهیزات بیشتری به آن شبکه اضافه کنید. هنگامی که آداپتور شبکه بی سیم به کامپیوتری اضافه شود، در صورتی که آن کامپیوتر به گونه ای پیکربندی شده باشد که بتواند در شبکه بی سیم مورد استفاده قرار گیرد، می تواند به سرعت به شبکه متصل شود.

3- هزینه

برخلاف شبکه های کابلی،راه اندازی شبکه بی سیم می تواند بسیار ارزان تر و کم هزینه تر باشد. به غیر از هزینه های مربوط به تجهیزاتی از قبیل هاب و تقویت کننده ها، نصب کابل در یک ساختمان دشوارتر و پرهزینه تر است. هم چنین شبکه های بی سیم عبور از عرض برخی اشیا، مانند جاده ها را ممکن می سازد؛ در حالی که اگر بخواهید از عرض خیابان کابلی را عبور دهید، زحمت بیشتری دارد و هزینه آن بالاتر است.

4- قابلیت جا به جایی آسان

در شبکه هایی که در آن ها از کابل استفاده می شود، انتقال کامپیوترها از محلی به محل دیگر به آسانی صورت نمی گیرد؛زیرا کامپیوترها باید با اسفاده از کابل به نزدیکترین سوکت متصل شوند. گاهی اوقات جا به جایی یک کامپیوتر متصل به شبکه در داخل اتاق نیز کار دشواری است. در شبکه بی سیم می توان کامپیوترها را تا زمانی که در محدوده شبکه قرار دارند،به راحتی جا به جا کرد.

5- قابلیت گسترش

افزودن یک کامپیوتر با دستگاه جدید به شبکه های بی سیم به سهولت روشن کردن یک کامپیوتر است.اغلب تجهیزات بی سیم از قبیل نقاطات دسترسیPoint) (Access می توانید از تجهیزات مختلفی پشتیبانی کنندو تا زمانی که تعداد این تجهیزات از حد مجاز بالا تر نرود، نقطه دسترسیPoint) (Access، اتصالات جدید را به سرعت می پذیرد . در صورت لزوم می توانید چندین نقطه دسترسی به شبکه بی سیم بیفزایید ت بتوانند کامپیوترهای بسیاری را به آسانی به شبکه متصل کنید.

اشکالات شبکه سازی بی سیم

با آن که با شبکه بی سیم مزایایی دارند؛ اما دارای معایبی نیز هستند.

مصرف برق

هر یک از تجهیزات بی سیم در کامپیوتر هایی از قبیل کامپیوترهای کیفی یا دستی، دارای یک فرستنده یا گیرنده رادیویی هستند. تجهیزات رادیویی برای آن که درست کار کنند و کارآیی لازم را داشته باشند، به میزان برق زیادی نیاز دارند. بهره گیری از آداپتور های بی سیم در دستگاه های قابل جا به جایی مدت زمانی را که این دستگاه ها می توانند با استفاده از باتری کار کنند،کاهش می دهد.

تداخل

شبکه های بی سیم برای انتقال اطلاعات از سیگنال های رادیویی استفاده می کند. متأسفانه دستگاه های بسیاری وجود داردکه از امواج رادیویی بهره می گیرند. این دستگاه ها می توانند موجب تداخل در سیگنال های رادیویی شبکه بی سیم شوند. ردیابی و حذف منابع کار دشواری است.

امنیت شبکه

شبکه های بی سیم به علت ماهیت خاص خود، بسیا در معرض دسترسی های غیر مجاز قرار دارند. به عنوان مثال می توان از مکان هایی که تحت کنترل مدیر شبکه نیستند؛ مانند پارکینگ خانه ای که در مجاورت ساختمان شبکه بی سیم قرار دارد، به این قبیل شبکه ها دسترسی یافت. البته در خصوص امنیت شبکه های کابلی نیز نگرا نی هایی وجود دارد، اما دستیابی به آن ها سهولت امکان دسترسی غیرمجاز به شبکه های بی سیم نیست.

4- امنیت شبکه

درشبکه های کابلی ، کامپیوترها، اتصالی مستقیم و پایدا با شبکه برقرار می کنند. اما جا به جایی کامپیوتر از محلی به محل دیگر یا مواردی که مسیر انتقال را مسدود می سازند، اتصالات شبکه بی سیم را قطع می کنند. قطع موقتی اتصال به شبکه تأثیر نا مطلوبی بربسیاری از برنامه های کاربردی از قبیل مرورگرهای وب دارد. برنامه های دیگر مانند مبتنی بر پایگاه داده ممکن است در اثر قطع اتصال ، اطلاعات خود را از دست دهند.

فقدان مدیریت

در یک شبکه سیمی مدیران شبکه می توانند کنترل بسیاری بر اجزای فیزیکی شبکه داشته باشند. به عنوان مثال، مدیران شبکه می توانند اطمینان یابند که تمامی کابل هادر فاصله مناسبی نسبت به تجهیزاتی که موجب اختلال در شبکه می شوند،قرار گرفته اند. اما در شبکه های بی سیم به علت عدم امکان بررسی فیزیکی دستگاه ها، هیچ راهی وجود ندارد تا مدیران بتوانند چیدمان فیزیکی شبکه را تعیین کرده و تحت کنترل داشته باشند.

ابتدا بررسی می کنیم که سیستم های انتقال بی سیم در چه حوزه هایی کاربرد دارد :

حوزه ی WAN بی سیم : این حوزه از کاربرد در بدو هزاره ی جدید صورت جدی به خود گرفته و استاندارد IEEE 802.16 در همین خصوص عرضه شده است. هدف از این استاندارد دسترسی پر سرعت به اینترنت از منزل و ادارات بدون نیاز به کابل کشی است. به عنوان مثال برای دسترسی ساکنین یک برج مسکونی به اینترنت می توان از یک لینک بی سیم بسیار سریع بهره گرفت و پهنای باند اختصاصی این لینک از طریق یک شبکه ی سیمی داخلی(مثل اترنت) بین آپارتمان ها تقسیم کرد.

استاندارد های جدید لینک های بی سیم « کیفیت خدمات » (QoS ) را در سطح بالایی تضمین می کند.

حوزه ی LAN بی سیم : این حوزه از کاربرد درسال 94 به بعد جلب نظر کرده است. در این الگو کامپیوترهای یک شبکه محلی به کمک امواج رادیویی با یکدیگر به مبادله ی اطلاعات می پردازند. مهمترین استاندارد برای شبکه های محلی بی سیم IEEE 802.11 است .کاربران در شبکه های محلی بی سیم می توانند به طور مستقیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند و یا از طریق یک سخت افزار مرکزی به نام نقطه دسترسی (Access Point) به تبادل داده بپردازند.

حوزه ی ارتباطات بین سیستمی WPAN: این حوزه از کاربردهای بی سیم در ایام کنونی که کاربردها ی خانگی شبکه ها گسترش یافته، بسیار پر رونق شده است. دوربین های دیجیتال برای انتقال تصاویر، گوشی های تلفن همراه برای انتقال داده یا کد، چاپگرها ، صفحه کلید، ماوس وحتی مانیتورها به سوی بی سیم شدن حرکت می کنند. امروزه نام « بلوتوث »(Bluetooth) را زیاد می شنوید، این نام به یک شبکه کوچک با برد بسیار کوتاه اشاره دارد که اجازه می دهد دستگاه های جانبی یک کامپیوتر با قرار گرفتن در برد آن ، به کامپیوتر متصل شده و داده رد و بدل کنند. کاری که به طور معمول با پرت های سریال USB یا RS-232 انجام می شود. بزرگترین حسن بلوتوث آن است که به هیچ اتصال فیزیکی یا پیکربندی پیچیده نیاز نیست و تمام کارها به طور خودکار انجام می گیرد. قیمت بسیا ارزان این تکنولوژی به فراگیر شدن آن کمک شایانی خواهد کرد. کمیته استاندارد IEEE ، بلوتوث را در سطح لایه ی فیزیکی و لایه ی پیوند داده ،استاندارد کرده و با عنوان IEEE 802.15 عرضه نموده است.

d) WMAN(Wireless Metropolitan Area Networks ): امکان ارتباط بین چندین شبکه موجود در یک شهر بزرگ فراهم می گردد و اغلب به عنوان شبکه های backup استفاده می گردد .توسط این تکنولوژی ارتباط بین چندین شبکه یا ساختمان در یک شهر برقرار می شود برای Backup آن می توان از خطوط اجاره ای ،فیبر نوری یا کابلهای مسی استفاده نمود .

فهرست تحقیق مقاله شبکه های بی سیم

فهرست:

فصل اول: مقدمه

دلایلی که باعث شدشبکه بی سیم شکوفا شود.........................................................................................1

مزایای شبکه بی سیم.....................................................................................................................................2

اشکالات شبکه سازی بی سیم.....................................................................................................................4

فصل دوم:تکنولوژی انتنقال شبکه بی سیم

حوزه های انتقال بی سیم............................................................................................................................6

باند های فرکانسی در شبکه های بی سیم...............................................................................................8

..........................................................................12(SPREAD SPECTRUM) طیف گسترده

..........................................................................................................................................14FHSS تکنیک

تکنیک DSSS..........................................................................................................................................16

WiFi...........................................................................................................................................................18

پیدا کردن hotspot.................................................................................................................................19

WiMAX.................................................................................................................................................20

تفاوت WiMAXبا WiFi...................................................................................................................20

فواید استفاده از WiMAX برای مشتریان.......................................................................................20

مادون قرمز...................................................................................................................................................21

Bluetooth...............................................................................................................................................23

معماری Bluetooth...............................................................................................................................24

کاربردهای Bluetooth..........................................................................................................................25

پشته قرارداد Bluetooth.....................................................................................................................27

لایه رادیویی Bluetooth.....................................................................................................................29

لایه باند پایه Bluetooth....................................................................................................................30

لایه L2CAP در Bluetooth.........................................................................................................31

طیف الکترومغناطیس.............................................................................................................................32

انتقال رادیویی..........................................................................................................................................34

انتقال مایکروویو......................................................................................................................................36

سیاست های طیف الکترومغناطیس...................................................................................................37

امواج میلی متری و زیر قرمز...............................................................................................................40

انتقال موج نوری ...................................................................................................................................40

سیستم تلفن همراه................................................................................................................................41

اولین نسل تلفن همراه:صوت آنالوگ.................................................................................................43

سیستم تلفن همراه پیشرفته...............................................................................................................44

کانال ها ..................................................................................................................................................47

مدیریت تماس........................................................................................................................................48

نسل دوم سیستم تلفن همراه:صوت دیجیتال.................................................................................49

D-AMPS...........................................................................................................................................49

GSM.....................................................................................................................................................52

نسل سوم سیستم تلفن همراه:داده و صوت دیجیتال....................................................................52

استفاده ازIEEE 802.11؛رقیب اترنت..........................................................................................54

لایه فیزیکی در 802.11......................................................................................................................57

زیر لایه MAC از استاندارد 802.11.............................................................................................64

چالش های شبکه محلی بی سیم در دسترسی به کانال مشترک..............................................65

الگوریتم CSMA/CA در شبکه بی سیم802.11.....................................................................71

یکی از تناقضات اساسی در شبکه بی سیم ....................................................................................74

حالت عملکرد PCF در استاندارد 802.11....................................................................................77

بی سیم پهن باند .................................................................................................................................84

مقایسه 802.11 با 802.16...............................................................................................................85

مکانیزم رومینگ در محیط های چند سلولی.................................................................................87

انواع توپولوژی شبکه محلی بی سیم 802.11..............................................................................90

ساختار فریم در شبکه 802.11........................................................................................................96

مکانیزم آدرس دهی در 802.11....................................................................................................100

انواع فریم های 802.11....................................................................................................................102

خدمات تعریف شده در استاندارد 802.11 .................................................................................109

فصل سوم :امنیت در شبکه بی سیم

امنیت بی سیم.....................................................................................................................................114

مزایای امنیت.......................................................................................................................................116

معایب امنیت........................................................................................................................................116

خطرات تهدید کننده داده های موجود در شبکه........................................................................117

امنیت در 802.11.............................................................................................................................118

استفاده از WPA در شبکه بی سیم.............................................................................................122

تنظیم WPA در Access Point.............................................................................................122

تنظیم WPA در آداپتور ها..........................................................................................................124

استفاده از Authentication در استاندارد x 802.11 ........................................................127

فصل چهارم: تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری شبکه بی سیم

بررسی ملزومات سیستم ................................................................................................................129

انتخاب سخت افزار بی سیم............................................................................................................130

مودم های باند پهن .........................................................................................................................132

پل های شبکه...................................................................................................................................134

گیت وی های ساکن ......................................................................................................................135

نقاط دسترسی(Access Point) .............................................................................................137

مقدمه ای بر DHCP ...................................................................................................................138

سرور DHCP.................................................................................................................................139

کلاینت DHCP.............................................................................................................................139

آداپتورهای بی سیم .......................................................................................................................140

بهره گیری از آداپتور بی سیم .....................................................................................................141

مروری بر سیستم عامل مورد نیاز ...............................................................................................143

IrDA ..............................................................................................................................................145

مؤلفه های سخت افزاری در شکل گیری یک شبکه محلی بی سیم...................................145

تجهیزات مورد نیاز یک لینک رادیویی ..................................................................................146

تجهیزات ایجاد یک شبکه بی سیم تک سلولی با ایستگاه سیار.......................................148

Workgroup Bridge (پل برای ایجاد گروه کاری کوچک).......................................149

Base Station 802.11 .....................................................................................................150

آنتن در شبکه بی سیم ............................................................................................................152

دسی بل........................................................................................................................................152

مقدار dbi ...................................................................................................................................152

آنتن آیزوتروپیک........................................................................................................................153

خط دید.......................................................................................................................................153

تضعیف سیگنال .........................................................................................................................154

زاویه تابش....................................................................................................................................154

VSWR ....................................................................................................................................157

انواع آنتن ها ..............................................................................................................................158

منطقه فرنل و محدودیت های طراحی لینک های نقطه به نقطه .................................184

محافظ آنتن در برابر رعد و برق.............................................................................................165

انواع ماهواره ها..........................................................................................................................186

ماهواره های ثابت ( ماهواره همزمان)...................................................................................186

ماهواره های مدار متوسط کره زمین....................................................................................191

ماهواره های مدار کوتاه کره زمین ......................................................................................191

ایریدیم.......................................................................................................................................192

GlobalStar ........................................................................................................................193

Teledesic............................................................................................................................194

مقایسه ماهواره و فیبر نوری................................................................................................194

معرفی نسخه بی سیم USB ............................................................................................196

UWB : فناوری پنهان........................................................................................................197

ساختار ارتباطی در WUSB ...........................................................................................199

مشخصات کلیدی WUSB ..............................................................................................199

کاربردهای WUSB ..........................................................................................................201

فصل پنجم: چگونگی پیاده سازی و پیکربندی در سیستم عامل ویندوز

نکات مربوط به نصب .............................................................................................................203

پیکربندی AP و کارت شبکه...............................................................................................204

پیکربندی AP ........................................................................................................................214

نصب یک گیت وی (روتر) بی سیم .....................................................................................218

نصب یک نقطه دسترسی(Access Point) ..................................................................222

مشاهده ی Station List....................................................................................................223

تغییر کلمه عبور ......................................................................................................................224

نصب آداپتور شبکه .................................................................................................................225

حصول اطمینان از نصب درایور............................................................................................233

عیب یابی آداپتور شبکه........................................................................................................238

مشاهده شبکه قابل دسترسی..................................................................... .......................240

پیکربندی یک شبکه قابل دسترسی..................................................................................244

ایجاد یک پل بی سیم .........................................................................................................248

اتصال به شبکه بی سیم ......................................................................................................252

فعال سازی پروتکل رمزگذاری WEP ...........................................................................255

تغییرنام یک شبکه ..............................................................................................................263

مدیریت لیست Hardware Access ........................................................................267

منبع:

- ساسینسکی، باری، نادر خرمی راد، راهنمای راه اندازی و نگهداری از شبکه های کامپیوتری بی سیم ،تهران، مؤسسه فرهنگی هنری دیباگران تهران،چاپ اول ، زمستان 1385 ، جلد اول، 308 صفحه

2- کارتر تاد ، وایتهد پل، فرناز رجبی مهر، خودآموز تصویری شبکه سازی بی سیم ، تهران، مؤسسه فرهنگی هنری دیباگران تهران، چاپ اول ، تابستان 1385،جلد اول، 492 صفحه

3- ملکیان ، احسان، اصول طراحی شبکه های کامپیوتری ، تهران، نص، چاپ دوم، پاییز 1385 ،جلد اول، 634 صفحه

4- تننباوم ، آندوراس، جعفرنژادقمی، شبکه های کامپیوتری، تهران، علوم رایانه ، چاپ پنجم ، پاییز 1385،جلد اول ،784 صفحه

-5http://www.systemgrop.net

-6http://www.snec.net

-7http://fa.wikipedia.org

-8http://irparsvu.blogfa.com

-9http://www.royalshop.org

تگ‌ها

آسیب پذیری - استاندارد - اشکالات - الکترومغناطیسی - امنیت شبکه - امواج رادیویی - تکنولوژی - جا به جایی آسان - زیر ساخت - سیستم های مخابراتی - سیگنال - شبکه ی بی سیم - طیف امواج - طیف گسترده - محصولات تجاری - محصولات نظامی - مدولاسیون - کیفیت خدمات