جلسه هفتم شبکه در مورد شبکه هاي بي سيم Wireless Networking مزاياي آنها و پارامترهاي موثر در پياده سازي آنها بحث مي کند.
WLANها (يا LANهاي بيسيم) از امواج الكترومغناطيسي (راديويي يا مادون قرمز) براي انتقال اطلاعات از يك نقطه به نقطه ديگر استفاده مي كنند. امواج راديويي اغلب به عنوان يك حامل راديويي تلقي مي گردند، چرا كه اين امواج وظيفه انتقال انرژي الكترومغناطيسي از فرستنده را به گيرنده دورتر از خود بعهده دارند. داده هنگام ارسال برروي موج حامل راديويي سوار مي شود و در گيرنده نيز بـه راحتـي از مـوج حامـل تفكيك مي گردد. به اين عمل مدولاسيون اطلاعات به موج حامل گفته مي شود. هنگاميكه داده با موج راديويي حامل مدوله مي شود، سـيگنال راديويي داراي فركانسهاي مختلفي علاوه بر فركانس اصلي موج حامل مي گردد. به عبارت ديگر فركانس اطلاعات داده به فركانس موج حامل اضافه مي شود. در گيرنده راديويي براي استخراج اطلاعات، گيرنده روي فركانس خاصي تنظيم مي گردد و سـاير فركـانسهـاي اضـافي فيلتـر مي شوند. در يك ساختار WLAN ،يك دستگاه فرستنده و گيرنده مركزي، (Point Access)AP خوانده مي شـود. AP بـا اسـتفاده از كابـل شـبكه استاندارد به شبكه محلي سيمي متصل مي گردد. در حالت ساده، گيرنده AP وظيفه دريافت، ذخيره و ارسال داده را بين شبكه محلي سـيمي و WLAN بعهده دارد. AP با آنتني كه به آن متصل است، مي تواند در محل مرتفع و يا هر مكاني كه امكان ارتباط بهتـر را فـراهم مـي كنـد، نصب شود. هر كاربر مي تواند از طريق يك كارت شبكه بي سيم (Adapter Wireless) به سيستم WLAN متصل شـود. ايـن كـارتهـا بـه صـورت استاندارد براي رايانه هاي شخصي و كيفي ساخته مي شوند. كارت WLAN به عنوان واسطي بين سيستم عامل شبكه كاربر و امواج دريافتي از آنتن عمل مي كند. سيستم عامل شبكه عملاً درگير چگونگي ارتباط ايجاد شده نخواهد بود.
WLANها از دو توپولوژي حمايت مي كنند:
ad hoc topology – : در توپولـــوژي hoc ad كامپيوترهـــا بـــه شـــبكه بـــيســـيم مجهـــز هـــستند و مـــستقيماً بـــا يكـــديگر بـــه شـــكل peer- to- Peer ارتباط برقرار مي نمايند.
infrastructure topology-: توپولوژي infrastructure اصولاً براي گسترش و افزايش انعطاف پذيري شبكه هاي كابلي معمولي بكار مـي رود. بـدين شـكل كـه اتـصال كامپيوترهاي مجهز به تكنولوژي بي سيم را با استفاده از Access Point به آن امكانپذير مي سازد.
مزاياي يك WLAN نسبت به يك شبكه كابلي:
از WLANها مي توان در مكانهايي كه امكان كابل كـشي وجود ندارد استفاده كرد و بدون نياز به كابل كشي آنها را گسترش داد. استفاده كننده WLAN مي تواند كامپيوتر خود را بدون قطع كابل، بـه هر نقطه از سازمان منتقل كند. با وجود اينكه سخت افزار مورد نياز براي WLAN گرانتر از تجهيزات شـبكه سـيمي اسـت، ولـي بهـره وري و انعطاف پذيري آن باعث مي شود كه در طول زمان قيمت تمام شده كمتر شود، بخصوص در محيطهايي كه شبكه مورد نظـر پيوسـته در حـال انتقال و تغيير مداوم است سيستمهاي WLAN ميتوانند با فناوريهاي مختلف شبكه تركيب شوند و شبكه هايي با كاربردها و امكانات خاص را بـه نحـو مطلـوبي ايجـاد كنند. پيكربندي اين شبكه ها براحتي قابل تغيير است و اين شبكه ها مي توانند از حالت نقطه به نقطه تا شبكه هايي با زيرسـاختار پيچيـده بـا صدها كاربر متحرك گسترش يابند. در شبكه هاي بي سيم مديران شبكه مي توانند جابجايي، گسترش و اصلاح شبكه را آسانتر انجام دهند و با استفاده از ايـن سيـستم بـه نـصب كامپيوترهاي شبكه در ساختمانهاي قديمي و يا مكانهايي كه امكان كابل كشي در آنها وجود ندارد و نيز مكانهايي كه فاصله آنها از يكديگر زياد است بپردازند و بدين شكل امكان دسترسي سريع به اطلاعات را فراهم كنند.
پارامترهاي مؤثر در انتخاب و پياده سازي يك سيستم WLAN:
-برد محدوده پوشش: اثر متقابل اشياء موجود در ساختمان(نظير ديوارها، فلزات و افراد) مي تواند بر روي انرژي انتشار اثر بگذارد و در نتيجه برد و محدوده پوشش سيستم را تحت تأثير قرار دهد. براي سيگنالهاي مادون قرمز، اشياي موجود در ساختمان مانعي ديگر بـشمار مـي رود و در نتيجه محدوديتهاي خاصي را در شبكه بوجود مي آورد. بيشتر سيستمهاي WLAN از امواج راديويي RF استفاده مي كنند، زيرا مي تواند از ديوارها و موانع عبور كند. برد(شعاع پوشش) براي سيستمهاي WLAN بين ۱۰ تا ۳۰ متر متغير است.
-سرعت انتقال داده: همانند شبكه هاي كابلي، سرعت انتقال داده واقعي در شبكه هاي بي سيم، به نوع محصولات و توپولوژي شبكه بـستگي دارد. تعداد كاربران، فاكتورهاي انتشار مانند برد، مسيرهاي ارتباطي، نوع سيستم WLAN استفاده شده، نقـاط كـور و گلوگاههـاي شـبكه، از پارامترهاي مهم و تأثيرگذار در سرعت انتقال داده بحساب مي آيند.
-سازگاري با شبكه هاي موجود: بيشتر سيـستمهاي WLAN بـا اسـتانداردهاي صـنعتي متـداول شـبكه هـاي كـابلي نظيـر Ethernet و Ring Token سازگار است. با نصب درايورهاي مناسب در ايـستگاهها WLAN ، سيـستمهاي عامـل آن ايـستگاهها دقيقـا ماننـد سـاير ايستگاههاي موجود در شبكه LAN كابلي بكار گرفته مي شود.
- تداخل و اثرات متقابل: طبيعت امواج راديويي در سيستمهاي WLAN ايجاب مي كند تا سيستمهاي مختلف كه داراي طيفهاي فركانـسي يكساني هستند، بر روي يكديگر اثر تداخل داشته باشند. با اين وجود اغلب توليدكنندگان در توليد محصولات خود تمهيداتي را براي مقابله با آن بكار مي گيرند، به نحوي كه وجود چند سيستم WLAN نزديك به يكديگر، تداخلي در ديگر سيستمها بوجود نمي آورد.
-ملاحظات مجوز فركانسي: در اغلب كشورها ارگانهاي ناظر بر تخصيص فركانس راديويي، محدوده فركانس شبكه هاي WLAN را مـشخص كرده اند. اين محدوده ممكن است در همه كشورها يكسان نباشد. معمولا سازندگان تجهيزات WLAN فركانس سيستم را در محـدوده مجـاز قرار مي دهند. در نتيجه كاربر نياز به اخذ مجوز فركانسي ندارد. اين محدوده فركانس به ISM معروف است.
-سادگي و سهولت استفاده: اغلب كاربران در مورد مزيتهاي WLANها اطلاعات كمي دارند. مي دانيم كه سيـستم عامـل اصـولاً بـه نحـوه اتصال سيمي و يا بي سيم شبكه وابستگي ندارند. بنابراين برنامه هاي كاربردي بر روي شبكه بطـور يكـسان عمـل مـي نماينـد. كليه كاربران بدون نياز به كابل كشي مـي تواننـد بـا يكديگر ارتباط برقرار كنند. عدم نياز به كابل كشي موجب مي شود كه تغييرات، جابجايي و اضافه كردن در شـبكه بـه آسـاني انجـام شـود. در نهايت به موجب قابليت جابجايي آسان تجهيزات WLANمدير شبكه مي تواند قبل از اينكه تجهيزات شبكه را در مكان اصلي خود نصب كند، ابتدا آنها را راه اندازي كند و تمامي مشكلات احتمالي شبكه را برطرف سازد و پس از تاييد نهايي در محل اصـلي جايگـذاري نمايـد و پـس از پيكربندي، هرگونه جابجايي از يك نقطه به نقطه ديگر را بدون كمترين تغييرات اصلاح نمايد.
-امنيت: از آنجايي كه سرمنشأ فناوري بي سيم در كاربردهاي نظامي بوده است، امنيت از جمله مقولات مهم در طراحي سيستمهاي بي سيم بشمار مي رود. بحث امنيت هم در ساختار تجهيزات WLAN به نحو مطلوبي پيش بيني شده است و اين امر شبكه هاي بي سيم را بسيار امن تر از شبكه هاي سيمي كرده است. براي گيرنده هايي كه دستيابي مجاز به سيگنالهاي دريافتي ندارند، دسترسي به اطلاعات موجـود در WLAN بسيار مشكل است. به دليل تكنيكهاي پيشرفته رمزنگاري براي اغلب گيرنده هاي غيرمجاز دسترسي به ترافيك شبكه غيرممكن است. عمومـا گيرنده هاي مجاز بايد قبل از ورود به شبكه و دسترسي به اطلاعات آن، از نظر امنيتي مجوز لازم را دارا باشند.
-هزينه: براي پياده سازي يك WLAN هزينه اصلي شامل دو بخش است: هزينه هاي زيرساختار شبكه مانند APهاي شـبكه و نيـز هزينـه كارتهاي شبكه جهت دسترسي كاربران به WLAN. به دليل قابليت جابجايي، اضافه كردن و تغييرات ساده در WLAN ،هزينههاي سربار، براي اين تغييرات و تعمير و نگهداري آن بسيار كمتر از شبكه سيمي است.
- قابليت گسترش سيستم: با يك شبكه بي سيم مي توان شبكه هاي با توپولوژي بسيار ساده تا بسيار پيچيده را طراحي كـرد.
- اثرات جانبي: توان خروجي يك سيستم بيسيم بسيار پايين است. از آنجايي كه امواج راديويي با افـزايش فاصـله بـه سـرعت مـستهلك مي گردند و در عين حال، افرادي را كه در محدوده تشعشع انرژي RF هستند، تحت تاثير قرار ميدهند، بايد ملاحظات حفظ سلامت با توجه به مقررات دولتي رعايت گردد. با اين وجود اثرات مخرب اين سيستمها زياد نمي باشد.