دانلود تحقیق شبکه های بی سیم

شبکه های LAN بی سیم
تحرک و پویایی اهمیت زیادی دارد .

کاربران تمایل دارند تا پیرامون محل کار خود حرکت نموده و در این حال با شبکه داخلی در ارتباط باشند .

پرسنل یک کارخانه یا انبار نیاز دارند تا از خارج کار بتوانند به شبکه داخلی اتصال یابند .

متأسفانه شبکه های معمولی با سیم قادر به فراهم نمودن این چیزها نیستند فرض شبکه های با سیم بر این است که یک کاربر در یک مکان فیزیکی کار می کند و در طول کاری خود همواره در آنجا می ماند .

اما فناوری با تکنولوژی های جدید با تصویب استاندارد IEEE802.11 برای شبکه های بی سیم به بازار عرضه شده اند .

شبکه های بی سیم بر این اساس ایجاد شده اند که پرسنل یک محیط کاری نظیر پزشکان ، پلیس ها و مأموران آتش نشانی ، کارگران کارخانه و غیره مادامی که در اطراف فضای ، کاری خود هستند بتوانند به شبکه داخلی متصل شوند .

در واقع چنین افرادی نیاز دارند تا در هنگام حرکت و مراجعه به اماکن مختلف با شبکه خود در ارتباط باشند .

دلیل کاربرد شبکه های بی سیم
برای اغلب ما یک اتصال سخت افزاری در میان کامپیوتر destop و بقیه شبکه کفایت می کند .

به طور کلی اغلب ما پشت میزهایمان کار کرده و فقط زمانی که به چیزی در رابطه با کارمان احتیاج پیدا کنیم ، به مدت کوتاهی کامپیوترهای خود را ترک می نماییم .

ان روال برای کارمندان اداره یا دفتر کار متداول است .

اما یک گروه کوچک از افراد وجود دارند که می خواهند از اماکن مختلف به شبکه ها متصل شوند .

در محل های مختلف اداره یا شرکت ،‌ زمانی که در راه و سفر هستند و موارد دیگر ، اغلب ، راه حل Ethcrnet در محل کار و شبکه شماره گیری یا dial-up در مسیر برای بعضی ها کفایت نمی کند .

سپس مدیر شبکه باید به دشواری روشی برای ارائه سرویس های مورد نیاز کاربران پیدا کند که گاهی بسیار پیچیده و بغرنج می گردد .

چرا ؟

پاسخ ساده این است که شبکه های بی سیم پیچیده بود و به طور کامل استاندارد نشده اند .

آنها در حال حاضر یک شاخه تقریبا” مبهم از شبکه محسوب می شوند .

بسیاری از مدیران شبکه با این پیچیدگی مواجه هستند آخرین پیشرفت ها در
استاندارد سازی تکنولوژی LAN بی سیم به سازگاری عملکرد در میان سیستم های مختلف فروشندگان منتهی شده است .

رشد و گسترش Web نیز تمایل به کاربرد شبکه بی سیم را در میان کاربران افزایش داده است .

LAN های بی سیم هنوز به ندرت استفاده شده و در مسیر اصلی قرار نگرفته اند ، اما با گذشت زمان روزی فرا می رسد که شما یک کامپیوتر جدید مجهز به کارت شبکه بی سیم سفارش خواهید داد .

مفهوم شبکه بی سیم چیست ؟

• اول و مهم تر از همه این است که اطلاعات و داده ها بر روی امواج رادیویی یا با اشعه مادون قرمز انتقال می یابند .

• استانداردهای بی شماری پیرامون IEEE802.11 و پروتکل TCP/IP ایجاد شده اند .

استانداردهای IEEE802 لایه فیزیکی از مدل OSI شبکه را مشخص می کنند .

TCP/IP برای انتقال داده ها به رسانه فیزیکی شبکه اهمیتی نمی دهد ( بر روی هر رسانه ای قابل اجراست ) .

در واقع می توان شبکه ای ایجاد نمود که بر روی هر رسانه ای از کابل هم محور یا Coaxial و کابل زوج به هم تابیده بدون عایق ( UTP ) گرفته تا فیبر نوری ، امواج رادیویی و اشعه مادون قرمز اجرا گردد .

• روش های انتقال اطلاعات توسط شبکه ها بی سیم گوناگونند .

آنها می توانند بر روی انواع مختلف امواج رادیویی از طیف مادون قرمز گرفته تا باندهای سلولی تلفن به اجرا دربیابند .

کاربردهای متداول شبکه های بی سیم و نوع اتصالات آنها در این بخش تشریح می شوند .

عمدتا LAN های بی سیم به طور کامل بدون سیم نیستند ( هرچند که LAN های کاملا بی سیم نیز وجود دارند ) اغلب اوقات ، LAN های بی سیم به روش شبکه های بافت سلولی و با چندین دستگاه بدون سیم access point ایجاد می شوند .

برنامه های کاربردی شبکه بی سیم برنامه های کاربردی با توجه به انواع شبکه های بی سیم تفاوت می کنند .

در اینجا لیستی از برنامه های کاربردی و هم بندی های متداول بی سیم ارائه شده است ( جدول 1-23 ) .

جدول 1-23 برنامه های کاربردی متداول برای شبکه های بی سیم در داخل هر یک از این تقسیمات چندین استاندارد وجود دارند.

همان طور که می بینید در رابطه با نوع اتصال تفاوت هایی مشاهده می شود .

بعضی از آنها از تجهیز مادون قرمز کامپیوترهای laptop استفاده می کنند ، بعضی دیگر سخت افزار Ethemet بی سیم را به کار می برند و یکسری از آنها از سرویس دهندگان شخص ثالث و مودم های تخصصی استفاده می نمایند .

تکنولوژی های In-Office برای شبکه بی سیم دو همبندی متداول در داخل دفتر کار ، طیف گسترده ( spread spectrum ) و اتصالات مادون قرمز یا infrared connection می باشند .

طیف گسترده یک فناوری رادیویی است که از فرکانس رادیویی 902-928 (ISM) Medical , Scientific , Industrial , 2.4 – 2.484 GHZ استفاده می کند ( به مجوز FCC نیاز ندارد) و برای داخل دفتر کار مفید است چرا که می تواند تمام فضای یک ساختمان را پوشش داده و متصل کند .

در مقایسه ، مادون قرمز فقط برای برنامه های کاربردی line-of-sight استفاده می شود .

Spread Spectrum طیف گسترده Spread Spectrum متداول ترین همبندی برای LAN های بی سیم به شمار رفته و در ابتدا برای ارتش ایجاد گردید .

در این روش ، سیگنال در یک محدوده فرکانسی معین در باندهای ISM گسترده می شود .

Frequency Hopping Spread Spectrum اولین پیاده سازی فناوری طیف گسترده FHSS می باشد که در یک مجموعه از الگوها از یک فرکانس به فرکانس دیگر جهش می کند .

گیرنده تنها در صورتی می تواند اطلاعات فرکانس طیف گسترده را دریافت کند که فرستنده و گیرنده از یک الگوی جهش یا hopping استفاده نمایند ( چیزی که توسط یک hopping-sequence algorithm کنترل می شود ) .

بر طبق قوانین FCC هیچ فرستنده ای نمی تواند بیش از 4/0 ثانیه در یک دوره 20 ثانیه ای از باند 902 مگاهرتز بر روی یک باند واحد باقی بماند ( 30 ثانیه برای باند 4/2 گیگاهرتز ) هر فرستنده باید قبل از راه اندازی مجدد الگوریتم ترتیبی جهش در میان باندهای رادیویی 50 تا 75 چرخش کند .

استاندارد IEEE802.11 در نظر دارد که FHSS را به باند 4/2 گیگاهرتز محدود سازد .

Sequence Spread Spectrum Direct نوع دیگر و جدیدتر از فناوری طیف گسترده یا DSSS , Spread Spectrum می باشد که کاربرد بیشتری در LAN های بی سیم دارد .

در DSSS فرستنده داده ها را با Chips اصلاح می کند .

یا اینکه بیت های اضافی داده ها ( حداقل 10 ) در رشته های اطلاعاتی وارد می شوند .

فقط فرستنده ای که الگوریتم درج Chips را بداند رمز گشایی کند .

به دلیل اثر Chips ، توان و کارایی مؤثر DSSS در حال حاضر به 2 مگابیت در ثانیه در باند 902 و به 8 مگابیت در ثانیه در باند 4/2 گیگاهرتز محدود می شود .

فناوری مادون قرمز فناوری مادون قرمز عمدتا در دفاتر کاری منحصر به فرد استفاده می شود ، جایی که کاربر با یک laptop در فضای کاری حرکت می کند .

مادون قرمز یا infeared یک فناوری مسیر دید یا line-of-sight بوده و برای دفاتر و شرکتهای کوچک کاملا مفید است .

در واقع مادون قرمز همان تکنولوژی به کار رفته در دستگاههای کنترل از راه دور تلویزیون است و می تواند پهنای باند زیادی را پشتیبانی نماید .

اما از آنجایی که فناوری مسیر دید است با هر مانعی دچار وقفه می گردد .

شبکه بی سیم Out-Of-Office سومین همبندی یا توپولوژی ، مودم های رادیویی ، در حال ایجاد می باشد .

تکنولوژی به کار رفته ( CDPD ) Cellular Digital Packet Data نامیده شده و به یک کاربر امکان می دهد تا بسته های اطلاعاتی را با استفاده از یک شبکه بافت سلولی ارسال نماید .

CDPD سریع ترین پروتکل موجود برای شبکه های بی سیم می باشد ، اما به سرعت 2/19 کیلوبایت در ثانیه محدود می شود .

حتی کمتر از سرعت مودم های معمولی با سیم .

اما این تکنولوژی را نمی توان نادیده گرفت ( قابلیت اتصال یک شبکه بدون استفاده از سوکت تلفنی ) و بسیاری از شبکه های سازمانی در حال آزمایش CDPD برای کاربران راه دور خود هستند .

استانداردهای LAN بی سیم عملیات LAN بی سیم دو نوع وسیله LAN بی سیم اصلی داریم : ایستگاههای سرویس گیرنده و نقطه های دسترسی ، اگر چه نقطه دسترسی حاوی وسیله پل است تا فرایم ها بتوانند بین یک زیربنای با سیم و بی سیم جریان داشته باشند ، یک نقطه دسترسی یک ایستگاه بی سیم نیز می باشد زیرا در ارتباطات فرکانس رادیو را پشتیبانی می کند .

سرویس گیرنده LAN بی سیم مسیریاب / نقطه دسترسی ترکیبی در حالیکه بسیاری از سازندگان نقطه های دسترسی مجزا می سازند ، تعدادی از توابع عملیاتی مسیریاب و نقطه دسترسی را تعیین ‌کرده اند .

مسیریاب پهن باند SMC Network Barricade نمونه ای از این وسایل ترکیبی است.

این ترکیبی سه درگاه سوئیچ LAN از نوع Ethernet 10/00-Mbps و یک درگاه Ethernet برای اتصال به یک کابل یا مودم DSL دارد .

این وسیله دو آنتن نیز دارد .

از طریق این دو آنتن که فاصله بین آنها تقریبا یک طول موج است ، وسیله می تواند سیگنال بهتری را دریافت کند .

استفاده از سیستم آنتن دو تایی را Space diversity می نامیم که امکان دریافت ترافیک بی سیم بهتری را اجازه می دهد .

BSS , IESS زمانی که دو یا چند ایستگاه بطور مستقیم با یکدیگر در حالت ad hoc ارتباط برقرار می کنند ،‌ این ایستگاهها (IBSS) Independent Basic Service Set تشکیل می دهند .

در یک حالت ad hoc ایستگاهها به برقراری ارتباط یکدیگر محدود می باشند ( تا زمانی که آنها در محدوده انتقال سیگنال قرار دارند .باید حالت عملیات خود را به زیربنایی تغییر دهد و از طریق یک نقطه دسترسی ارتباط برقرار کند .

در یک حالت زیربنایی ، هر سرویس گیرنده از طریق یک AP ارتباط برقرار می کند .

AP مانند یک پل Ethernet عمل کند و فریم ها را به ایستگاه بی سیم دیگری یا به یک شبکه زیربنایی با سیم ارسال می کند .

نقطه دسترسی و سرویس که از AP استفاده می کنند یک BSS را تشکیل می دهد .

بدلیل اینکه نقطه دسترسی در واقع بعنوان یک تکرار عمل می کند (‌ هنگام برقراری ارتباط با نقطه دسترسی دیگری ) ، باعث می شود تا محدوده یک BSS فراتر از محدود باشد .

شکل 5-6 مثالی از یک BSS را نشان می دهد که نتیجه شکل گیری یک LAN بی سیم زیربنایی می باشد .

سیستم توزیع Distribution System ) ) در یک محیط LAN بی سیم ، هریک از BSS ها از طریق یک ( DS ) Distribution System به یکدیگر متصل می شوند DS از طریق استفاده از یک LAN بی سیم با چندین نقطه دسترسی و یک AP که بعنوان رله یک فرکانس رادیویی می کند شکل می گیرد .

وارستگی و تصدیق قبلی از اینکه بتواند با یک نقطه دسترسی ارتباط برقرار کند ،‌ ایستگاه باید یک ارتباط با AP داشته باشد .

این ارتباط یک فرایند دو مرحله ای است که سه حالت دارد .

در حالت اولیه ، یک ایستگاه به هیچ نقطه دسترسی وابستگی ندارد و تصدیق نشده است .

در حالت دوم ، ایستگاه برای یک نقطه دسترسی تصدیق می شود اما هنوز وابستگی ندارد .

در حالت سوم ( مرحله دوم ) ایستگاه تصدیق می شود و وابستگی صورت می گیرد .

ایستگاهها این عملیات را از طریق تبادل پیام ها با نقطه دسترسی انجام می دهند ( به صورت فریم های مدیریتی ) ، جهت درک فرآیند تصدیق و وابستگی و همچنین درک مطالب مربوط LAN بی سیم ، این مطالب را مورد مطالعه قرار می دهیم .

Beacom ها وSSID تمامی نقطه های دسترسی یک فریم مدیریت beacom در دوره های ثابت ارسال می کنند .

فریم beacom نقطه دسترسی را از طریق نام شبکه نقطه دسترسی شناسایی می کند .

نام شبکه بعنوان یک ( SSID ) Service Set Identifier ساخته می شود .

هنگامی که AP پیکربندی می شود .

SSID تنظیم می شود .

و برای تعدادی از نقطه های دسترسی ، بطور پیش فرض ، AP از یک نام کاملا