شبکه های بی سیم در محدوده ی شخصی برای انتقال اطلاعات در فاصله های نسبتآ کوتاه در حدود 10 متر استفاده می شوند. بر خلاف شبکه های بی سیم محلی، ارتباط روی WPAN ها نیاز به تجهیزات زیر ساختی کمی دارد و یا اصلآ به چنین تجهیزاتی نیاز ندارد. این خصوصیت راه حل هایی ساده، کارآ از نظر مصرف انرژی و ارزان برای پیاده سازی روی محدوده ی وسیعی از دستگاه ها را فراهم می کند. در این پروژه به مطالعه ی استانداردهای IEEE 802.11 (WIFI) پرداخته ایم. نرخ ارسال در این استاندارد 1مگا بیت تا 54 مگا بیت می باشد که به عنوان یک تکنولوژی شبکه پرسرعت است که بطور وسیعی در خانه‌ها، مدارس، کافه‌ها، هتل‌ها و سایر مکان‌های عمومی مانند کنگره‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد استاندارد IEEE 802.11 در June 1997 برای WLAN ها منتشر شد. این استاندارد شبیه استاندارد 802.3 روی Ethernet نودهای شبکه بیسم نیز توسط آدرس MAC حک شده روی کارت های شبکه آدرس دهی می شوند. در این استاندارد فقط درباره ی دو لایه ی PHY و MAC صحبت شده است. شرکت های بزرگ و معتبری همچون مایکروسافت ، اینتل سیسکو وای بی با شعار کنترل بی سیم آسان و با هدف ایجاد ارتباط بی سیم با اطمینان، با قیمت پایین و مصرف توان کم برای کاربرد های کنترلی بر طبق استاندارد های جهانی به شدت مشغول کار بر روی تکنولوژی wifi هستند .تمرکز اصلی مطالعات در این پروژه بر استانداردهای IEE 802.11 و امنیت شبکه های بیسیم است .
نیاز روز افزون به پویایی کارها ، استفاده از تجهیزاتی مانند تلفن همراه ، پیجرها و ... بواسطه وجود شبکه های بی سیم امکان پذیر شده است.
اگر کاربر یا شرکت یا برنامه کاربردی خواهان آن باشد که داده و اطلاعات مورد نیاز خود را به صورت متحرک در هر لحظه در اختیار داشته باشند شبکه های بی سیم جواب مناسبی برای آنها ست.
تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی
شبکه های محلی (LAN ) برای خانه و محیط کار می توانند به دو صورت کابلی (Wired ) یا بی سیم (Wireless ) طراحی گردند . درابتدا این شبکه ها به روش کابلی با استفاده از تکنولوژی Ethernet طراحی می شدند اما اکنون با روند رو به افزایش استفاده از شبکه های بی سیم با تکنولوژی Wi-Fi مواجه هستیم .
در شبکه های کابلی (که در حال حاضر بیشتر با توپولوژی ستاره ای بکار می روند ) بایستی از محل هر ایستگاه کاری تا دستگاه توزیع کننده (هاب یا سوئیچ ) به صورت مستقل کابل کشی صورت پذیرد(طول کابل ازنوع CAT5 نبایستی 100 متر بیشتر باشد در غیر اینصورت از فیبر نوری استفاده میگردد) که تجهیزات بکار رفته از دونوع غیر فعال (Passive ) مانند کابل ، پریز، داکت ، پچ پنل و.......... . و فعال (Active )مانند هاب ،سوئیچ ،روتر ، کارت شبکه و........... هستند .
موسسه مهندسی IEEE استانداردهای 802.3u را برای Fast Ethernet و 802.3ab و802.3z را برای Gigabit Ethernet ( مربوط به کابلهای الکتریکی و نوری ) در نظر گرفته است.
شبکه های بی سیم نیز شامل دستگاه مرکزی (Access Point ) می باشد که هر ایستگاه کاری می تواند حداکثر تا فاصله 30 متر ی آن (بدون مانع ) قرار گیرد. شبکه های بی سیم (Wlan ) یکی از سه استاندارد ارتباطی Wi-Fi زیر را بکار می برند:
- 11b که اولین استانداردی است که به صورت گسترده بکار رفته است .
- 11a سریعتر اما گرانتر از 802.11b می باشد.
- 11g جدیدترین استاندارد که شامل هر دو استاندارد قبلی بوده و از همه گرانتر میباشد.
هر دونوع شبکه های کابلی و بی سیم ادعای برتری بر دیگری را دارند اما انتخاب صحیح با در نظر گرفتن قابلیتهای آنها میسر می باشد.
عوامل مقایسه
در مقایسه شبکه های بی سیم و کابلی می تواند قابلیتهای زیر مورد بررسی قرار گیرد:
- نصب و راه اندازی
- هزینه
- قابلیت اطمینان
- کارائی
- امنیت
نصب و راه اندازی
در شبکه های کابلی بدلیل آنکه به هر یک از ایستگاههای کاری بایستی از محل سویئچ مربوطه کابل کشیده شود با مسائلی همچون سوارخکاری ، داکت کشی ، نصب پریز و......... مواجه هستیم در ضمن اگر محل فیزیکی ایستگاه مورد نظر تغییر یابد بایستی که کابل کشی مجدد و .......صورت پذیرد
شبکه های بی سیم از امواج استفاده نموده و قابلیت تحرک بالائی را دارا هستند بنابراین تغییرات در محل فیزیکی ایستگاههای کاری به راحتی امکان پذیر می باشد برای راه اندازی آن کافیست که از روشهای زیر بهره برد:
- Ad hoc که ارتباط مستقیم یا همتا به همتا (peer to peer ) تجهیزات را با یکدیگر میسر می سازد.
- Infrastructure که باعث ارتباط تمامی تجهیزات با دستگاه مرکزی می شود.
بنابراین میتوان دریافت که نصب و را ه اندازی شبکه های کابلی یا تغییرات در آن بسیار مشکلتر نسبت به مورد مشابه یعنی شبکه های بی سیم است .
هزینه
تجهیزاتی همچون هاب ، سوئیچ یا کابل شبکه نسبت به مورد های مشابه در شبکه های بی سیم ارزانتر می باشد اما درنظر گرفتن هزینه های نصب و تغییرات احتمالی محیطی نیز قابل توجه است .
قابل به ذکر است که با رشد روز افزون شبکه های بی سیم ، قیمت آن نیز در حال کاهش است .
قابلیت اطمینان
تجهیزات کابلی بسیار قابل اعتماد میباشند که دلیل سرمایه گذاری سازندگان از حدود بیست سال گذشته نیز همین می باشد فقط بایستی در موقع نصب و یا جابجائی ، اتصالات با دقت کنترل شوند.
تجهیزات بی سیم همچون Broadband Router ها مشکلاتی مانند قطع شدن‌های پیاپی، تداخل امواج الکترومغناظیس، تداخل با شبکه‌های بیسیم مجاور و ... را داشته اند که روند رو به تکامل آن نسبت به گذشته(مانند 802.11g ) باعث بهبود در قابلیت اطمینان نیز داشته است .
کارائی
شبکه های کابلی دارای بالاترین کارائی هستند در ابتدا پهنای باند 10 Mbps سپس به پهنای باندهای بالاتر( 100 Mbps و 1000Mbps ) افزایش یافتند حتی در حال حاضر سوئیچهائی با پهنای باند 1Gbps نیز ارائه شده است .
شبکه های بی سیم با استاندارد 802.11b حداکثر پهنای باند 11Mbps و با 802.11a و 802.11g پهنای باند 54 Mbps را پشتیبانی می کنند حتی در تکنولوژیهای جدید این روند با قیمتی نسبتا بالاتر به 108Mbps نیز افزایش داده شده است علاوه بر این کارائی Wi-Fi نسبت به فاصله حساس می باشد یعنی حداکثر کارائی با افزایش فاصله نسبت به َAccess Point پایین خواهد آمد. این پهنای باند برای به اشتراک گذاشتن اینترنت یا فایلها کافی بوده اما برای برنامه هائی که نیاز به رد و بدل اطلاعات زیاد بین سرور و ایستگاهای کاری (Client to Server ) دارند کافی نیست .
امنیت
بدلیل اینکه در شبکه های کابلی که به اینترنت هم متصل هستند، وجود دیواره آتش از الزامات است و تجهیزاتی مانند هاب یا سوئیچ به تنهایی قادر به انجام وظایف دیواره آتش نمیباشند، بایستی در چنین شبکه هایی دیواره آتش مجزایی نصب شود.
تجهیزات شبکه های بی سیم مانند Broadband Routerها دیواره آتش بصورت نرم افزاری وجود داشته و تنها بایستی تنظیمات لازم صورت پذیرد. از سوی دیگر به دلیل اینکه در شبکه‌های بیسیم از هوا بعنوان رسانه انتقال استفاده میشود، بدون پیاده سازی تکنیک‌های خاصی مانند رمزنگاری، امنیت اطلاعات بطور کامل تامین نمی گردد استفاده از رمزنگاری WEP (Wired Equivalent Privacy ) باعث بالا رفتن امنیت در این تجهیزات گردیده است .
شبکه های بی سیم (Wireless) یکی از تکنولوژی های جذابی هستند که توانسته اند توجه بسیاری را بسوی خود جلب نمایند و عده ای را نیز مسحور خود نموده اند.
ارائه سرویس بدون سیم اینترنت یا WiFi، که امروزه در بسیاری نقاط دنیا به منظور جذب مشتری و به عنوان خدمتی نوین در جهت ارتقای سازمان در بازار رقابت، انجام می‌گیرد. خدمات اینترنت بیسیم علاوه بر مکان‌های متعدد مانند هتل‌ها، نمایشگاه‌ها، بنادر، سالن‌های همایش و فرودگاه‌ها در منازل و محل‌های کار نیز عرضه میگردد و موجبات رضایت خاطر مشتریان و مسافران، به‌خصوص مشتریان و مسافران خارجی را فراهم آورده است.
بر اساس آمار تعداد کاربران این سرویس از 12 میلیون نفر در سال 2002 به حدود 700 میلیون نفر در سال 2008 برآورد میگردد. از طرفی META Group و In-Stat/MDR تخمین می‌زنند که در 99%از تولیدات شرکت‌‌های تولید کنندة کامپیوترهای laptop که در سال 2007 به فروش خواهند رسید، قابلیت استفادة بیسیم (WiFi) بطور پیش‌فرض لحاظ خواهد گردید. اینترنت بیسیم که تحت نام WiFi نیز شناخته میشود، یک تکنولوژی شبکه پرسرعت است که بطور وسیعی در خانه‌ها، مدارس، کافه‌ها، هتل‌ها و سایر مکان‌های عمومی مانند کنگره‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. WiFi امکان دسترسی به اینترنت، بدون نیاز به کابل یا سیم را برای وسایلی مانند کامپیوترهای کیفی (Laptop) ، کامپیوترهای جیبی (PDA) و کامپیوترهای شخصی (PC) دارای کارت Wireless فراهم می‌کند. بدین ترتیب مسافر بدون آنکه مجبور به اتصال کامپیوتر خود به خط تلفن یا شبکة اتاق خود باشد، می‌تواند در محل هتل با آسودگی از اینترنت استفاده نماید.
امروزه، حدود 50% از لپ تاپهای جدید با توانایی کارکردن بصورت بی سیم به بازار ارائه میشوند. تمام محصولات جدید لپ تاپهای اپل (Apple) هم با امکانات بی سیم و هم بلوتوث ساخته شده در درونشان به بازار عرضه میشوند. بسیاری از لپ تاپهای با سیستم عامل ویندوز مایکروسافت بطور مشابه با توانایی کار کردن بصورت بی سیم میباشند.
فهرست مطالب:
1- فصل اول
ـ مقدمه................................................................................................................................. 2
1-1 تشریح مقدماتی شبکه های بی سیم و کابلی...................................................................................................... 2
1-1-1- عوامل مقایسه........................................................................................................................................... 3
2-1-1- نصب و راه اندازی ................................................................................................................................ 3
3-1-1- هزینه ...................................................................................................................................................... 3
4-1-1- قابلیت اطمینان........................................................................................................................................ 4
5-1-1- کارائی...................................................................................................................................................... 4
6-1-1- امنیت ...................................................................................................................................................... 4
2-1 مبانی شبکه های بیسیم....................................................................................................................................... 5
3-1 انواع شبکه های بی سیم..................................................................................................................................... 6
4-1 شبکه‌های بیسیم، کاربردها، مزایا و ابعاد........................................................................................................... 8
5-1 روش های ارتباطی بی سیم ............................................................................................................................... 9
1-5-1- شبکه های بی سیم Indoor ............................................................................................................... 9
2-5-1- شبکه های بی سیم Outdoor ............................................................................................................ 9
3-5-1- انواع ارتباط .......................................................................................................................................... 10
4-5-1- Point To point ............................................................................................................................ 10
5-5-1- Point To Multi Point ............................................................................................................... 10
6-5-1- Mesh ................................................................................................................................................. 10
6-1 ارتباط بی سیم بین دو نقطه ............................................................................................................................ 10
1-6-1- توان خروجی Access Point ......................................................................................................... 10
2-6-1- میزان حساسیت Access Point ..................................................................................................... 10
3-6-1- توان آنتن .............................................................................................................................................. 10
7-1 عناصر فعال شبکه‌های محلی بیسیم................................................................................................................ 11
1-7-1- ایستگاه بی سیم..................................................................................................................................... 11
2-7-1- نقطه ی دسترسی................................................................................................................................... 11
3-7-1- برد و سطح پوشش............................................................................................................................... 12
فصل دوم :
ـ مقدمه............................................................................................................................... 15 .............................................................................................................................................
1-2Wi-fi چیست؟.............................................................................................................................................. 15
2-2 چرا WiFi را بکار گیریم؟ ............................................................................................................................. 16
3-2 معماری شبکه‌های محلی بیسیم....................................................................................................................... 17
1-3-2- همبندی‌های 802.11......................................................................................................................... 17
2-3-2- خدمات ایستگاهی................................................................................................................................ 20
3-3-2- خدمات توزیع........................................................................................................................................ 21
4-3-2- دسترسی به رسانه................................................................................................................................ 22
5-3-2- لایه فیزیکی............................................................................................................................................ 23
6-3-2- ویژگی‌های سیگنال‌های طیف گسترده.................................................................................................. 24
7-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با جهش فرکانسی...................................................................................... 25
8-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با توالی مستقیم........................................................................................... 26
9-3-2- استفاده مجدد از فرکانس...................................................................................................................... 28
10-3-2- آنتن‌ها................................................................................................................................................. 29
11-3-2- نتیجه................................................................................................................................................... 30
4-2 شبکه های اطلاعاتی.......................................................................................................................................... 31
2-4-1- لایه های11 . 802................................................................................................. 32
5-2 Wi-fi چگونه کار می کند؟.......................................................................................................................... 35
1-5-2- فقط کامپیوتر خود را روشن کنید ........................................................................................................ 37
6-2 802.11 IEEE............................................................................................................................................. 37
1-6-2- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران............................................................................... 42
2-6-2- پل بین شبکه‌ای..................................................................................................................................... 44
3-6-2- پدیده چند مسیری................................................................................................................................. 44
4-6-2- 802.11a .......................................................................................................................................... 45
5-6-2- افزایش پهنای باند................................................................................................................................. 48
6-6-2- طیف فرکانسی تمیزتر........................................................................................................................... 49
7-6-2- کانال‌های غیرپوشا802.11g.............................................................................................................. 49
8-6-2- کارایی و مشخصات استاندارد 802.11g.......................................................................................... 50
9-6-2- نرخ انتقال داده در 802.11g .......................................................................................................... 50
10-6-2- برد ومسافت در 802.11g ............................................................................................................ 50
11-6-2- استاندارد 802.11e........................................................................................................................ 54
7-2 کاربرد های wifi.............................................................................................................................................. 54
8-2 دلایل رشد wifi............................................................................................................................................... 55
9-2 نقاط ضغف wifi.............................................................................................................................................. 56
فصل سوم
ـ مقدمه .............................................................................................................................. 58
1-3 امنیت شبکه بی سیم ............................................................................................................................................. 58
1-1-3- Rouge Access Point Problem........................................................................................... 58
2-1-3- کلمه عبور پیش‌فرض مدیر سیستم(administrator) را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بیسیم تغییر دهید. 60
3-1-3- فعال‌سازی قابلیت WPA/WEP......................................................................................................... 61
4-1-3- تغییر SSID پیش فرض...................................................................................................................... 61
5-1-3- قابلیت پالایش آدرس MAC را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بیسیم فعال کنید.................... 62
6-1-3- قابلیت همه‌پخشی SSID را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بیسیم غیرفعال کنید................... 63
2-3 چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم 802.11 .................................................................................... 64
1-2-3- دسترسی آسان....................................................................................................................................... 65
2-2-3- نقاط دسترسی نامطلوب........................................................................................................................ 67
3-2-3- استفاده غیرمجاز از سرویس.................................................................................................................. 70
4-2-3- محدودیت های سرویس و کارایی......................................................................................................... 71
3-3 سه روش امنیتی در شبکه های بی سیم .......................................................................................................... 72
1-3-3- WEP(Wired Equivalent Privacy ) .................................................................................... 72
2-3-3- SSID (Service Set Identifier )............................................................................................ 73
3-3-3- MAC (Media Access Control ) .......................................................................................... 73
4-3-3- امن سازی شبکه های بیسیم.................................................................................................................. 73
5-3-3- طراحی شبکه......................................................................................................................................... 73
6-3-3- جداسازی توسط مکانیزم های جداسازی............................................................................................. 74
7-3-3- محافظت در برابر ضعف های ساده...................................................................................................... 76
8-3-3- کنترل در برابر حملات DoS.............................................................................................................. 77
9-3-3- رمزنگاری شبکه بیسیم.......................................................................................................................... 77
10-3-3- Wired equivalent privacy (WEP).................................................................................. 78
11-3-3- محکم سازی AP ها........................................................................................................................... 78
4-3 قابلیت‌ها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11 .............................................................................................. 78
1-4-3- Authentication........................................................................................................................... 80
2-4-3- Confidentiality........................................................................................................................... 80
3-4-3- Integrity........................................................................................................................................... 80
4-4-3- Authentication............................................................................................................................. 80
فصل چهارم
ـ مقدمه .......................................................................................................................................................................... 83
1-4 تکنولوژی رادیوییWIFI .................................................................................................................................... 83
2-4 شبکه Walkie_Talkie .................................................................................................................................... 84
3-4 به‌کارگیری وای‌فای در صنعت تلفن همراه ............................................................................................................ 85
1-3-4- اشاره........................................................................................................................................................ 85
2-3-4- پهنای باند پشتیبان .................................................................................................................................... 86
4-4 آنچه شما نیاز دارید برای ساختن یک شبکه بیسیم.................................................................................................. 89
5-4 ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه............................................................................................................................... 90
1-5-4- وای‌فای را به دستگاه خود اضافه کنید......................................................................................................... 91
2-5-4- اشاره ...................................................................................................................................................... 91
3-5-4- مشخصات................................................................................................................................................ 93
6-4 به شبکه های WiFi باز وصل نشوید.................................................................................................................... 93
1-6-4- به تجهیزات آدرس (IP) ایستا اختصاص دهید........................................................................................... 95
2-6-4- قابلیت فایروال را روی تمام کامپیوترها و مسیریاب‌ها فعال کنید................................................................. 96
3-6-4- مسیریاب‌ها و نقاط دسترسی را در مکان‌های امن قرار دهید........................................................................ 96
4-6-4- در فواصل زمانی طولانی که از شبکه استفاده نمی‌کنید تجهیزات را خاموش کنید......................................... 98
7-4 آگاهی و درک ریسک ها و خطرات WIFI.......................................................................................................... 99
1-7-4- نرم افزار .................................................................................................................................................. 100
2-7-4- سخت افزار............................................................................................................................................... 102
استفاده از تکنولوژی MIMO جهت افزایش سرعت WiFi زیر دریا................................................................................. 103
فصل پنجم
ـ مقدمه ............................................................................................................................. 105
1-5 اینتل قرار است چیپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد..................................................................................... 105
2-5 قاب عکس وای‌فای ......................................................................................................................................... 107
1-2-5- اشاره ................................................................................................................................................... 107
3-5 بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi.......................................................................... 107
4-5 تراشه‌هایی با قابلیت ریزموج برای ارتباطات بی سیم...................................................................................... 109
1-4-5- پتانسیل بالا ........................................................................................................................................... 110
2-4-5- به جلو راندن خط مقدم فناوری .......................................................................................................... 110
فصل ششم
ـ مقدمه ............................................................................................................................. 114
1-6 اشاره........................................................................................................................ 114
2-6 مروری بر پیاده‌سازی شبکه‌های WiMax...................................................................................... 115
3-6 پیاده سازی WiMAX ................................................................................................................. 119
4-6 آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد.................................................................................................. 121
ضمائم
1-7 واژه نامه شبکه های بیسیم ............................................................................................ 124
شامل 134 صفحه فایل word قابل ویرایش
دانلود پروژه شبکه های بی سیم Wi-Fi