ونوس بهار

پرواز اندیشه در فضای مجازی

ونوس بهار

پرواز اندیشه در فضای مجازی

آخرین نظرات
  • ۷ مهر ۹۶، ۱۷:۳۸ - محمدحسین میرزایی
    بله
پیوندها

آشنایی با شبکه‌‌های کامپیوتری

چهارشنبه, ۱۸ تیر ۱۳۹۳، ۱۲:۴۶ ب.ظ

شبکه؛ این واژه امروزه به یکی از محبوب‌ترین و پرکاربردترین بخش‌های دنیای فناوری و کامپیوتر اختصاص دارد. کافی است نگاهی به موضوعات خبری، فناوری‌ها یا حتی دوره‌های آموزشی بیندازید تا به محبوبیت این مبحث پی ببرید. شبکه آن‌طور که تصور می‌شود سخت و پیچیده نیست. با صرف زمان کافی و مطالعه منابع مناسب، هر کسی می‌تواند در زمینه شبکه به یک متخصص برجسته تبدیل شود. ما در پیمودن قدم‌های اول و آشنایی اولیه در این زمینه به شما کمک می‌کنیم. با ونوس بهار همراه باشید.

توضیح: بخشی از مفاهیم بیان‌شده در این مقالات ممکن است برای کاربران حرفه‌ای، ابتدایی به نظر برسد. اما لطفاً ســایر کاربران را نیز مدنظر داشته باشید. 

قسمت اول: شبکه‌های باسیم (Wired Network)


اصولاً یک شبکه محلی باسیم به گروهی از دستگاه‌های الکترونیکی گفته می‌شود که از طریق سیم به یکدیگر متصل شده‌اند. اغلب این دستگاه‌ها به کمک وسیله‌ای به نام روتر (Router) یا مسیریاب به هم متصل می‌شوند، وسیله‌ای که شرایط اولیه شبکه را ایجاد می‌کنند.

تجهیزات و استانداردها
- روتر (Router)
روتر (مسیریاب)، وسیله مرکزی یک شبکه محلی محسوب می‌شود. معمولاً یک سر کابل شبکه به روتر وصل می‌شود. سر دیگر کابل نیز، به پورت شبکه دستگاه (رایانه) وصل می‌شود. به زبان ساده روتر را می‌توان به اداره پست مرکزی تشبیه کرد. مرسوله‌ها از ایستگاه‌های مختلف به این اداره می‌آیند و سپس از بهترین مسیر به سمت مقصد ارسال می‌شوند.


اگر بخواهید چند دستگاه را به یک روتر متصل کنید علاوه بر کابل‌های بیشتر، به روتری با بیش از یک پورت نیاز خواهید داشت. به پورت‌های موجود در روتر و رایانه، پورت LAN گفته می‌شود. LAN مخفف عبارت Local Area Network یا شبکه محلی است. پورت‌های LAN با نام پورت RJ45 نیز شناخته می‌شوند.

با اتصال کابل به روتر، شما یک شبکه باسیم ساخته‌اید. دستگاه‌هایی که دارای پورت RJ45 هستند، دستگاه‌های Ethernet-Ready نامیده می‌شوند.

توضیح: از نظر فنی، می‌توان بدون استفاده از روتر و به کمک یک کابل، دو رایانه را به هم متصل کرده و یک شبکه ایجاد نمود. اما استفاده از این شبکه مستلزم تنظیم و پیکربندی دستی IP آدرس‌ها است. کاری که معمولاً کاربران ترجیح می‌دهند با آن درگیر نشوند.

- پورت‌ (Local Area Network (LAN
روترهای خانگی، عموماً ۴ پورت LAN دارند. به این معنی که می‌توانند میزبان شبکه‌ای با ۴ کلاینت (رایانه) باشند. اگر شبکه بزرگ‌تری بخواهید باید از سوئیچ (Switch) یا هاب (Hub) استفاده کنید که نسبت به روتر، پورت‌های بیشتری دارند. معمولاً روترهای خانگی برای مدیریت شبکه‌ای با ۲۵۰ دستگاه مناسب هستند. البته اکثر شبکه‌های خانگی یا شبکه‌های تجاری کوچک هم به بیشتر از این تعداد نیازی ندارند.


دو استاندارد سرعت انتقال داده برای پورت‌های LAN وجود دارد: Ethernet (اتر نت)، که از حداکثر سرعت تبادل ۱۰۰ مگابیت (تقریباً ۱۳ مگابایت) در ثانیه و Gigabit Ethernet که از حداکثر سرعت تران سفر ۱ گیگا بیت (تقریباً ۱۲۵ مگابایت) در ثانیه پشتیبانی می‌کند. به‌عبارت‌دیگر انتقال اطلاعات یک CD (یعنی حدوداً ۷۰۰ مگابایت) از طریق یک اتصال اتر نت، تقریباً یک دقیقه طول می‌کشد. انتقال همین میزان اطلاعات از طریق یک اتصال Gigabit Ethernet به ۵ ثانیه زمان نیاز دارد. در عمل، میانگین سرعت انتقال داده از طریق Ethernet، نزدیک به ۸ مگابایت در ثانیه و متوسط سرعت انتقال از طریق Gigabit Ethernet نزدیک به بین ۴۵ تا ۸۰ مگابایت در ثانیه (MBps) است.

با همه این‌ها سرعت واقعی هر شبکه به عوامل مختلفی مانند وضعیت دستگاه متصل به شبکه، کیفیت کابل، ترافیک شبکه و... بستگی دارد.

توضیح: سرعت یک شبکه بر اساس کُندترین دستگاه متصل به آن شبکه تعیین می‌شود. برای مثال اگر شبکه‌ای شامل چندین دستگاه، روتر و کابل‌هایی با پشتیبانی از Gigabit Ethernet داشته باشیم و تنها یک اتصال Ethernet در این شبکه وجود داشته باشد، سرعت این شبکه حداکثر برابر با ۱۰۰ مگابیت در ثانیه خواهد بود.

به‌صورت خلاصه، پورت‌های LAN بر روی روتر، به دستگاه‌های Ethernet-Ready فرصت می‌دهند به یکدیگر متصل شوند. در این میان برای اینکه رایانه‌های این شبکه به اینترنت دسترسی داشته باشند، روتر باید مجهز به پورت‌WAN نیز باشند. WAN مخفف عبارت Wide Area Network به معنی شبکه گسترده است.

- سوئیچ و هاب (Switch و hub)
هاب و سوئیچ هر دو برای اضافه کردن پورت‌های‌ LAN به یک شبکه استفاده می‌شوند. به کمک این دو وسیله، می‌توان تعداد دستگاه‌های Ethernet-Ready یک شبکه را افزایش داد. تفاوت اصلی میان هاب و سوئیچ این است که هاب از یک کانال اشتراکی (Shared) برای تمام پورت‌های خود استفاده می‌کند، در حالی که که سوئیچ برای هر پورت خود یک کانال اختصاصی (Dedicated) دارد. به‌عبارت‌دیگر، هر چه تعداد کلاینت‌های هاب افزایش پیدا کنند، سرعت (نرخ تبادل اطلاعات)، در آن کاهش می‌یابد، در حالی که تعداد کاربران متصل به یک سوئیچ، در نرخ تبادل اطلاعات آن تغییری ایجاد نمی‌کند. به همین دلیل هاب‌ها بسیار ارزان‌تر از سوئیچ‌هایی با تعداد پورت مساوی هستند.


در سال‌های اخیر، با پیشرفت فناوری‌های شبکه و پایین آمدن قیمت سوئیچ‌ها در بازار، استفاده از هاب کمتر شده است. قیمت سوئیچ‌ها در بازار به دو عامل وابسته است. استاندارد سرعتی که دستگاه از آن پشتیبانی می‌کند (Ethernet یا Gigabit Ethernet) و تعداد پورت‌های دستگاه. همان‌گونه که مشهود است پشتیبانی از استاندارد Gigabit Ethernet یا داشتن تعداد پورت‌های بیشتر باعث افزایش قیمت سوئیچ می‌شود.

امروزه انواع گوناگونی از سوئیچ‌های ۴ تا ۲۴ پورت (و حتی بیشتر) در بازار یافت می‌شود.

به یاد داشته باشید که تعداد کلاینت‌هایی که قرار است به‌وسیله سوئیچ به یک شبکه باسیم متصل شوند با تعداد پورت‌های سوئیچ منهای یک برابر هستند. برای مثال به کمک یک سوئیچ ۴ پورت می‌توان تنها ۳ رایانه را به یک شبکه اضافه کرد چراکه یکی از پورت‌ها برای اتصال سوئیچ به شبکه مورد اشاره استفاده خواهد شد. با این کار یکی از پورت‌های شبکه مذکور نیز برای اتصال سوئیچ (و نه کاربر)، استفاده‌شده است. برای همین همیشه بهتر است در شبکه خود از سوئیچی استفاده کنید که تعداد پورت‌های آن به میزان قابل قبولی بیشتر از رایانه‌هایی باشد که قرار است به آن شبکه ملحق (Join) شوند.

- پورت (Wide Area Network (WAN
معمولاً هر روتر به یک پورت WAN مجهز است (بعضی از روترهای تجاری نیز شامل دو پورت WAN هستند که به کمک آن‌ها می‌توانند در یک زمان دو دسترسی مجزا به اینترنت را برای کاربران شبکه خود فراهم کنند). پورت WAN دقیقاً همان پورت LAN است، که کاربرد متفاوتی دارد: اتصال به اینترنت. ازاین‌رو برای شناسایی راحت‌تر با رنگ متفاوتی نسبت به پورت‌های LAN مشخص می‌شود.
در تصویر زیر، پورت WAN  با رنگ زرد، به راحتی قابل تشخیص است.


پورت WAN، به روتر امکان می‌دهد که به اینترنت دسترسی داشته و آن را با سایر دستگاه‌های Ethernet-Ready به اشتراک بگذارد.

توضیح: از آنجائی که که اغلب اتصال‌های اینترنتی، سرعتی کمتر از ۱۰۰ مگابیت در ثانیه دارند (برای مثال یک اتصال کابلی سریع، با حدود ۵۰ مگابیت در ثانیه دانلود و ۶ مگابیت در ثانیه آپلود سازگار است)، غالباً کابل‌های Ethernet برای اتصال به اینترنت مناسب هستند. بااین‌حال روترهای گیگا بیتی، با پورت Gigabit WAN عرضه می‌شوند. البته جابه‌جایی کلاینت‌ها بین روتر معمولی و روتر گیگا بیتی به معنی دسترسی سریع‌تر به اینترنت نیست، بلکه به دستگاه متصل به شبکه LAN کمک می‌کند تا سریع‌تر به هم متصل شوند.

- مودم پهن‌باند (Broadband modem)
این مودم‌ها را مودم DSL یا مودم کابلی نیز می‌نامند. یک مودم پهن باند، وسیله‌ای است که اینترنت را از مراکز ISP به رایانه کاربر منتقل می‌کند. مودم‌ها معمولاً یک پورت LAN برای اتصال به پورت WAN روتر یا پورت LAN یک دستگاه Ethernet-Ready و یک پورت وابسته به سرویس جانبی دیگر دارند. پورت دوم در مودم‌های DSL یک پورت تلفن و در مودم‌های کابلی یک پورت کواکسیال (Coaxial) است که برای اتصال به سرویس‌های جانبی مثل دیال‌آپ استفاده می‌شود.

مودم DSL نمایش داده در تصویر زیر، علاوه بر پورت LAN، به یک پورت تلفن (Line) نیز مجهز است.


اگر شما یک مودم DSL داشته باشید، به کمک آن می‌توانید تنها به یک دستگاه Ethernet-Ready متصل شوید. برای اتصال بیش از یک دستگاه، نیازمند روتر خواهید بود. بعضی از سازندگان، دستگاه‌هایی موسوم به Combo را عرضه می‌کنند که ترکیبی از دو دستگاه مختلف مثل مودم و روتر در یک دستگاه هستند. امروزه تقریباً تمام مودم‌های ADSL دارای روتر داخلی نیز می‌باشند و نیازی به خرید روتر جداگانه نیست اما این مودم‌ها معمولاً یک پورت شبکه دارند و اگر تمایل داشته باشید تا ابزارهای بیشتری را از طریق کابل و پورت اتر نت به آن متصل کنید به یک سوئیچ جداگانه نیاز خواهید داشت.

- کابل شبکه (Network cable)
برای متصل نمودن دستگاه‌ها به روتر یا سوئیچ از کابل شبکه استفاده می‌شود. این کابل را با نام «کت ۵» یا Category 5 یا CAT5 نیز می‌شناسند. در حال حاضر اغلب کابل‌های CAT5 درواقع CAT5e هستند که با استاندارد Gigabit Ethernet سازگار شده‌اند. آخرین استاندارد کابلی که در بازار وجود دارد CAT7 است که نسبت به CAT5e و CAT6 از سرعت و قابلیت اطمینان بیشتری برخوردار هستند.



تفاوت این دو نمونه در نوع سیم داخلی و انتهای آن‌ها است. با این حال، هر دو نوع را می‌توان به‌جای یکدیگر به کار گرفت و اگر این دو نوع سیم را با هم جابه‌جا کنید، متوجه تغییر خاصی نمی‌شوید. برای کاربران خانگی، CAT5e همه آنچه را که نیاز است، ارائه می‌دهد بااین‌حال استفاده از استاندارد جدیدتر ضرری ندارد.

قسمت دوم: شبکه‌های بی‌سیم (Wireless Network)


شبکه‌های بی‌سیم، بسیار شبیه شبکه‌های باسیم هستند. تفاوت اصلی این دو شبکه این است که برخلاف شبکه‌های باسیم، در شبکه‌های وایرلس، دستگاه‌ها برای اتصال به روتر از کابل (سیم) استفاده نمی‌کنند. درواقع به‌جای کابل، از ارتباط بی‌سیم استفاده می‌کنند که تحت عنوان وای فای (Wireless Fidelity) شناخته می‌شود. Wi-Fi نام دیگر استاندارد شبکه 802.11 است. استانداردی که توسط انستیتو مهندسان برق و الکترونیک (IEEE) پشتیبانی می‌شود. با توجه به این مسئله، دستگاه‌های وایرلس، نیازی به پورت نداشته و تنها کافی است مجهز به آنتن باشند. این آنتن در مواردی درون دستگاه، مخفی‌شده است.

به‌طورمعمول، در شبکه‌های خانگی هر دو دستگاه باسیم و بی‌سیم وجود داشته و با یکدیگر در ارتباط هستند؛ ازاین‌رو ممکن است به Access Point یا Wi-Fi Client نیاز داشته باشند.

اکسس پوینت (Access Point)
اکسس پوینت یک دستگاه مرکزی است که سیگنال‌های وای فای را برای کلاینت‌های شبکه ارسال می‌کند. به‌طورکلی هر شبکه‌ای وایرلسی که شما هنگام قدم زدن در خیابان یا ایستادن در امکان عمومی یا فرودگاه‌ها بر روی تلفن همراه خود مشاهده می‌کنید از یک اکسس پوینت برای شما ارسال‌شده است.


شما می‌توانید با خرید یک اکسس پوینت مجزا و اتصال آن به روتر یا سوئیچ، سیگنال وای فای را در شبکه خود فراهم کنید. اما معمولاً بهتر است یک روتر وایرلس (که یک پورت WAN و یک پورت LAN دارد) مجهز به یک اکسس پوینت داخلی خریداری کرد. بعضی از روت ها هم با دو اکسس پوینت داخلی (Dual-Band Router) عرضه می‌شوند.
امروزه بسیاری از مودم‌های ADSL یا وای‌مکس دارای اکسس پوینت داخلی هستند و اینترنت را به‌صورت بی‌سیم در اختیار کاربر قرار می‌دهند.

وای‌فای کلاینت (Wi-Fi client)
یک Wi-Fi Client یا WLAN Client، وسیله‌ای است که می‌تواند سیگنال‌های منتشرشده به‌وسیله اکسس پوینت را شناسایی کرده و به شبکه آن متصل شود.


اکثر لپ‌تاپ‌ها، تلفن‌های هوشمند و تب لت با وای فای و اتصال به شبکه‌های بی‌سیم سازگار هستند. آن دسته از وسایلی که سازگار نیستند هم می‌توانند به کمک کارت‌های وای فای USB یا آداپتورهای PCIe وای فای به شبکه‌های بی‌سیم متصل شوند. برای راحتی می‌توان این‌گونه تصور کرد که Wi-Fi Client ها، پورت و کابل شبکه نامرئی برای اتصال به شبکه دارند!

توضیح: از نظر فنی می‌توان بدون استفاده از اکسس پوینت، دو کلاینت وای فای را به هم متصل کرد. دقیقاً مشابه همان روشی که در شبکه‌های باسیم و به کمک یک کابل شبکه انجام می‌شود. ازآنجاکه این روش راه‌اندازی شبکه کمی پیچیده است، معمولاً مورد استفاده قرار نمی‌گیرد.

برد وای‌فای (Wi-Fi range)
برد سیگنال‌های وای فای، شعاع انتشار سیگنال‌های منتشرشده توسط اکسس پوینت است. معمولاً سیگنال‌های وای فای تا فاصله ۴۵ متری از اکسس پوینت مؤثر و کاربردی محسوب می‌شوند. البته این فاصله با توجه به قدرت دستگاه‌های درگیر در شبکه، شرایط محیطی و علی‌الخصوص استاندارد امواج وای فای متغیر است.


یک اکسس پوینت ایده آل و قدرتمند، قادر است سیگنال‌های وای فای را تا شعاع ۹۰ متری یا حتی بیشتر منتشر کند.

استاندارد امواج (سیگنال‌های) وای فای، تعیین‌کننده سرعت یک ارتباط بی‌سیم نیز هست. به همین دلیل، کار با وای فای و پیکربندی شبکه‌های مبتنی بر آن، در مواقعی پیچیده و گیج‌کننده می‌شود.

فرکانس باندها (Frequency bands)
باندها در حقیقت سیگنال‌های رادیویی هستند که توسط استانداردهای وای فای مورد استفاده قرار می‌گیرند. فرکانس این سیگنال‌ها عبارت‌اند از ۲.۴ گیگاهرتز، ۵ گیگاهرتز و ۶۰ گیگاهرتز.

۲.۴ گیگاهرتز، در حال حاضر محبوب‌ترین و متداول‌ترین فرکانس وای فای است. به این معنا که توسط اکثر دستگاه (Wi-Fi Client) ها مورد استفاده قرار می‌گیرد. علاوه بر وای فای کلاینت‌ها، دستگاه الکترونیکی دیگری مانند تلفن‌های بی‌سیم نیز از این فرکانس استفاده می‌کنند.

همان‌گونه که می‌توان حدس زد، کیفیت این فرکانس کمتر از فرکانس ۵ گیگاهرتز است.


بسته به استاندارد وای فای، بعضی از دستگاه‌ها، از یک یا هر دو استاندارد ۲.۴ و ۵ گیگاهرتزی پشتیبانی می‌کنند. البته دستگاه‌هایی نیز وجود دارند که از هر سه استاندارد پشتیبانی کرده و دستگاه‌های Tri-Band نامیده می‌شوند. با توجه به این تعریف، دستگاه‌هایی که از دو استاندارد پشتیبانی می‌کنند، Dual-Band نامیده می‌شوند.

در ادامه با استانداردهای فعلی وای فای آشنا می‌شویم:

- استاندارد 802.11b
این نمونه، اولین استاندارد وایرلس تجاری محسوب می‌شود که در سال ۱۹۹۹ عرضه شد. بالاترین سرعت تبادل اطلاعات در این استاندارد، ۱۱ مگابیت در ثانیه است و تنها از فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز استفاده می‌کند. این استاندارد همچنان توسط اکسس پوینت و روترهای جدید پشتیبانی می‌شود.

- استاندارد 802.11a
این استاندارد، مشابه نمونه قبلی است، با این تفاوت حداکثر سرعت ۵۴ مگابیت در ثانیه را برای کاربر فراهم کرده و از فرکانس ۵ گیگاهرتز استفاده می‌کند. این استاندارد هم همچنان توسط اکثر اکسس پوینت و روترهای جدیدتر پشتیبانی می‌شود.

- استاندارد 802.11g
این استاندارد، سال ۲۰۰۳ معرفی شد. در استاندارد 802.11g برای اولین بار شبکه‌های وایرلس «وای فای» نامیده شدند. این استاندارد که حداکثر سرعت ۵۴ مگابیت در ثانیه را فراهم نموده، از فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز بهره می‌برد. تفاوت این استاندارد با استاندارد قبلی در برد بیشتر سیگنال‌های آن است. این استاندارد همچنان در بعضی تلفن‌های هوشمند مانند آیفون 3G و آیفون 3GS و اکسس پوینت‌های جدیدتر پشتیبانی می‌شود.


- استاندارد 802.11n یا Wireless-N
این استاندارد از سال ۲۰۰۹ در دسترس کاربران قرار گرفت و در حال حاضر، متداول‌ترین استاندارد وای فای محسوب می‌شود. این استاندارد، درواقع نسخه‌ای اصلاح‌شده و بهبودیافته از استانداردهای پیشین است. بهبودهای این استاندارد در موارد مختلفی مانند برد (Range) سیگنال‌ها، پشتیبانی از دو فرکانس ۲.۴ و ۵ گیگاهرتزی بود. این استاندارد، زمینه را برای ظهور روترهای Dual-Band فراهم نمود، دستگاه‌هایی که بر روی هر دو فرکانس استاندارد Wireless-N به‌خوبی کار می‌کردند.

استاندارد Wireless-N، بر روی هر یک از فرکانس‌های اشاره‌شده، در سه سطح single-stream و dual-stream و three-stream در دسترس است که به ترتیب سرعت ۱۵۰، ۳۰۰ و ۴۵۰ مگابیت در ثانیه را فراهم می‌کند. این استاندارد منجر به تولید سه نوع روتر Dual-Band شد:
- روترهای N600: پشتیبانی از هر دو فرکانس و ارائه سرعت ۳۰۰ مگابیت در ثانیه
- روترهای N750: ارائه سرعت ۳۰۰ مگابیت در ثانیه برای یکی از فرکانس‌ها و سرعت ۴۵۰ مگابیت در ثانیه برای فرکانس دیگر
- روترهای N900: پشتیبانی از هر دو فرکانس با سرعت ۴۵۰ مگابیت در ثانیه

توضیح: برای ارتباط از طریق وای فای، هر دو دستگاه باید در یک باند فرکانسی کار بکنند. برای مثال یک کلاینت وای فای ۲.۴ گیگاهرتزی (مانند آیفون ۴)، نمی‌تواند به یک اکسس پوینت با باند ۵ گیگاهرتز متصل بشود. در مواردی هم که کلاینت از هر دو باند پشتیبانی می‌کند، معمولاً از یک فرکانس ثابت برای اتصال استفاده می‌کند. برای مثال وقتی اولویت با کار آیی باشد، دستگاه از باند ۵ گیگاهرتز بهره خواهد برد.

- استاندارد 802.11ac یا 5G Wi-Fi (وای فای نسل پنجم)
آخرین استاندارد وای فای تنها از فرکانس ۵ گیگاهرتز استفاده کرده و در حال Three-Stream، سرعت انتقالی نزدیک به ۱.۳ گیگا بیت در ثانیه را فراهم می‌کند. این نسل، از تنظیمات Double-Stream و Single-Stream نیز پشتیبانی می‌کند که به ترتیب با سرعت ۹۰۰ و ۴۵۰ مگابیت در ثانیه سازگار هستند.

توضیح: سرعت حالت Single-Stream در استاندارد 802.11ac، با سرعت Three-Stream در استاندارد 802.11n برابر است.

در حال حاضر، تعداد محدودی روتر سازگار با استاندارد 11.802ac در بازار وجود دارد. اما با ورود تب لت‌ها و تلفن‌های هوشمندی که روتر داخلی سازگار با این استاندارد دارند، آینده این استاندارد درخشان‌تر خواهد شد.


از نظر فنی، استاندارد 802.11ac سه برابر سریع‌تر از استاندارد 802.11n است. و به همین دلیل انرژی کمتر برای دریافت اطلاعات مصرف می‌کنند و در نتیجه با باتری دستگاه‌های همراه ملایم‌تر برخورد می‌کند! اما در عمل چون سرعت انتقال از سرعت تئوریک محیط آزمایشگاهی کمتر است، 802.11ac دو برابر سریع‌تر از استاندارد Wireless-N است.

- استاندارد 802.11ad یا WiGig
این استاندارد، در زمان برگزاری نمایشگاه CES 2013 به اکوسیستم وای فای وارد شد. پیش‌ازاین زمان، WiGig را به‌عنوان نوع متفاوتی از شبکه بی‌سیم می‌شناختند.

802.11ad از فرکانس ۶۰ گیگاهرتز استفاده می‌کند که منجر به ارائه سرعتی در حدود ۷ گیگا بیت در ثانیه (یعنی هفت برابر سریع‌تر از یک اتصال Gigabit Ethernet) می‌شود اما در مقایسه با سایر استانداردها، از بردی کوتاه‌تر (در حدود ۹ متر) برخوردار است. به همین دلیل این استاندارد برای پوشش‌های محیطی و دستگاه‌های جانبی نزدیک، مثل لپ‌تاپ‌ها یا ایستگاه‌های تبلیغاتی مناسب‌تر است.


پس از CES 2013، روزبه‌روز به تعداد دستگاه‌های پشتیبان کننده از این استاندارد افزوده می‌شود. البته پشتیبانی از این استاندارد در دستگاه‌های مختلف در کنار استانداردهای دیگر انجام می‌شود.

نکاتی پیرامون شبکه‌ها
در شبکه‌های باسیم، به‌محض متصل نمودن کابل به دستگاه، ارتباط برقرار شده و Stable می‌شود. برقراری ارتباط در شبکه‌های وایرلس، کمی پیچیده‌تر است.

هنگامی‌که سیگنال وای فای از طریق اکسس پوینت ارسال (Broadcast) می‌شوند، واقعاً همه‌چیز روی هوا است! هر شخصی که مجهز به یک کلاینت وای فای باشد، می‌تواند به این اکسس پوینت متصل شود. این خاصیت، ممکن است منجر به بروز تهدیدهای امنیتی زیادی بشود. برای جلوگیری از وقوع این‌گونه اتفاقات، شبکه‌های وای فای معمولاً به کمک کلمه عبور (و در شرایط حیاتی‌تر به کمک کلمه عبور رمزنگاری‌شده) از اتصال‌های غیرمجاز جلوگیری می‌کنند. در حال حاضر متدهای مختلفی برای محافظت از شبکه‌های وای فای وجود دارد که به آن‌ها متدهای تصدیق هویت (Authentication Methods) گفته می‌شود. WPA،WEP و WPA 2 ازجمله این متدها هستند.


متد WPA 2 مانند WPA، از پروتکل تصدیق به کمک کلید موقت (TKIP) و استاندارد رمزنگاری پیشرفته (AES) برای رمزنگاری سیگنال‌ها استفاده می‌کند. از TKIP برای اتصال کلاینت‌های قدیمی‌تر و AES که سرعت و امنیت بیشتری را فراهم می‌کند تنها برای اتصال دستگاه‌های جدیدتر قابل استفاده است.

پس با تعریف یک کلمه عبور یا کلید رمزنگاری‌شده در یک اکسس پوینت، به کلاینت مجاز اجازه دسترسی داده خواهد شد.

اگر توضیحات بالا، کمی گنگ و نامفهوم به نظر می‌رسند، به دلیل پیچیده بودن رمزنگاری در شبکه‌های بی‌سیم است. برای اینکه کمی از این پیچیدگی کاسته شود، شبکه‌های وای فای، از متد ساده‌تری به نام WiFi Protected Setup نیز بهره می‌برند.

WPS یا WiFi Protected Setup
این استاندارد که در سال ۲۰۰۷ معرفی‌شده است، راه‌اندازی یک شبکه ایمن را آسان‌تر می‌کند. تنها کاری که برای استفاده از این متد باید انجام داد، فشردن کلید WPS است.


ابتدا باید بر روی اکسس پوینت، کلید WPS را فعال کنید و سپس در زمانی کمتر از ۲ دقیقه بر روی کلید WPS کلاینت بزنید تا به اکسس پوینت متصل شود. به کمک WPS نیازی به حفظ کردن پسورد ندارید. به خاطر داشته باشید که این ویژگی تنها در دستگاه‌های سازگار با این استاندارد قابل استفاده است. البته اغلب دستگاه‌های سال‌های گذشته از این استاندارد پشتیبانی می‌کنند.

Wi-Fi Direct
این استاندارد به کلاینت‌ها کمک می‌کند بدون نیاز به یک اکسس پوینت واقعی به یکدیگر متصل شوند. به زبان ساده، یک تلفن هوشمند، خود را به یک اکسس پوینت کوچک تبدیل می‌کند تا سایر دستگاه‌ها به آن متصل شوند. این استاندارد برای به اشتراک‌گذاری اینترنت با چند دستگاه دیگر فوق‌العاده مفید است.


برای مثال، لپ‌تاپ خود را به یک کابل شبکه و اینترنت متصل می‌کنید و با فعال کردن این ویژگی، برای سایر دستگاه‌ها هم امکان دسترسی به اینترنت را فراهم می‌کنید. ویژگی WiFi Direct بیشتر در تلفن‌های هوشمند و تب لت‌ها استفاده‌شده و با نام Personal Hotspot شناخته می‌شود.

شبکه‌های Power Line
وقتی صحبت از شبکه می‌شود، نمی‌توان همیشه به کابل شبکه دسترسی داشت. از طرف دیگر دریافت سیگنال‌ها در بعضی از قسمت‌های ساختمان به علت فاصله زیاد از اکسس پوینت، ممکن است ضعیف باشد. در این موارد بهترین راهکار استفاده از یک جفت آداپتور Power Line است.

آداپتورهای Power Line، سیم‌کشی‌های الکتریکی ساختمان را به کابل شبکه تبدیل می‌کنند.  برای استفاده از این ویژگی به دو آداپتور نیاز دارید. یکی از این دو به اکسس پوینت (یا روتر) و دیگری به کلاینت Ethernet-Ready متصل خواهد شد.

در حال حاضر دو استاندارد HomePlug AV و Powerline AV+ 500  برای Power Line وجود دارد که به ترتیب سرعت اتصال ۲۰۰ و ۵۰۰ مگابایت در ثانیه را فراهم می‌کنند.

 قسمت سوم: بهینه‌سازی شبکه وای‌فای به کمک موقعیت و تجهیزات


وقتی صحبت از شبکه‌های بی‌سیم باشد، سؤالات زیادی در ذهن کاربران ایجاد می‌شود. در این قسمت به توصیه‌هایی برای راه‌اندازی یک شبکه وای‌فای کارآمد و بهینه خواهیم پرداخت.

ضعیف بودن سیگنال‌های شبکه وای‌فای نسبت به همسایگانمان واقعاً مسئله عذاب‌آوری است! ما طرفدار رقابت در این زمینه نیستم ولی باید قبول کرد که در این مواقع واقعاً به شبکه‌های اطرافمان غبطه می‌خوریم. قوی بودن بیش‌ازحد و افزایش برد شبکه تا بیرون از ساختمان نیز کار عاقلانه‌ای نیست. چون در این شرایط دیگران را برای نفوذ به شبکه وسوسه می‌کنیم. بهتر است شبکه‌ای داشته باشیم که تنها بر روی نیازهای ما متمرکزشده باشد.

به کمک چند ترفند ساده می‌توان کارایی شبکه وای‌فای را به بالاترین حد ممکن رساند. البته با توجه به معماری ساختمان، شاید نیازمند تجهیزات جانبی نیز باشیم. در مرحله اول با مواردی شروع می‌کنیم که نیازی به صرف هزینه مالی ندارند.

۱- قرارگیری تجهیزات
موقعیت: یک روتر وایرلس (که ازاین‌پس آن را به‌اختصار روتر می‌نامیم)، سیگنال‌های وای‌فای را در همه جهت‌ها ارسال یا به‌اصطلاح برد کست (Broadcast) می‌کند. در این حالت پوشش سیگنال‌ها شبیه به کُره هستند و روتر در مرکز آن قرار گرفته است. خارج از این کره، کاربر، سیگنالی دریافت نمی‌کند. اما این حجم فرضی، کاملاً شبیه به کره نیست. یکی از دلایل آن‌هم این است سیگنال‌ها بیشتر افقی حرکت می‌کنند تا عمودی. یعنی همانند سیگنال‌های رادیویی، از دستگاه بردکست‌کننده به صورت افقی و رو به پایین گسترش می‌یابند. با توجه به همین ویژگی، می‌توان نتیجه گرفت که بهترین موقعیت برای قرارگیری روتر یا اکسس پوینت در مرکز ساختمان است. برای بهره‌گیری مناسب از موقعیت قرارگیری دستگاه، از پریز تلفنی در حوالی مرکز ساختمان و ترجیحاً نزدیک به سقف استفاده کنید. در ادامه مودم را به پریز و سپس روتر را به مودم متصل کنید. اگر لازم است از یک کارشناس برای این کار استفاده کنید تا خطری سلامتی شما یا دستگاه‌های شما تهدید نکند. ازآنجاکه جابه‌جا کردن پریز تلفن غیرممکن است باید یک کابل شبکه بلند برای اتصال مودم به روتر در اختیار داشته باشید. مودم را در نزدیکی پریز تلفن و روتر/ اکسس پوینت را در مرکز ساختمان قرار دهید.

پوشش سیگنال: بهترین عملکرد سیگنال‌های وایرلس در محیط‌های باز است. به خاطر اینکه فراهم کردن محیط‌هایی تا این حد باز در ساختمان غیرممکن است، می‌توانید وضعیت روتر را به‌گونه‌ای تنظیم کنید که از کیفیت و قدرت سیگنال‌های آن در جهت‌هایی خاص اطمینان حاصل کنید. این نکته به این معناست که شما نباید روتر را مثلاً در کمد لباس‌ها (!!) یا بین تلویزیون و دیوار قرار دهید. بهترین مکان برای قرارگیری دستگاه، جایی در میانه‌های فاصله سقف تا کف است. اما انجام این کار سخت است. در نتیجه بهترین جایگزین، قرار دادن آن بر روی وسایلی مانند میز یا نصب کردن آن بر روی دیوار است. به‌طورکلی هر شئ فیزیکی از قبیل دیوار، ظرف‌های بلورین یا غیره با شدت و ضعف‌های متفاوت سیگنال‌ها را ضعیف می‌کنند.

موقعیت روتر: قرار دادن روتر/اکسس پوینت در گوشه‌های ساختمان برد سیگنال‌ها را کاهش می‌دهد.

موقعیت قرارگیری آنتن: به کمک روترهایی که دارای آنتن خارجی هستند به‌راحتی می‌توانید حجم کُره ایجادشده (یعنی همان پوشش سیگنال‌ها) را افزایش داد. به‌طورمعمول کاربران آنتن را به‌صورت عمودی نصب می‌کنند؛ چرا که هدف آن‌ها پخش شدن سیگنال‌ها در محیط است. اگر قصد دارید سیگنال‌های شبکه را در عمق ارسال کنید، آنتن را به‌صورت افقی نصب کنید. توجه داشته باشید که این ترفند در تمامی روت رها کاربردی نیست. در بعضی روت رها جابه‌جایی یا تنظیم آنتن در راستاهای مختلف تغییر زیادی ایجاد نمی‌کند.

اگر آنتن قابل جدا شدن باشد، می‌توان آن را با یک آنتن گیرنده قدرتمندتر تعویض نمود (در واقع آنتن قوی‌تر، یک آنتن بزرگ‌تر است). همین امر باعث افزایش قابل‌توجه پوشش سیگنال می‌شود. علاوه بر این می‌توانید با پیچاندن ورقه‌های نازک (فویل) آلومینیوم به قسمت قوس‌دار آنتن، قدرت آن را به‌طور چشمگیری افزایش دهید. برای افزایش قدرت و پوشش روترهای دارای آنتن داخلی کاری نمی‌توان کرد.

آنتن جداگانه روتر: روترهای مدرن، به‌خصوص روترهای N750 یا N900 و یا 802.11ac معمولاً با آنتن‌هایی بسیار قدرتمند و هوشمند عرضه می‌شوند که به‌صورت خودکار قدرت سیگنال‌ها را در جهتی که کاربر قرار دارد افزایش می‌دهند.

۲- تجهیزات
بسیار خب! تا اینجا بهترین موقعیت ممکن را برای قرارگیری روتر انتخاب کرده‌ایم. اگر با انجام این کارها بهبودی در کیفیت و پوشش شبکه ایجاد نشد، باید تجهیزات را بررسی کرده و احتمالاً خود را برای ولخرجی آماده کنید!

روتر: در حال ایده آل شما فقط به یک دستگاه بردکست‌کننده در منزل نیاز دارید. برای اغلب منازل یک روتر کافی و مناسب است. اگر منزل کوچکی دارید و با وجود قرارگیری روتر در بهترین مکان ممکن (یعنی مرکز) باز هم پوشش کافی در سراسر خانه ندارید شاید بهتر باشد، دستگاه خود را تعویض کنید. پیشنهاد ما انتخاب حداقل یک روتر N600 است. اما اگر این میزان هزینه کردن را به‌صرفه نمی‌دانید، گزینه‌های دیگری نیز در بازار یافت می‌شود.

اکسس پوینت: اکسس پوینت جداگانه، یک راهکار ایده آل برای خانه‌های بزرگ محسوب می‌شود. یعنی در مواردی که قرارگیری یک روتر در مرکز ساختمان، جوابگوی نیازهای کاربر نیست. اصولاً زمانی از اکسس پوینت اضافی استفاده می‌شود که سیگنال‌های روتر به بخشه‌ای خاصی نرسیده یا ضعیف باشند. یک مثال کاربردی در این زمینه قرارگیری روتر در سالن و اکسس پوینت در طبقه زیرین است.

اگر این راهکار بهترین حالت ممکن تشخیص داده شد، حالا زمان اتصال اکسس پوینت به روتر است. اساساً برای اتصال روتر به اکسس پوینت از کابل شبکه استفاده می‌شود. اما اگر این اتصال نیازمند صرف زمان و هزینه غیرمنطقی است، می‌توان از شبکه‌های موسوم به Power Line بهره گرفت.

توضیح: بسیاری از روت رها به‌عنوان اکسس پوینت نیز به کار گرفته می‌شوند. در این نوع روت رها، قابلیت تبدیل‌شدن به اکسس پوینت یکی از امکانات دستگاه محسوب می‌شود. در این‌گونه موارد پورت WAN روتر به‌عنوان پورت LAN کار می‌کند. اما توجه داشته باشید در مواردی که نیازمند اکسس پوینت دوم هستیم، بهتر است از دوروتر فیزیکی مجزا استفاده کنیم. یکی به‌عنوان دستگاه اصلی و دیگری به‌عنوان اکسس پوینت برای بخش‌های دورتر ساختمان.
 
تنظیمات یک روتر با اکسس پوینت داخلی
بسیاری از روترهای وایرلس می‌توانند به‌عنوان اکسس پوینت نیز به کار گرفته شوند.
در این حالت پورت WAN دستگاه مانند پورت LAN استفاده می‌شود.

شبکه‌های Power Line: همان‌گونه که در قسمت دوم اشاره شد، یک آداپتور Power Line، سیم‌های برق ساختـمان را به کابل شبـکه تبـدیل می‌کـند. در مـورد سنـاریوی به‌کارگیری یک اکسس پوینت مجزا، می‌توان از یک جفت آداپتور Power Line، مانند D-Link DHP-510AV استفاده کرد. یکی از آداپتورها را به روتر و دیگری را به اکسس پوینت متصل کنید. در ادامه اگر قصد دارید شبکه‌ای یکپارچه داشته باشید، نام شبکه وای‌فای (یا SSID) در اکسس پوینت را شبیه به نام شبکه روتر اصلی انتخاب کنید. البته در این موارد مطمئن شوید که تنظیمات امنیتی هر دو شبکه (کلید رمزنگاری، متد و غیره) یکسان و شبیه به همدیگر است. این نکته را به یاد داشته باشید که برای مدیریت بهتر هر دو شبکه می‌توان نام‌های متفاوتی برای آن‌ها انتخاب کرد (یعنی یکپارچه کردن شبکه‌ها را نادیده گرفت).

علاوه بر آداپتورهای Power Line معرفی‌شده، کیت‌های آداپتور Power Line هم وجود دارند که مجهز به یک اکسس پوینت داخلی بوده و Power Line های افزایش‌دهنده برد (Power Line Range Extender) نامیده می‌شوند. Netgear XAVNB2001 از این نمونه محسوب می‌شود. در مواردی که از این کیت‌ها استفاده می‌شود، نیازی به اکسس پوینت/ روتر دوم وجود ندارد.

افزایش‌دهنده برد (Range Extender) / تکرارکننده (Repeater): این دو دستگاه بی‌سیم، می‌توانند به یک شبکه وای‌فای فعال متصل شده و سپس سیگنال‌های آن را به فاصله دورتری ارسال کنند. به‌عبارت‌دیگر، برای افزایش برد یک شبکه، از این دو دستگاه استفاده می‌شود. اغلب مدل‌های این دستگاه‌ها، از تنظیمات شبکه‌های وای‌فای پشتیبانی کرده و تنها با فشردن یک کلید می‌توانند به روتر فعال در شبکه متصل شوند. بعد از اتصال تنها کافی است Repeater را در انتهای برد سیگنال‌های شبکه (مرز کُره فرضی) قرار دهید تا برد شبکه افزایش یابد. با اینکه استفاده از این دستگاه‌ها بسیار متداول است، اما به دلایل زیر استفاده از آن‌ها توصیه نمی‌شود:

الف) معیار دقیقی برای سنجش مؤثر بودن آن‌ها در افزایش برد سیگنال‌های شبکه وجود ندارد. کاربر باید محلی را برای قرارگیری Repeater انتخاب کند که از طرفی برای اتصال دستگاه به روتر به‌اندازه کافی به آن نزدیک باشد و از طرف دیگر آن‌قدر دور باشد که بتواند برد سیگنال را افزایش دهد. پیدا کردن موقعیتی که هم منجر به اتصال پایدار دستگاه به روتر و هم منجر به افزایش برد سیگنال‌ها بشود کار بسیار سختی است.

ب) اساساً Repeater، شبکه وای‌فای موجود را کپی می‌کند. از طرفی همان‌گونه که پیش‌تر اشاره شد، سیگنال‌های وای‌فای در همه جهت‌ها ارسال یا برد کست (Broadcast) می‌شوند. با توجه به این دو ویژگی دستگاه‌هایی که در محدوده هم‌پوشانی سیگنال‌های هر دو شبکه (شبکه اصلی و شبکه ایجادشده توسط Repeater) قرار دارند، مجبورند با سیگنال‌های مزاحم شبکه دیگر کنار بیایند. تأثیر بد این مسئله در شبکه‌هایی با فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز دو چندان است.


حمایت مالی از ونوس بهار
اگر نوشته بالا برای شما مفید بوده است، می‌توانید با اهدای مبلغی اندک (۱,۰۰۰ تومان) از این وبلاگ حمایت کنید.
پیشاپیش از حمایت شما سپاس‌گزاریم.
  • علیرضا فروردین

اینترنت

شبکه

نظرات  (۰)

هیچ نظری هنوز ثبت نشده است

ارسال نظر

ارسال نظر آزاد است، اما اگر قبلا در بیان ثبت نام کرده اید می توانید ابتدا وارد شوید.
شما میتوانید از این تگهای html استفاده کنید:
<b> یا <strong>، <em> یا <i>، <u>، <strike> یا <s>، <sup>، <sub>، <blockquote>، <code>، <pre>، <hr>، <br>، <p>، <a href="" title="">، <span style="">، <div align="">
تجدید کد امنیتی