شبکه های بی سیم : دنیایی بدون سیم، اما پر از امکانات جدید!

جادوی شبکه های بی سیم خلاصی از سیم است! چیزی که متخصصین حوزه شبکه خیلی دنبال آن بوده اند!  این شبکه ها اگر چه در دهه 80 میلادی معرفی شدند، اما الان موقع شکوفایی آنهاست.  به طور کلی شبکه های بی سیم یا وایرلس WIRELESS به مجموعه‌ای از کامپیوترها گفته می‌شود که داده‌ها و اطلاعات در آن‌ها بدون استفاده از سیم و با امواج انتقال پیدا می‌کند. تلفن‌های همراه، بلوتوث شبکه های ماهواره‌ای و … جزو شبکه های بی سیم هستند. این شبکه ها نسل جدید ارتباطات به شمار می‌روند که امروزه در اغلب سازمان‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرند. چون انتقال سریع اطلاعات به یکی از اصلی‌ترین دغدغه‌های صاحبان کسب و کارها بدل شده است و چه چیزی بهتر از این فناوری. در این مقاله به ماهیت، کاربرد، انواع و مزایا و معایب شبکه های بی سیم خواهیم پرداخت.

ارکان اصلی شبکه های بی سیم

 

 

هر کسب و کار و سازمانی برای اینکه بتواند به خوبی ارتباطی پایدار با کاربران یا کارمندان خود داشته باشد باید بستری برای آن ایجاد کند. شبکه های بی سیم یا وایرلس یکی از بهترین و مقرون به‌صرفه‌ترین روش‌های ایجاد ارتباط بین کارکنان یک سازمان یا کاربران است. 4 رکن اصلی شبکه های وایرلس عبارت‌اند از:

• فرستنده‌ها
• گیرنده‌ها
• رسانه
• و سیگنال‌ها

فرستنده همان دستگاهی است که اطلاعات را برای گره‌های دیگر ارسال می‌کند. گیرنده دستگاهی است که اطلاعات را از فرستنده دریافت می‌کند. رسانه (یا محیط انتقال) نیز بستری است که امواج از طریق آن منتقل می‌شود. به طور مثال هوای آزاد، رسانه‌ است که اطلاعات را از فرستنده به گیرنده منتقل می‌کند. سیگنال نیز همان داده‌ها و اطلاعات هستند.

کاربرد شبکه های بی سیم

شبکه های بی سیم در هر جایی که نیاز به انتقال سریع اطلاعات وجود دارد کاربرد خواهند داشت. از فرودگاه و کارخانجات گرفته تا شرکت‌ها، حمل و نقل، سازمان‌ها و دوربین‌های مداربسته. از این رو امروزه تقریباً در همه‌جا استفاده از شبکه های وایرلس ضروری است.

 امنیت اطلاعات در شبکه های بیسیم

امنیت در شبکه های بی سیم زیرمجموعه مفهومی به نام امنیت شبکه است. امنیت اطلاعات در شبکه های بیسیم به هر رویکردی گفته می‌شود که برای جلوگیری از هک یا نفوذ در اطلاعات شبکه انجام می شود. در شبکه های کابلی امکان هک و نفوذ بسیار کم است. اما در شبکه های وایرلس (مخصوصاً در وسعت بزرگ) احتمال این اتفاق به مراتب بالاتر است. به همین دلیل استاندارهای امنیتی، اقدامات و الگوریتم‌های مختلف رمزنگاری اطلاعات برای این کار در نظر گرفته شده است. چون این بحث تخصصی و گسترده است در یک مقاله جداگانه به آن خواهیم پرداخت.

انواع شبکه های بی سیم

 

 

تقسیم‌بندی انواع شبکه های بی سیم بر اساس معیارها و پارامترهای مختلف است. اما معمولاً محدوده جغرافیایی، اصلی‌ترین معیار برای تقسیم‌بندی انواع شبکه های وایرلس است. می‌توان شبکه های بی سیم را بر اساس محدوده جغرافیایی به 4 دسته اصلی تقسیم‌بندی کرد:

 شبکه های بی سیم شخصی یا WPAN

این شبکه ها عمدتاً در محیطی کوچک و برای انتقال اطلاعات بین چند دستگاه محدود، مورد استفاده قرار می‌گیرند. معروف‌ترین شبکه WPAN، شبکه بلوتوث است. معمولاً محدوده ارتباط‌گیری برای این شبکه چیزی حدود 10 متر است.

شبکه های بی سیم محلی یا WLAN

شبکه های بی سیم محلی یا WLAN عمدتاً برای انتقال اطلاعات بین دستگاه‌های محدود به چند ساختمان یا یک محل کوچک مورد استفاده قرار می‌گیرند و از لحاظ وسعت و جغرافیا بزرگتر از شبکه های WPAN است. وای فای زیرمجموعه ‌این نوع از شبکه های وایرلس به شمار می‌آید. مزیت مهم این نوع از شبکه های بی سیم راه‌اندازی آسان و پشتیبانی از دستگاه‌های گوناگون است. در ادامه دو زیرمجموعه مهم از این شبکه را توضیح می‌دهیم:

شبکه ادهاک ( شبکه های بی سیم موردی )

نوع دیگری از شبکه های بیسیم وجود دارد که ادهاک AD-HOC نام‌گذاری شده‌اند. فرض کنید شبکه‌ای از کامپیوترها یا گره‌ها وجود دارد که به هم متصل‌اند، اما زیرساخت‌هایی مثل کابل، اینترنت یا روتر و اکسس پوینت ندارند و به صورت موقتی می‌توانند اطلاعات را خود را به اشتراک بگذارند. به این شبکه ادهاک گفته می‌شود که می‌توان آن را زیرمجموعه شبکه های محلی در نظر گرفت. توضیح در مورد ساختار و شکل عملکرد آن موضوع این مقاله نیست و به همین توضیح کوتاه بسنده می‌کنیم. برای مطالعه بیشتر می توانید مقاله شبکه های ادهاک را مطالعه کنید.

شبکه حسگر بی سیم

یکی از انواع پرکاربرد شبکه های بی سیم ، شبکه های حسگر وایرلس هستند. در این نوع از شبکه ها هر دستگاه دارای حسگری است که اطلاعات را از محیط دریافت می‌کند و سپس آن‌ها را بر اساس پروتکل‎های از پیش تعیین‌شده، برای کامپیوتر مرکزی یا برای کاربران ارسال می‌کند. واضح است که شبکه حسگر بی سیم باید با محیط فیزیکی تعامل داشته باشد.

شبکه های بی سیم WMAN

شبکه های بیسیم شهری فضای گسترده‌تری در حد یک شهر را دربرمی‌گیرند. به عبارت دیگر می‌تواند ساختمان‌ها و سازمان‌های مختلف شهری را برای انتقال اطلاعات به هم متصل کند. عمدتاً در این شبکه ها از فیبر نوری هم به عنوان تجهیزات مکمل استفاده می‌شود. نقطه‌ضعفی که می‌توان برای این نوع از شبکه های بی سیم در نظر گرفت این است که امکان حمله به آن‌ها زیاد است. چرا که تعداد کاربران و نودهایی که می‌توانند به شبکه وصل شوند زیاد است و ممکن است مورد نفوذ و حمله قرا بگیرند. البته همان‌طور که پیش‌تر توضیح دادیم با استفاده از پروتکل‌های امنیتی می‌توان تا حد بسیار زیادی از این حملات جلوگیری کرد.

شبکه های بی سیم گسترده WWAN

شبکه های شهری و محلی اگر به هم متصل شوند، شبکه‌ای گسترده‌تر را ایجاد می‌کنند که شبکه بی‌سیم گسترده نام‌گذاری می‌شود. این شبکه محدوده‌ای در حد یک کشور را در بر می‌گیرد.  شبکه جهانی اینترنت نمونه‌ای از شبکه بی سیم WWAN به شمار می‌رود.

مزایا و معایب شبکه های بی سیم

 

 

اما مشابه هر فناوری دیگر، شبکه های بی سیم نیز دارای مزایا و معایب خاص خود هستند. در ادامه به مهم‌ترین آن‌ها می‌پردازیم:

1. سرعت مناسب: شبکه های کامپیوتری بی سیم به دلیل استفاده از امواج رادیویی سرعت مطلوبی دارند. هرچند سرعت آن‌ها نسبت به شبکه های کابلی کمتر است، اما به دلیل عدم استفاده از کابل و تجهیزات متفرقه مقرون‌به‌صرفه‌تر هستند.
2. دسترس‌پذیری: در شبکه های بی سیم امکان دسترسی و اتصال کاربران و توسعه‌دهندگان به تجهیزات شبکه بیشتر است و محدودیت‌های شبکه های کابلی را ندارد. در واقع مستقل از مکان هستند. به همین دلیل دسترس‌پذیرتر هستند.
3. نصب و راه‌اندازی ساده‌تر: به صورت کلی نصب و راه‌اندازی در شبکه‌ های بی سیم راحت‌تر و ساده‌تر است. از آنجایی که امکان اتصال هر گره (کامپیوتر یا دستگاه) به این شبکه وجود دارد، کافی است قطعات و تجهیزات لازم روی دکل‌های مخابراتی نصب شود و نیازی به صرف هزینه های اضافی نیست.
4.  انعطاف‌پذیری بالا: شبکه های بی سیم به راحتی قابلیت تغییر دارند و می‌توان در کمترین زمان ممکن ارتقا پیدا کنند. همچنین اگر نیاز به اضافه کردن تجهیزات بیشتر به آن‌ها باشد، این امکان به سادگی وجود دارد. به عبارت دیگر مقیاس‌پذیری آن‌ها بالاست.

اما علی‌رغم همه این مزایا، شبکه های بی سیم دارای معایبی هم هستند:

1. نیاز به ارتقای امنیتی: این شبکه های بر اساس امواج رادیویی کار می‌کنند. به همین دلیل امکان اتصال و نفوذ هر کاربری به آن‌ها وجود دارد. از این رو باید در هنگام نصب و راه‌اندازی آن‌ها حتماً تدابیر امنیتی اندیشیده شود. یعنی سطح امنیتی آن در بالاترین حد ممکن باشد. در صورت انجام این کار نگرانی‌های امنیتی تا حد زیادی از بین خواهد رفت.
2. امکان تداخل امواج: در شبکه های بی سیم امکان تداخل امواج و قطعی در اتصال داده‌ها وجود دارد. البته با توجه به راهکارهای مختلف مثل استفاده از تجهیزات باکیفیت، می‌توان این مشکل را تا حد زیادی برطرف کرد. اما عموماً تداخل در امواج مختلفی که در فضا وجود دارند تأثیر منفی روی عملکرد انتقال اطلاعات می‌گذارند. به طور مثال پارازیت‌ها می‌توانند تأثیر منفی روی عملکرد شبکه داشته باشند.
3. کاهش کیفیت عملکرد به خاطر گرد و غبار و شرایط جوی بد: در شرایط آب و هوایی نامطلوب شاهد کاهش کیفیت در عملکرد شبکه های وایرلس هستیم. البته برای این موضوع هم راه‌حل وجود دارد. به طور مثال می‌توان از تجهیزات مقاوم استفاده کرد. از این رو توصیه می‌کنیم در هنگام خریداری این تجهیزات حتماً به شرایط آب و هوایی منطقه خودتان توجه داشته باشید.

سخن پایانی

هر روز شاهد معرفی فناوری‌های جدید در حوزه شبکه و اینترنت هستیم. هر کسب و کاری که بتواند از جدیدترین فناوری‌ها برای پیشبرد اهداف خود استفاده کند موفق‌تر خواهد بود. اگر چه شبکه های بی سیم فناوری جدیدی به شمار نمی‌روند و دهه 80 میلادی عرضه شده‌اند، اما هنوز در بسیاری از مناطق کشور شاهد استفاده از آن نیستیم. از این رو بهترین فرصت برای ارتقای تجهیزات کامپیوتری و شبکه، بهره بردن از فناوری شبکه های بی سیم یا وایرلس است. در این مقاله مهمترین موضوعات در حوزه شبکه های بیسیم را توضیح دادیم و به بررسی مزایا و معایب آن پرداختیم. به طور کلی با بهره‌گیری از شبکه‌های بی‌سیم، می‌توان زیرساخت‌های ارتباطی را هوشمندانه‌تر و کارآمدتر از همیشه ساخت. شما چه دیدگاهی در مورد این موضوع دارید؟ می توانید در بخش دیدگاه، نظر خود را بنویسید.

سؤالات متداول

• شبکه های بی سیم چه شبکه هایی هستند؟ شبکه های بی سیم یا وایرلس WIRELESS به مجموعه‌ای از کامپیوترها گفته می‌شود که داده‌ها و اطلاعات در آن‌ها بدون استفاده از سیم و با امواج انتقال پیدا می‌کند. تلفن‌های همراه، بلوتوث و شبکه های ماهواره‌ای از این قبیل هستند.
• انواع شبکه های بی سیم کدم‌اند؟ می‌توان شبکه های وایرلس را بر اساس محدوده جغرافیایی به 4 دسته اصلی تقسیم‌بندی کرد: شبکه های WPAN ، شبکه های WLAN، شبکه های بی‌سیم WMAN، شبکه های بی سیم گسترده WWAN که در این مقاله هر کدام را توضیح داده‌ایم.
• شبکه بی سیم مقرون‌به‌صرفه‌تر است یا شبکه کابلی؟ از آنجایی که در شبکه های بیسیم از کابل و تجهیزات متفرقه استفاده نمی‌شود و دامنه فعالیت آن‌ها نیز گسترده‌تر است می‌توان گفت شبکه های بی سیم به‌صرفه‌تر هستند.