اگر شما هم از کاربران دائمی فضای مجازی باشید، احتمالاً واژه هایی از قبیل وای فای، شبکه، اینترنت و.. را زیاد شنیده اید.

در این مقاله قصد داریم که، به تعاریف و کاربرد بعضی از کلید واژه‌های رایج شبکه بی سیم و وای فای بپردازیم تا هنگام راه اندازی شبکه خانگی کمی با این موضوع به طور تئوری آشنا شده باشید؛ بنابراین با گویا آی تی همراه باشید.

قبل از شروع، بهتر است به تفاوت‌های دو واژه پرکاربردِ وای‌فای و اینترنت اشاره ای شود.

همان طور که می‌دانید در حال حاضر اینترنت، به عنوان یک شبکه جهانی شناخته می شود که از میلیون ها سیستم کامپیوتری تشکیل شده است.

کامپیوترهای موجود در شبکه اینترنت می توانند از طریق این بستر برای اتصال به هم، اشتراک منابع و.. استفاده کنند.

ولی تکنولوژی وایفای فقط یکی از چندین راهی است که برای انتقال اطلاعات در شبکه استفاده می شود؛ در اصل وایفای به عنوان یک رابط بی سیم، ارتباطی را بین کامپیوترهای موجود در یک شبکه محلی بر قرار می‌کند.

برای برقراری این ارتباط، روتر بی سیمی نیاز هست که این شبکه را مدیریت کند و هم چنین  اینترنت را بین تمام سیستم ها به اشترک بگذارد؛ که امروزه رویترهای بی سیم همان مودم وایفای نامیده می شوند.

شاید این جا لازم باشد که به شبکه محلی هم اشاره‌ای بکنیم.

همان طور که می دانید، شبکه محلی با ارتباط سیمی، به شبکه‌ای گفته می‌شود که، مجموعه‌ای از دستگاه ها را که از طریق کابل به هم متصل شده اند را شامل می شود.

اما شبکه محلی بی سیم که مورد بحث ماست، برای انتقال اطلاعات از یک سیستم به سیستم دیگر، به کابل نیازی ندارد، و برای انتقال اطلاعات از امواج رادیویی استفاده می کند؛ و باطبع نیازی به حضور فیزیکی سیستم ها و کاربران در کنار هم برای ایجاد شبکه، وجود ندارد.

مفاهیم مکمل بیشتر از شبکه بی سیم

از آن جا که شبکه بی سیم برای ارتباط از امواج رادیویی به جای کابل، استفاده می کند، پس این موضوع روند پیچیده تری را برای ایجاد ارتباط ایجاد می کند.

در این بین وسیله ای به نام اکسس پوینت، به عنوان مرکزیت این شبکه، سیگنال های وایفای را دریافت می‌کند و سپس منتشر می کند، و بعد سیستم های شبکه این سیگنال ها را دریافت می کنند.

اگر هر وسیله مجهز به وایفای، به این مرکز نزدیک باشد می تواند بدون اجازه به شبکه متصل شود و به طور غیر مجاز سیگنال های شبکه را دریافت کند و از منابع شبکه استفاده کند.

که این امر، خود نیاز به رمزگذاری کردن شبکه را واضح‌تر می سازد؛ در این صورت فقط سیستم هایی سیگنال ها را دریافت می‌کنند که رمز این شبکه یا مجوز ورود را داشته باشند.

در حال حاضر، راه‌های زیادی برای حفاظت از شبکه بی سیم وجود دارند، که به این ها، روش های احراز هویت گفته می شود؛ این رمزنگاری ها شامل الگوریتم‌هایی مثل WEP، WPA، WPA2 می شود.

اولین رمزنگاری شبکه ها با استانداردهای wep و بعد wpa مطرح شد،؛ wep به علت آسیب پذیری بالا در تأمین امنیت شبکه، بعد از مدتی منسوخ شد و یک‌سال بعد از آن الگوریتم wpa ارائه شد؛ این روش امنیت را به طور کامل برقرار نمی کرد، هر چند در شبکه های خانگی مشکل عدم امنیت احساس نمی شد اما بازهم نیاز به نسخه ارتقا یافته ای داشت که امنیت شبکه ها را بتواند بیشتر و بهتر تامین کند.

 از سال۲۰۰۶  تاکنون روش wpa2، کاربردهای بیشتری را ارئه داده است.

در کارکرد این الگوریتم، مانند wpa دو روش اجباری برای رمزنگاری وجود دارد، که این دو متد در الگوریتمWPA2، AES و TKIP نامیده می شوند.

البته در حال حاضرWPA2از متد CCMP به جای TKIP استفاده می کند؛ البته برای اینکه بتوان سازگاری را بین سیستم های قدیمی و سیستم های جدید برای برقراری ارتبباط به وجود آورد به متد TKIP نیاز هست.

اما متد AES امنیت بهتر و سریع تری را برای سیستم های امروزی فراهم می‌کند و سیستم های قدیمی را پشتیبانی نمی‌کند.

Wi-Fi Protected Setup WPS:

در سال ۲۰۰۷ و یک سال بعد از معرفی WPA2، اتحادیه وایفای برای تأمین امنیت شبکه و البته راحت تر کردن امنیت برای کاربران آماتور، استاندارد جدیدی را معرفی کرده است.

در این روش نیازی نیست که برای هر بار متصل شدن به شبکه، رمز عبور شبکه را وارد کنید.

البته ۴ روش برای متصل شدن به شبکه وای فای از طریق WPS وجود دارد؛ که در بین این روش ها ” دکمه WPS ” مشهوریت بیشتری دارد.

این استاندارد که کاملاً یک روش فیزیکی است، باید روی وای فای کلاینت واکسس پوینت شبکه، این دکمه تعبیه شده باشد.

در این روش بعد از فشردن این دکمه در اکسس پوینت، ظرف مدت دو دقیقه باید دکمه مربوط را در وایفای کلاینت فشار دهید، البته مودم هایی که این دکمه را ندارند نمی توانند از این طریق به شبکه متصل شوند.

استاندارد Wi-Fi Direct و جانشینی برای اکسس پوینت

در حال حاضر شبکه هایی وجود دارند که بدون اکسس پوینت فیزیکی، به فعالیت مشغول هستند و کلایتنها بازهم می توانند به شبکه وایفای متصل شوند و سرویس گیری کنند؛ به این روش  تترینگ یا نقطه اتصال هم گفته می شود.

کیفیت کار به این صورت است که هر دستگاهی مثل گوشی های هوشمند که مستقیما از طریق داده تلفن همراه و.. به اینترنت متصل می‌شوند، می توانند نقش یک اکسس پوینت غیر فیزیکی را بازی کنند و سیگنال های اینترنت را برای بقیه کلاینتها، از قبیل گوشی های هوشمند، لپ تاپ و.. به اشتراک بگذارند.

البته تنها گوشی های هوشمند قابلیت اکسس پوینت شدن را ندارند، مثلا مودمی را در نظر بگیرید که فقط یک پورت دارد.

و از طریق این پورت یک لپ تاپ به اینترنت متصل شده است؛ حال این لپ تاپ می تواند به اکسس پوینت مجازی تبدیل شود و کار اشتراک گذاری اینترنت را برای دیگر کلاینت‌های نزدیک فراهم کند.

این روش با وجود داشتن مزیتی چون پایین بودن هزینه ها، معایبی مثل کاهش سرعت، افت کارایی و داغ شدن سیستم مرکزی را به دنبال دارد.

Multi-User Multiple Input Multiple Output MU-MIMO:

تکنولوژی MU-MIMO برای مدیریت بهتر شبکه های بی سیم استفاده می شود؛ در شبکه هایی که چندین کابر، یا چندین پایانه وجود داشته باشد و شما بخواهید که در این شبکه، سیگنال های وایفای به نسبت یکسان بین این کلاینت ها تقسیم نشود.

این استاندارد از طریق کنترل و مدیریت پهنای باند فعالیت می کند، که به طور همزمان بار داده هر کدام از کلاینت ها را بررسی می کند و نرخ داده  مناسبی را به هر کدام اختصاص می دهد؛ در این صورت شبکه وای فای، با کاهش افت سرعت قابل توجهی، روبرو نمی شود.

اما باید بدانید که هر روتری از این استاندارد پشتیبانی نمی کند؛ تمام اکسس پوینت های معروف به سری AC  یا همان ۸۰۲٫۱۱ac که در طی دو سال گذشته ساخته شده اند، این استاندارد را پشتیبانی می کنند.

در این صورت حتی اگر تعداد کلاینت‌ها زیاد باشد و روترهای (بی سیم) با طرفیت‌های مختلفی هم وجود داشته باشد، این استاندارد کلاینت ها را به صورت مجازی دسته بندی می کند و هر روتر را به یک دسته اختصاص می دهد.

مصال واضح تر برای معماری این استاندارد، می تواند قهوه ای خانه ای باشد که هر فروشنده فنجان با اندازه مخصوص به خود را دارد، و به این طریق مشخص به آن ها سرویس می دهد.

شبکه های سیمی برق

با وجود مزایای فوق العاده شبکه های وای فای، از قبیل نصب راحت تر، عدم کابل کشی بین پایانه ها، قابل حمل بودن شبکه و.. باز هم با محدودیت هایی مواجه است.

امواج رادیویی شبکه های بی سیم با وجود موانع مثل دیوارهای بتنی و ضخیم، یا فواصل دور با افت شدید سیگنال مواجه می شود؛ در این صورت این شبکه ها برای مکان هایی مثل زیر زمین و.. مناسب نیستند؛ بهترین فناوری  برای جایگزینی شبکه وای فای در محیط های کور، شبکه سیمی برق یا پاور لاین است؛ در این فناوری تنها به دو شاخه و سیم کشی برق و کابل شبکه نیاز دارید تا شبکه جدید اترنتی را بسازید.

در این جا کابل های شبکه ما، حکم همان وایفای را دارند، که البته سرعت بیشتری را هم در اختیار کاربران قرار می دهد.

اولین آداپتور نقش ارسال کننده و آداپتور دوم نقش گیرنده را دارد، پس باید اولین آداپتور که حالا به پریز برق متصل شده است را از طریق کابل شبکه به روتر یا اکسس پوینت متصل کنید.

حالا آداپتور دوم را به پریز متصل می کنید و بعد از طریق پورت شبکه تعبیه شده بر روی  آن، آن را به کامپیوتر و.. متصل کنید.

الان اتصال در شبکه برقرار می شود، و یک شبکه بی سیم برقی ایجاد شده است که سرعتی تا ۵۰ در صد از سرعت اتصال سیمی مدل گیگابایت را برقرار می کند.

دیدگاه شما در این باره چیست؟ تجربیات خود را در هنگام ایجاد و مدیریت یک شبکه خانگی با گویا آی تی در میان گذاشته و این مطلب را روی شبکه های اجتماعی نشر دهید.

آیا می‌دانید وای‌فای و اینترنت دو موضوع متفاوت از هم هستند؟ وای‌فای تنها یک روش بی‌سیم برای دستگاه‌هایی است که در یک شبکه محلی قصد اتصال به یکدیگر را دارند که این کار به وسیله روتر و به اشتراک‌گذاری سیگنال اینترنتی انجام می‌گیرد. اما سوال اینجاست که شبکه محلی چیست؟ روتر چه کاری را برای ما انجام می‌دهد؟

در بخش اول و دوم با مفاهیم شبکه سیمی و بی‌سیم آشنا شدیم و در این مطلب به ادامه موضوعات مربوط به شبکه‌های وایرلس می‌پردازیم.

استانداردهای وای‌فای

استاندارهای وای‌فای سرعت و محدوده شبکه وای‌فای را تعیین می‌کنند. به طور کلی استانداردهایی که بعدها ارایه می‌گردند با مواردی که پیش از آن‌ها معرفی شده‌اند، سازگارند.

۸۰۲.۱۱b: این اولین استاندارد بی‌سیم برای کاربرد تجاری بود. این مورد سرعتی بالغ بر ۱۱ مگابیت بر ثانیه را ارایه می‌دهد و تنها در باند فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز کار می‌کند. این استاندارد اولین بار در سال ۱۹۹۹ بوجود آمد و هم اکنون کاملا منسوخ شده‌ است.

۸۰۲.۱۱a: از لحاظ قدمت همتا با ۸۰۲.۱۱b است. ۸۰۲.۱۱a حداکثر سرعت ۵۴ مگابیت بر ثانیه را در محدوده بسیار کم و با استفاده از باند ۵ گیگاهرتز ارایه می‌دهد. این استاندارد نیز دیگر به کار گرفته‌ نمی‌شود، اگر چه هنوز هم توسط اکسس‌ پوینت‌های جدید پشتیبانی می‌شود.

۸۰۲.۱۱g: این استاندارد در سال ۲۰۰۳ معرفی شد و اولین شبکه بی‌سیمی بود که وای‌فای نامیده‌ می‌شد. این استاندارد سرعت ۵۴ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌کند اما عملکرد آن تنها روی باند ۲.۴ گیگاهرتز پاسخ‌گو است، از این رو محدوده وسیع‌تری را نسبت به ۸۰۲.۱۱a تحت پوشش خود قرار می‌دهد. این استاندارد در بسیاری از گوشی‌های قدیمی مانند آیفون ۳G و آیفون ۳GS مورد استفاده قرار گرفته‌ است ولی امروزه دیگر از آن استفاده نمی‌شود.

۸۰۲.۱۱n یا Wireless-N: از سال ۲۰۰۹ در دسترس قرار گرفت که مشهورترین استاندارد محسوب می‌گردد و پشرفت‌های بسیاری را مانند افزایش قابل‌ توجه محدوده باند ۵ گیگاهرتز نسبت به ۲.۴ گیگاهرتز ایجاد نمود. این استاندارد در هر دو باند ۵ و ۲.۴ گیگاهرتز عمل می‌کند و نسل جدیدی از روترهای دو بانده را ایجاد کرده که برای هر باند اکسس پوینت جداگانه‌ای را تطبیق می‌داد. دو نوع مختلف از روترهای دو بانده وجود دارد: روترهایی که قابلیت انتخاب دو باند را دارند و روترهایی که به طور همزمان سیگنال وای‌فای را به هر دو باند منتقل می‌کنند.

توجه: برای ایجاد ارتباط وای‌فای، اکسس پوینت (روتر) و سرویس‌گیرنده باید در باند مشابهی کار کنند. به عنوان مثال، یک کلاینت ۲.۴ گیگاهرتزی، مانند آیفون ۴، قادر نیست تا به اکسس پوینت ۵ گیگاهرتزی متصل شود. همچنین یک ارتباط وای‌فای در یک زمان تنها روی یک باند می‌تواند قرار بگیرد. اگر کلاینتی هستید که قادر است (مانند آیفون ۶) با روترهای دو بانده کار کند، هر دوی آن‌ها تنها روی یک باند می‌توانند به هم متصل گردند.

۸۰۲.۱۱ac: گاهی اوقات به عنوان وای‌فای ۵G شناخته می‌شود. این آخرین استاندارد وای‌فای است که تنها روی باند فرکانس ۵ گیگاهرتزی عمل می‌کند و هم اکنون تا سرعت ۲۱۶۷ مگابیت بر ثانیه را فراهم می‌آورد.

از لحاظ فنی، جریان مکانی (یا spatial steam تکنیکی است که برای انتقال سیگنال‌های جداگانه و کدگذاری‌شده به کار می‌رود) مربوط به استاندارد ۸۰۲.۱۱ac تقریبا تا ۴ برابر سریع‌تر از مدل ۸۰۲.۱۱n است، بنابراین از لحاظ عمر باتری (به خاطر انجام فعالیت کمتر برای انتقال داده‌ها) بسیار بهتر از آن عمل می‌کند.

نام‌گذاری‌های وای‌فای

نام‌گذاری‌های مختلف وای‌فای راهی را برای فروشندگان روترهای وای‌فای ایجاد می‌کند تا بتوانند بین هرکدام از آن‌ها تفاوت‌هایی را قایل شوند. از آنجایی که تعداد زیادی استاندارد و ردیف برای وای‌فای موجود است، نام‌گذاری‌ها می‌توانند گیج‌کننده باشند و همیشه به طور دقیق تعیین‌کننده سرعت روتر محسوب نشوند.

۶۰۰Mbps 802.11n: استاندارد ۸۰۲.۱۱n می‌تواند سرعت ۴۵۰ مگابیت بر ثانیه را فراهم آورد. با این حال، در سال ۲۰۱۳ شرکت Broadcom تراشه جدیدی از ۸۰۲.۱۱ac را معرفی نمود که با تکنولوژی TurboQAM همراه بود و سرعت ۸۰۲.۱۱n را تا ۶۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رساند. به همین دلیل روترهای ۸۰۲.۱۱ac امروزه برچسب AC2500 (که به عنوان AC2350 یا AC2400 شناخته می‌شود)، AC1900 ،AC1750، یا AC1200 دارند. این نام‌گذاری‌ها اساسا به این معنی است که یک روتر برچسب‌خورده با AC سرعت ترکیب‌شده‌ای را روی هر دو باند با مقدار مشابهی فراهم می‌کند.

AC3200: در آوریل سال ۲۰۱۴، شرکت برودکام تراشه وای‌فای ۵G XStream را معرفی نمود که اجازه می‌داد تا در باند ۵ گیگاهرتزی روی استاندارد ۸۰۲.۱۱ac با جریان سه‌گانه عمل کند، بنابراین با نوع جدیدی از روتر سه بانده مواجه بودیم. این به این معنی است که بر خلاف روتر دو بانده AC1900 که دو باند ۲.۴ و ۵ گیگاهرتزی دارد، این مدل از دو باند ۵ گیگاهرتزی و یک ۲.۴ گیگاهرتزی استفاده ‌می‌نماید. به عبارت دیگر، یک روتر سه بانده اساسا روتر AC1900 است که مجهز به اکسس پوینت اضافی ۸۰۳.۱۱ac است.

AC5300: که نام دیگر آن AC5400 است، در سال ۲۰۱۵ طراحی شد. یک روتر AC5300 روتر سه بانده است. هر باند ۵ گیگاهرتزی آن تا ۲۱۶۷ مگابیت بر ثانیه سرعت دارد و این مقدار برای باند ۲.۴ گیگاهرتزی نیز به ۱۰۰۰ مگابیت بر ثانیه می‌رسد.

AC3100: که با AC3150 نیز شناخته می‌شود، همانند تراشه AC5300 اشاره‌ شده‌ در بالا است، با این تفاوت که با دو باند را‌ه‌اندازی شده‌ است که یکی ۵ گیگاهرتز و دیگری ۲.۴ گیگاهرتز است.

۸۰۲.۱۱ad یا WiGig: استاندارد  ۸۰۲.۱۱ad به تازگی جز بخشی از اکوسیستم وای‌فای به حساب می‌آید که در CES 2013 معرفی شد.

این استاندارد از باند فرکانس ۶۰ گیگاهرتز استفاده می‌کند تا بدین وسیله نرخ‌ داده‌ای آن به ۷ گیگابیت بر ثانیه افزایش یابد (که ۷ برابر سریعتر از اترنت گیگابیت سیمی است)، اما ۸۰۲.۱۱ad محدوده کوچک‌تری را (در حدود ۹ ‌متر) نسبت به انواع دیگر پوشش می‌دهد، که به طور کلی به جریان صریح و مستقیمی برای برقراری اتصال نیاز دارد، به این معنی که برای کارکرد صحیح هیچ مانعی بین دستگاه‌ها نباید باشد. این استاندارد به خودی خود با هر استاندارد قبلی سازگار نیست و نمی‌توان آن را جایگزین نمود. علاوه بر این توسعه این استاندارد به کندی انجام می‌شود، به طوری که به نظر می‌‌رسد امروزه هیچ بازاری برای آن وجود ندارد.

در بخش بعدی و پایانی این مقاله به اصطلاحات دیگری از شبکه بی‌سیم اشاره می‌کنیم و نگاه کوتاهی بر شبکه سیمی برق می‌اندازیم.

نوشته هر آنچه که باید درباره شبکه خانگی بدانیم: بخش سوم اولین بار در - آی‌تی‌رسان پدیدار شد.