پایان نامه بررسی شبکه بی سیم

فهرست مطالب

فصل اول: مقدمه

دلایلی كه باعث شدشبكه بی سیم شكوفا شود.........................................................................................1

مزایای شبكه بی سیم.....................................................................................................................................2

اشكالات شبكه سازی بی سیم.....................................................................................................................4

فصل دوم:تكنولوژی انتنقال شبكه بی سیم

حوزه های انتقال بی سیم............................................................................................................................6

باند های فركانسی در شبكه های بی سیم...............................................................................................8

..........................................................................12(SPREAD SPECTRUM) طیف گسترده

..........................................................................................................................................14FHSS  تكنیك

 تكنیك DSSS..........................................................................................................................................16

WiFi...........................................................................................................................................................18

پیدا كردن hotspot.................................................................................................................................19

WiMAX.................................................................................................................................................20

تفاوت WiMAXبا  WiFi...................................................................................................................20

فواید استفاده از WiMAX  برای مشتریان.......................................................................................20

مادون قرمز...................................................................................................................................................21

Bluetooth...............................................................................................................................................23

معماری Bluetooth...............................................................................................................................24

كاربردهای Bluetooth..........................................................................................................................25

پشته قرارداد Bluetooth.....................................................................................................................27

لایه رادیویی Bluetooth.....................................................................................................................29

لایه باند پایه Bluetooth....................................................................................................................30

لایه L2CAP  در Bluetooth.........................................................................................................31

طیف الكترومغناطیس.............................................................................................................................32

انتقال رادیویی..........................................................................................................................................34

انتقال مایكروویو......................................................................................................................................36

سیاست های طیف الكترومغناطیس...................................................................................................37

امواج میلی متری و زیر قرمز...............................................................................................................40

انتقال موج نوری ...................................................................................................................................40

سیستم تلفن همراه................................................................................................................................41

اولین نسل تلفن همراه:صوت آنالوگ.................................................................................................43

سیستم تلفن همراه پیشرفته...............................................................................................................44

كانال ها ..................................................................................................................................................47

مدیریت تماس........................................................................................................................................48

نسل دوم سیستم تلفن همراه:صوت دیجیتال.................................................................................49

D-AMPS...........................................................................................................................................49

GSM.....................................................................................................................................................52

نسل سوم سیستم تلفن همراه:داده و صوت دیجیتال....................................................................52

استفاده ازIEEE 802.11؛رقیب اترنت..........................................................................................54

لایه فیزیكی در 802.11......................................................................................................................57

زیر لایه MAC از استاندارد 802.11.............................................................................................64

چالش های شبكه محلی بی سیم در دسترسی به كانال مشترك..............................................65

الگوریتم CSMA/CA در شبكه بی سیم802.11.....................................................................71

یكی از تناقضات اساسی در شبكه بی سیم ....................................................................................74

حالت عملكرد PCF در استاندارد 802.11....................................................................................77

بی سیم پهن باند .................................................................................................................................84

مقایسه 802.11 با 802.16...............................................................................................................85

مكانیزم رومینگ در محیط های چند سلولی.................................................................................87

انواع توپولوژی شبكه محلی بی سیم 802.11..............................................................................90

ساختار فریم در شبكه 802.11........................................................................................................96

مكانیزم آدرس دهی در 802.11....................................................................................................100

انواع فریم های 802.11....................................................................................................................102

خدمات تعریف شده در استاندارد 802.11 .................................................................................109

فصل سوم :امنیت در شبكه بی سیم

امنیت بی سیم.....................................................................................................................................114

مزایای امنیت.......................................................................................................................................116

معایب امنیت........................................................................................................................................116

خطرات تهدید كننده داده های موجود در شبكه........................................................................117

امنیت در 802.11.............................................................................................................................118

استفاده از WPA در شبكه بی سیم.............................................................................................122

تنظیم WPA در Access Point.............................................................................................122

تنظیم WPA  در آداپتور ها..........................................................................................................124

استفاده از Authentication در استاندارد x 802.11 ........................................................127

فصل چهارم: تجهیزات سخت افزاری و نرم افزاری شبكه بی سیم

بررسی ملزومات سیستم ................................................................................................................129

انتخاب سخت افزار بی سیم............................................................................................................130

مودم های باند پهن .........................................................................................................................132

پل های شبكه...................................................................................................................................134

گیت وی های ساكن ......................................................................................................................135

نقاط دسترسی(Access Point) .............................................................................................137

مقدمه ای بر DHCP ...................................................................................................................138

سرور DHCP.................................................................................................................................139

كلاینت DHCP.............................................................................................................................139

آداپتورهای بی سیم .......................................................................................................................140

بهره گیری از آداپتور بی سیم .....................................................................................................141

مروری بر سیستم عامل مورد نیاز ...............................................................................................143

IrDA ..............................................................................................................................................145

مؤلفه های سخت افزاری در شكل گیری یك شبكه محلی بی سیم...................................145

تجهیزات مورد نیاز یك لینك رادیویی ..................................................................................146

تجهیزات ایجاد یك شبكه بی سیم تك سلولی با ایستگاه سیار.......................................148

Workgroup Bridge (پل برای ایجاد گروه كاری كوچك).......................................149

Base Station 802.11 .....................................................................................................150

آنتن در شبكه بی سیم ............................................................................................................152

دسی بل........................................................................................................................................152

مقدار dbi ...................................................................................................................................152

آنتن آیزوتروپیك........................................................................................................................153

خط دید.......................................................................................................................................153

تضعیف سیگنال .........................................................................................................................154

زاویه تابش....................................................................................................................................154

VSWR ....................................................................................................................................157

انواع آنتن ها ..............................................................................................................................158

منطقه فرنل و محدودیت های طراحی لینك های نقطه به نقطه .................................184

محافظ آنتن در برابر رعد و برق.............................................................................................165

انواع ماهواره ها..........................................................................................................................186

ماهواره های ثابت ( ماهواره همزمان)...................................................................................186

ماهواره های مدار متوسط كره زمین....................................................................................191

ماهواره های مدار كوتاه كره زمین ......................................................................................191

ایریدیم.......................................................................................................................................192

GlobalStar ........................................................................................................................193

Teledesic............................................................................................................................194

مقایسه ماهواره و فیبر نوری................................................................................................194

معرفی نسخه بی سیم USB ............................................................................................196

UWB : فناوری پنهان........................................................................................................197

ساختار ارتباطی در WUSB ...........................................................................................199

مشخصات كلیدی WUSB ..............................................................................................199

كاربردهای WUSB ..........................................................................................................201

فصل پنجم: چگونگی پیاده سازی و پیكربندی در سیستم عامل ویندوز

نكات مربوط به نصب .............................................................................................................203

پیكربندی AP و كارت شبكه...............................................................................................204

پیكربندی AP ........................................................................................................................214

نصب یك گیت وی (روتر) بی سیم .....................................................................................218

نصب یك نقطه دسترسی(Access Point) ..................................................................222

مشاهده ی Station List....................................................................................................223

تغییر كلمه عبور ......................................................................................................................224

نصب آداپتور شبكه .................................................................................................................225

حصول اطمینان از نصب درایور............................................................................................233

عیب یابی آداپتور شبكه........................................................................................................238

مشاهده شبكه قابل دسترسی..................................................................... .......................240

پیكربندی یك شبكه قابل دسترسی..................................................................................244

ایجاد یك پل بی سیم .........................................................................................................248

اتصال به شبكه بی سیم ......................................................................................................252

فعال سازی پروتكل رمزگذاری WEP ...........................................................................255

تغییرنام یك شبكه ..............................................................................................................263

مدیریت لیست Hardware Access ........................................................................267

دلایلی که باعث شد شبکه ی بی سیم شکوفا شود، عبارت بودند از:

• ظهور تکنولوژی « طیف گسترده» در محصولات تجاری ؛ این تکنولوژی که از حدود 50 سال قبل شناخته شده بود و صرفاً در حوزه ی محصولات نظامی و امنیتی کاربرد داشت نهایتاً در ده ی نود به حیطه ی محصولات تجاری کشیده شد. این تکنولوژی مخابراتی می توانست بر بسیاری از موانع طبیعی سیستم های مخابراتی سنتی (آسیب پذیری داده ها از نویز محیط و آسیب پذیری از پژواک سیگنال ها و محو چند مسیره) فائق آید.
• تکنولوژی مدارات مجتمع آنالوگ و دیجیتال ضمن پیشرفت حیرت آور،ارزان هم شده بود؛ لذا می شد به ارزانی محصولات بی سیم امیدوار بود.
• در طیف امواج الکترومغناطیسی به منظور پیاده سازی سیستم های مخابراتی کوتاه برد، سه باند فرکانسی به رایگان و بدون نیاز به اخذ مجوز در اختیار عموم قرار گرفت و همه می توانستند محصولاتی تولید کنند که بدون نقص قوانین دولتی در این باندها کار کنند. پهنای این باندهای فرکانسی به ترتیب 26 ،5/83 و 125 مگاهرتز است که برای بسیاری از کاربردها کفایت می کند.
• مشکل Capture Effect با ثابت نگه داشتن توان تمام سیگنال ها در برد بسیار محدود (زیر سیصد متر) ،قابل کنترل و رفع خواهد بود.
• روش های جدید مدولاسیون دیجیتال، نرخ ارسال در پهنای باند محدود را افزایش داده اند.

آمارها نشان می دهد که تعداد کاربران شبکه های محلی بی سیم در ابتدای سال 2000 بسیار ناچیز (زیر 70 هزار) بوده در حالی که با یک رشد سرسام آور در انتهای سال 2002 به 15 میلیون کاربر در جهان رسیده است. اگر منحنی چنین رشدی را ترسیم کنید، آن را شبیه به یک انفجار خواهید یافت.

WiFi مخفف کلمات Fidelity Wireless  می باشد و در حقیقت یک شبکه بی سیم است که از امواج رادیویی استفاده می کند. WiFi برترین فناوری برای ایجاد شبکه های بی سیم در منزل و کار است . WiFi به  کامپیوترها و تجهیزات شبکه از قبیل  پرینترها بدون بهره گیری از سیم با یکدیگر ارتباط برقرار کنند. اغلب تجهیزات جدید شبکه سازی بی سیم که در حال حاضر مورد استفاده قرار می گیرند، تجهیزات WiFi هستند. هم چنین از WiFi به منظور تسهیل فرآیند دسترسی به اینترنت در مکان های عمومی مانند فرودگاه ها نیز استفاده می شود.

مزایای شبکه بی سیم

به علت مزایای  بسیار شبکه بی سیم ، این شبکه ها توسط کاربران تجاری و خانگی بیش از پیش  مورد استفاده قرار می گیرند.

1- باقی ماندن در حالت سیار

یکی از مهمترین مزایای شبکه بی سیم ، امکان سیار بودن هنگام استفاده از کامپیوتر است. طوریکه به تمامی سرویس ها و منابع شبکه از قبیل اینترنت دسترسی داشته باشید . حتی می توانید از یک کامپیوتر قابل حمل مانند کامپیوتر های کیفی استفاده کرده و تا زمانی که در محدوده شبکه بیسیم قرار دارید،آن را جا به جا کنید.

2- راه اندازی آسان

هنگامی که زیر ساخت یک شبکه بی سیم راه اندازی می شود؛ می توانید به سرعت  کامپیوترها و تجهیزات بیشتری به آن شبکه اضافه کنید. هنگامی که آداپتور شبکه بی سیم به کامپیوتری اضافه شود، در صورتی که آن کامپیوتر به گونه ای پیکربندی شده باشد که بتواند در شبکه بی سیم مورد استفاده قرار گیرد، می تواند به سرعت به شبکه متصل شود.

3- هزینه

برخلاف شبکه های کابلی،راه اندازی شبکه بی سیم می تواند بسیار ارزان تر و کم هزینه تر باشد. به غیر از هزینه های مربوط به تجهیزاتی از قبیل هاب و تقویت کننده ها، نصب کابل در یک ساختمان دشوارتر و پرهزینه تر است. هم چنین شبکه های بی سیم عبور از عرض برخی اشیا، مانند جاده ها را ممکن می سازد؛ در حالی که اگر بخواهید از عرض خیابان کابلی را عبور دهید، زحمت بیشتری دارد و هزینه آن بالاتر است.

4- قابلیت جا به جایی آسان

در شبکه هایی که در آن ها از کابل استفاده می شود، انتقال کامپیوترها از محلی به محل دیگر به آسانی صورت نمی گیرد؛زیرا کامپیوترها باید با اسفاده از کابل به نزدیکترین سوکت متصل شوند. گاهی اوقات جا به جایی یک کامپیوتر متصل به شبکه در داخل اتاق نیز کار دشواری است. در شبکه بی سیم  می توان کامپیوترها را تا زمانی که در محدوده شبکه قرار دارند،به راحتی جا به جا کرد.

5- قابلیت گسترش

افزودن یک کامپیوتر با دستگاه جدید به شبکه های بی سیم به سهولت روشن کردن یک کامپیوتر است.اغلب تجهیزات بی سیم از قبیل نقاطات دسترسیPoint)   (Access می توانید از تجهیزات مختلفی پشتیبانی کنندو تا زمانی که تعداد این تجهیزات از حد مجاز بالا تر نرود، نقطه دسترسیPoint)   (Access، اتصالات جدید را به سرعت می پذیرد . در صورت لزوم  می توانید چندین نقطه دسترسی به شبکه بی سیم بیفزایید ت بتوانند کامپیوترهای بسیاری را به آسانی به شبکه متصل کنید.

اشکالات شبکه سازی بی سیم

با آن که با شبکه بی سیم مزایایی دارند؛ اما دارای معایبی نیز هستند.

1-   مصرف برق

هر یک از تجهیزات بی سیم در کامپیوترهایی از قبیل کامپیوترهای کیفی یا دستی، دارای یک فرستنده یا گیرنده رادیویی هستند. تجهیزات رادیویی برای آن که درست کار کنند و کارآیی لازم را داشته باشند، به میزان برق زیادی نیاز دارند. بهره گیری از آداپتور های بی سیم در دستگاه های قابل جا به جایی مدت زمانی را که این دستگاه ها می توانند با استفاده از باتری کار کنند،کاهش می دهد.

2-   تداخل

شبکه های بی سیم برای انتقال اطلاعات از سیگنال های رادیویی استفاده می کند. متأسفانه دستگاه های بسیاری وجود داردکه از امواج رادیویی  بهره می گیرند. این دستگاه ها می توانند موجب تداخل در سیگنال های رادیویی شبکه بی سیم شوند. ردیابی و حذف منابع کار دشواری است.

3-   امنیت شبکه

شبکه های بی سیم به علت ماهیت خاص خود، بسیا در معرض دسترسی های غیر مجاز قرار دارند. به عنوان مثال می توان از مکان هایی که تحت کنترل مدیر شبکه نیستند؛ مانند پارکینگ خانه ای که در مجاورت ساختمان شبکه بی سیم قرار دارد، به این قبیل شبکه ها دسترسی یافت. البته در خصوص  امنیت شبکه های  کابلی نیز نگرا نی هایی وجود دارد، اما دستیابی به آن ها سهولت امکان دسترسی غیرمجاز به شبکه های بی سیم نیست.