الشبكة اللاسلكية
سوف نعرف ماهي الشبكات اللاسلكية و السلكيه واهميتها ومكوناتها وانواعها وكيف تعمل الشبكات اللاسلكية ؟
ما هي الشبكة اللاسلكية أو Wi-Fi؟
تشير الشبكة اللاسلكية إلى شبكة الكمبيوتر التي تستخدم اتصالات التردد اللاسلكي (RF) بين العقد في الشبكة. الشبكات اللاسلكية هي حل شائع للمنازل والشركات وشبكات الاتصالات.
من الشائع أن يتساءل الناس "ما هي الشبكة اللاسلكية" لأنه في حين أن الناس يعيشون ويعملون في كل مكان تقريبًا، فإن طريقة عملهم غالبًا ما تكون لغزًا. وبالمثل، غالبًا ما يفترض الناس أن جميع الشبكات اللاسلكية عبارة عن شبكة Wi-Fi ، وسيتفاجأ الكثيرون عندما يكتشفون أن الاثنين ليس مترادفين. كلاهما يستخدم RF، ولكن هناك العديد من الأنواع المختلفة من الشبكات اللاسلكية عبر مجموعة من التقنيات (Bluetooth ، ZigBee ، LTE ، 5G) ، بينما Wi-Fi خاص بالبروتوكول اللاسلكي الذي حدده معهد المهندسين الكهربائيين والإلكترونيين (IEEE) في مواصفة 802.11 وتعديلاتها.
ما الفرق بين الشبكات السلكية واللاسلكية؟
في أكثر الحالات وضوحًا، تحافظ الشبكة اللاسلكية على اتصال الأجهزة بشبكة بينما لا تزال تتيح لها حرية التنقل، غير مثقلة بالأسلاك. من ناحية أخرى، تستخدم الشبكة السلكية الكابلات التي تربط الأجهزة بالشبكة. غالبًا ما تكون هذه الأجهزة أجهزة كمبيوتر سطح المكتب أو الكمبيوتر المحمول، ولكنها يمكن أن تتضمن أيضًا ماسحات ضوئية وأجهزة نقاط البيع.
هناك المزيد من الاختلافات التقنية الدقيقة التي تحدث بين السلكية واللاسلكية. أصبحت معظم الشبكات السلكية الحديثة الآن "مزدوجة الاتجاه"، مما يعني أنها يمكن أن ترسل / تستقبل الحزم في كلا الاتجاهين في وقت واحد. بالإضافة إلى ذلك، تحتوي معظم الشبكات السلكية على كبل مخصص يتم تشغيله على كل جهاز مستخدم نهائي.
في شبكة Wi-Fi ، يعد الوسيط (تردد الراديو المستخدم للشبكة) موردًا مشتركًا ، ليس فقط لمستخدمي الشبكة ، ولكن غالبًا للتقنيات الأخرى أيضًا (تعمل Wi-Fi فيما يسمى " النطاقات المشتركة ، حيث تمت الموافقة على تشغيل العديد من الأجهزة الإلكترونية المختلفة). هذا له عدة آثار:
1) على عكس الشبكة السلكية، لا يمكن للشبكة اللاسلكية التحدث والاستماع في نفس الوقت، فهي "نصف مزدوج"
2) يجب على جميع المستخدمين الذين يتشاركون نفس المساحة أن يتناوبون على التحدث
3) يمكن للجميع ' سماع "كل حركة المرور مستمرة. أجبر هذا شبكات Wi-Fi على تنفيذ تدابير أمنية مختلفة على مر السنين لحماية سرية المعلومات التي يتم تمريرها لاسلكيًا.
أنواع الشبكات اللاسلكية
بالإضافة إلى شبكة LAN، هناك عدة أنواع أخرى من الشبكات اللاسلكية الشائعة: شبكة المنطقة الشخصية (PAN)، وشبكة المنطقة الحضرية (MAN)، وشبكة المنطقة الواسعة (WAN).
LAN
شبكة المنطقة المحلية هي شبكة كمبيوتر موجودة في موقع واحد، مثل مبنى المكاتب. يمكن استخدامه لتوصيل مجموعة متنوعة من المكونات، مثل أجهزة الكمبيوتر والطابعات وأجهزة تخزين البيانات. تتكون الشبكات المحلية من مكونات مثل المفاتيح ونقاط الوصول وأجهزة التوجيه والجدران النارية وكابلات Ethernet لربطها معًا. شبكة Wi-Fi هي أكثر شبكات LAN اللاسلكية شيوعًا.
PAN
تتكون شبكة المنطقة الشخصية من شبكة مركزية حول أجهزة شخص واحد في مكان واحد. يمكن أن تحتوي PAN على أجهزة كمبيوتر أو هواتف أو وحدات تحكم ألعاب فيديو أو أجهزة طرفية أخرى. وهي شائعة داخل المنازل ومباني المكاتب الصغيرة. Bluetooth هي أكثر الشبكات اللاسلكية شهرة.
MAN
شبكة منطقة العاصمة هي شبكة كمبيوتر تمتد عبر مدينة أو منطقة جغرافية صغيرة أو حرم تجاري أو كلية. إحدى الميزات التي تميز MANعن الشبكة المحلية هي حجمها. تتكون الشبكة المحلية عادةً من مبنى أو منطقة فردية. يمكن MANتغطية عدة أميال مربعة، حسب احتياجات المنظمة.
الشركات الكبيرة، على سبيل المثال، قد تستخدم MAN إذا كان لديها حرم جامعي واسع وتحتاج إلى إدارة المكونات الرئيسية، مثل أنظمة التدفئة والتهوية وتكييف الهواء والأنظمة الكهربائية.
WAN
تغطي شبكة WANمساحة كبيرة جدًا، مثل مدينة أو ولاية أو دولة بأكملها. في الواقع، الإنترنت عبارة عن شبكة WAN. مثل الإنترنت، يمكن أن تحتوي شبكة WAN على شبكات أصغر، بما في ذلك شبكات LAN أو MAN. الخدمات الخلوية هي أشهر شبكات WAN اللاسلكية.
مكونات الشبكة اللاسلكية
تتكون بنية الشبكة اللاسلكية من عدة مكونات:
العملاء: ما نميل إلى التفكير فيه على أنه أجهزة المستخدم النهائي تسمى عادةً "العملاء". مع اتساع نطاق شبكة Wi-Fi ، قد تستخدم مجموعة متنوعة من الأجهزة شبكة Wi-Fi لتوصيل الشبكة ، بما في ذلك الهواتف والأجهزة اللوحية وأجهزة الكمبيوتر المحمولة وأجهزة الكمبيوتر المكتبية والمزيد.
يمنح هذا المستخدمين القدرة على التحرك في جميع أنحاء المنطقة دون التضحية بجسرهم للشبكة. في بعض الحالات، يكون التنقل داخل مكتب أو مستودع أو منطقة عمل أخر أمرًا ضروريًا.
على سبيل المثال، إذا كان على الموظفين استخدام الماسحات الضوئية لتسجيل الطرود المقرر شحنها، فإن الشبكة اللاسلكية توفر المرونة التي يحتاجون إليها للتنقل بحرية في المستودع.
نقطة الوصول (AP): تتكون نقطة الوصول (AP) من شبكة Wi-Fi تعلن عن اسم شبكة (يُعرف باسم معرف مجموعة الخدمات أو SSID). عادةً ما يجد المستخدمون الذين يتصلون بهذه الشبكة حركة المرور الخاصة بهم موصولة بشبكة سلكية لشبكة المنطقة المحلية (LAN) (مثل Ethernet) للاتصال بالشبكة الأكبر حجمًا.
الشبكة أو الإنترنت.
كيف تعمل شبكة Wi-Fi؟
ترسل الشبكة اللاسلكية القائمة على Wi-Fi إشارات باستخدام موجات الراديو (ترسل الهواتف المحمولة وأجهزة الراديو أيضًا عبر موجات الراديو، ولكن بترددات وتعديلات مختلفة).
في شبكة Wi-Fi النموذجية، ستعلن نقطة الوصول ((Access Point) عن الشبكة المحددة التي توفر الاتصال بها. يُطلق على هذا معرف مجموعة الخدمات (SSID) وهو ما يراه المستخدمون عندما ينظرون إلى قائمة الشبكات المتاحة على هواتفهم أو أجهزة الكمبيوتر المحمولة الخاصة بهم. تعلن AP عن هذا عن طريق عمليات إرسال تسمى مرشد لاسلكي. يمكن اعتبار المرشد بمثابة إعلان يقول "مرحبًا، لدي شبكة هنا، إذا كانت الشبكة التي تبحث عنها، فيمكنك الانضمام".
يستقبل جهاز العميل المرشد اللاسلكي المرسل بواسطة AP ويحول إشارة التردد اللاسلكي إلى بيانات رقمية، ثم يتم تمرير تلك البيانات إلى الجهاز للتفسير.
إذا أراد المستخدم الاتصال بالشبكة، فيمكنه إرسال رسائل إلى AP في محاولة للانضمام و (عند تمكين الأمان) توفير بيانات الاعتماد المناسبة لإثبات أن لديهم الحق في الانضمام. تُعرف هذه العمليات باسم الاقتران والمصادقة.
إذا فشل أي من هذين الأمرين، فلن ينضم الجهاز إلى الشبكة بنجاح ولن يكون قادرًا على التواصل مع نقطة الوصول(AP).
بافتراض أن كل شيء يسير على ما يرام، فإننا نصل إلى الجزء الذي يمثل الهدف النهائي للمستخدم النهائي: تمرير البيانات. يتم تحويل البيانات الواردة من العميل (أو من نقطة الوصول إلى العميل) من البيانات الرقمية إلى إشارة مُعدَّلة بترددات الراديو ويتم نقلها عبر الهواء.
عند استلامها، يتم إلغاء تعديلها، وتحويلها مرة أخرى إلى بيانات رقمية، ثم إعادة توجيهها إلى وجهتها (غالبًا الإنترنت أو مورد على الشبكة الداخلية الأكبر).
تمت الموافقة على اتصال Wi-Fi فقط للإرسال على ترددات محددة، في معظم أنحاء العالم، هذه هي نطاقات التردد 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز، على الرغم من أن العديد من البلدان تضيف الآن ترددات 6 جيجا هرتز أيضًا.
نطاقات التردد هذه ليست هي نفسها التي تستخدمها الشبكات الخلوية، لذا فإن الهواتف المحمولة وشبكات Wi-Fi ليست في منافسة لاستخدام نفس الترددات.
لكن هذا لا يعني أنه لا توجد تقنيات أخرى يمكن أن تعمل في هذه النطاقات.
في النطاق 2.4 جيجا هرتز على وجه الخصوص، هناك العديدمن،المنتجات،بمافي ذلك (Bluetooth) وZigBee)( ولوحات المفاتيح اللاسلكية ومعدات الصوت والصورة فقط لتسمية مجموعة فرعية صغيرة تستخدم نفس الترددات ويمكن أن تسبب تداخلًا.
أجهزة متعددة على نقطة وصول واحدة
إذا كانت العديد من أجهزة Wi-Fi تريد الاتصال بشبكة، فسوف يمكنها جميعًا استخدام نفس نقطة الوصول.
يوفر هذا حلاً مناسبًا، مما يجعل شبكة Wi-Fi قابلة للتوسيع في البيئات حيث تكون هناك حاجة إلى تغطية للعديد من المستخدمين.
ومع ذلك، تظهر المشكلات إذا احتاج الكثير من الأشخاص إلى الوصول في نفس الوقت ، فجميعهم يحتاجون إلى مستويات عالية من النطاق الترددي.
على سبيل المثال، إذا كان العديد من المستخدمين يشاهدون فيديو عالي الدقة في نفس الوقت ، فقد يواجهون انخفاضًا في الأداء لأن الازدحام في طبقة التردد اللاسلكي يجعل من الصعب على نقطة الوصول تمرير جميع الحزم الضرورية في الوقت المناسب.
معايير شبكة Wi-Fi
معيار الشبكات المستخدم في الهندسة اللاسلكية هو IEEE 802.11.
ومع ذلك، فإن هذا المعيار قيد التطوير المستمر ويتم إصدار تعديلات جديدة بانتظام.
يتم تخصيص خطابات لتعديلات المعيار، وبينما تم إصدار العديد من التعديلات، فإن أكثرها شيوعًا هي:
802.11a
أضاف هذا التعديل الأصلي دعمًا للنطاق 5 جيجا هرتز، مما يسمح بنقل ما يصل إلى 54 ميجابت من البيانات في الثانية. يستخدم معيار 802.11a تعدد الإرسال المتعامد بتقسيم التردد (OFDM).
يقوم بتقسيم إشارة الراديو إلى إشارات فرعية قبل أن تصل إلى جهاز استقبال.
802.11a هو معيار قديم وقد تم استبداله إلى حد كبير بأحدث التقنيات.
802.11 b
أضاف 802.11b معدلات أسرع في النطاق 2.4 جيجا هرتز إلى المعيار الأصلي.
يمكنه تمرير ما يصل إلى 11 ميغا بايت من البيانات في الثانية.
يستخدم تعديل مفتاح الكود التكميلي (CCK) لتحقيق سرعات أفضل.
802.11b هو معيار قديم وقد تم استبداله إلى حد كبير بأحدث التقنيات.
معيار 802.11g
قام معيار 802.11g بتوحيد استخدام تقنية OFDM المستخدمة في 802.11a في نطاق 2.4 جيجا هرتز.
كان متوافقًا مع كل من 802.11 و802.11b. 802.11g هو معيار قديم وقد تم استبداله إلى حد كبير بأحدث التقنيات.
802.11n
كان معيار 802.11n هو لأكثر شيوعًا المرة الأولى التي تغطي فيها المواصفات الموحدة كلاً من النطاقين 2.4 جيجا هرتز و5 جيجا هرتز.
يوفر هذا البروتوكول سرعة أفضل عند مقارنته بتلك التي سبقته من خلال الاستفادة من فكرة الإرسال باستخدام هوائيات متعددة في وقت واحد (تسمى عادةً تقنية Multi In Multiple Out أو MIMO). يعد 802.11n معيارًا أقدم، ولكن قد تظل بعض الأجهزة القديمة قيد الاستخدام.
802.11ac
تم تحديد 802.11 ac فقط للنطاق 5 جيجا هرتز. لقد بنيت على الآليات التي تم تقديمها في 802.11n.
على الرغم من أنه لم يكن ثوريًا مثل 802.11n ، إلا أنه لا يزال يوسع سرعاته وقدراته في نطاق 5 جيجا هرتز. معظم الأجهزة الموجودة حاليًا في البرية من المحتمل أن تكون أجهزة 802.11ac.
تم إصدار تقنية 802.11ac في مجموعتين رئيسيتين، تسمى عادةً "الموجات".
يتمثل الاختلاف الأساسي في أن أجهزة Wave 2 لديها عدد قليل من الإمكانات التقنية عند مقارنتها بـ Wave 1 ، ولكنها جميعها قابلة للتشغيل البيني.
802.11ax (Wi-Fi 6)
وحد 802.11ax (مثل 802.11n) المواصفات عبر جميع نطاقات التردد القابلة للتطبيق. باسم البساطة، بدأت الصناعة في الإشارة إليها على أنها Wi-Fi 6. وسعت Wi-Fi 6 التقنيات المستخدمة في التعديل لتشمل OFDMA، مما يسمح بقدر معين من التوازي لنقل الحزم داخل النظام، مما يزيد من كفاءة استخدام الطيف المتاح وتحسين الإنتاجية الإجمالية للشبكة.
Wi-Fi 6 هو أحدث التقنيات وهو ما تشحن به معظم الأجهزة الجديدة.
معايير 802.11 أخرى
هناك العديد من التعديلات التي تم إجراؤها على المعايير على مر السنين (تم استخدام معظم الحروف الأبجدية بمرور الوقت).
ركزت معايير 802.11 الإضافية على أشياء مثل تحسين الأمان وزيادة جودة الخدمة بالإضافة إلى العديد من التحسينات الأخرى.
أوضاع اتصال Wi-Fi
هناك العديد من أنماط اتصال شبكة Wi-Fi، والأكثر انتشارًا هي: Infrastructure، peer to peer، وWi-Fi Direct.
بنية تحتية(Infrastructure)
يعد وضع البنية التحتية هو النمط الأكثر شيوعًا لشبكة Wi-Fi، وهو ما يفكر فيه الأشخاص عند اتصالهم بالمنزل أو المكتب.
مع وضع البنية التحتية، تحتاج إلى نقطة وصول تعمل كجهاز اتصال أساسي للعملاء.
يتصل جميع العملاء الآخرين في الشبكة (الكمبيوتر أو الطابعة أو الهاتف المحمول أو الكمبيوتر اللوحي أو أي جهاز آخر) بنقطة وصول للوصول إلى شبكة أوسع.
Peer to peer
يُشار أيضًا إلى وضع الأقران على أنه وضع نظير إلى نظير لأنه لا يتضمن نقطة وصول، ولكنه يتكون بدلاً من ذلك من العديد من أجهزة العميل.
الأجهزة، التي تعمل "كأقران" داخل الشبكة، تتصل ببعضها البعض مباشرة.
واي فأي مباشر
Wi-Fi Direct هو شكل من أشكال Ad Hoc ، ولكن مع بعض الميزات والإمكانيات الإضافية.
يتم توفير الاتصال اللاسلكي للأجهزة المتوافقة التي تحتاج إلى الاتصال دون استخدام نقطة وصول.
غالبًا ما تكون أجهزة التلفزيون متوافقة مع Wi-Fi Direct، مما يسمح للمستخدمين بإرسال الموسيقى أو الصور مباشرة من جهاز محمول إلى جهاز التلفزيون الخاص بهم.
نقطة اتصال Wi-Fi
يشير مصطلح "نقطة اتصال Wi-Fi" عادةً إلى الشبكات اللاسلكية الموضوعة في الأماكن العامة، مثل المقاهي، للسماح للأشخاص بالاتصال بالإنترنت دون الحاجة إلى الحصول على بيانات اعتماد خاصة.
في حين أن بعضها مجاني، فإن البعض الآخر يتطلب رسومًا، لا سيما تلك التي تديرها الشركات المتخصصة في توفير النقاط الساخنة في أماكن مثل المطارات أو محطات الحافلات.
يتم تمكين العديد من الهواتف المحمولة لنقطة الاتصال، ويمكن للمستخدمين تشغيل الميزة عن طريق الاتصال بمزود الخدمة الخلوية الخاصة بهم.
عند تشغيل نقطة الاتصال، يمكن للمستخدم مشاركة اتصال الإنترنت الخاص به مع شخص آخر ، وتزويده بكلمة مرور للوصول بشكل أكثر أمانًا.
كيف يمكن أن تساعد Fortinet
تساعد إدارة Wi-Fi وأمانها على منع المستخدمين غير المرغوب فيهم والبيانات من إلحاق الضرر بالأجهزة المتصلة بشبكتك.
باستخدام نقاط الوصول اللاسلكية Fortinet، يمكنك الحصول على عرض كامل للشبكة والأجهزة التي تقوم بالوصول إليها.
يتكامل مع Fortinet Security Fabric، ويسمح بإدارة نقطة الوصول السحابية، ويأتي مع وحدة تحكم مخصصة.
يمنحك نظام FortiGate المتكامل للإدارة اللاسلكية حلاً أمنيًا محسنًا يشتمل على مكونات أقل ، مما يجعله حلاً أبسط. بصفته جدار حماية من الجيل التالي (NGFW) ، يوفر FortiGate رؤية كاملة للشبكة أثناء أتمته إجراءات الحماية واكتشاف المزيد من التهديدات وإيقافها.
تعليقات
إرسال تعليق