شبکه بیسیم چیست؟ – به زبان ساده

شبکه بیسیم نوعی شبکه رایانه‌ای است که بدون کابل و سیم کار می‌کند. در این شبکه دستگاه‌ها با استفاده از امواج رادیویی، مایکروویو و مادون قرمز به همدیگر وصل می‌شوند. شبکه بیسیم به کاربران خانگی، شبکه‌های تلفن و سازمان‌های مختلف کمک می‌کند که در هزینه نصب کابل‌های گران‌‌قیمت، صرفه‌جویی کنند. فایده دیگر این شبکه آن است که می‌توان تجهیزات ارتباطی را در مکان‌های مختلفی از فضای مورد استفاده قرار داد. زیرا دیگر محدودیت‌های مربوط به سیم‌کشی را نداریم. به عنوان چند مثال از شبکه‌های بیسیم می‌توانیم به تلفن‌های موبایل، شبکه‌های بیسیم محلی یا «WLAN»، سنسور‌های بیسیم، ارتباطات ماهواره‌ای، آنتن‌های مایکروویو زمینی و غیره اشاره کنیم. برای دانستن اینکه شبکه بیسیم چیست باید ساختار و روش کار آن را هم بشناسیم. روش‌های متنوعی برای انتقال داده در شبکه وجود دارند. شبکه‌های بیسیم معمولا از ارتباطات رادیویی استفاده می‌کنند. این ارتباطات در لایه فیزیکی دسته‌بندی می‌شوند.

در این مطلب از مجله فرادرس، توضیح می‌دهیم که شبکه بیسیم چیست و چطور کار می‌کند. سپس انواع آن را معرفی می‌کنیم. در ادامه مطلب، اصول کلی مربوط به نصب و راه‌اندازی شبکه بیسیم را نیز توضیح می‌دهیم. بعد از آن هم مهم‌ترین قواعد مربوط به نظارت و بهینه‌سازی این شبکه‌ها را بیان می‌کنیم. در آخر هم چند مورد از چالش‌های موجود در زمان راه‌اندازی و استفاده از شبکه بیسیم را معرفی کرده‌ایم.

شبکه بیسیم چیست؟

شبکه بیسیم نوعی از شبکه‌های کامپیوتری است که برای برقراری ارتباط بین گره‌ها از اتصالات بیسیم استفاده می‌کند. این نوع از شبکه‌ها بر اساس انتقال داده با کمک امواج رادیویی پایه‌گذاری شده‌اند. در نتیجه نیازی به ایجاد ارتباط سیمی وجود ندارد.

شبکه بیسیم به کاربران کمک می‌کند تا بدون نیاز به کابل‌های فیزیکی به منابع شبکه دسترسی داشته باشند و از آن‌ها استفاده کنند. در بعضی از مکان‌ها نصب کابل‌ و متصل کردن کامپیوتر‌ها به روش سیمی مشکل است. در چنین موقعیت‌هایی افراد با کمک این تکنولوژی می‌توانند شبکه خود را راه‌اندازی کنند. به عنوان نمونه می‌توانیم به شبکه‌های محلی Wi-Fi 6 و Wi-Fi 6E و Wi-Fi 7، شبکه‌های موبایل مانند 3G و 4G و 5G و ارتباطات ماهواره‌ای اشاره کنیم.

روش کار شبکه بیسیم چیست؟

شبکه بیسیم برای ایجاد ارتباط بین دستگاه‌ها و «اکسس پوینت» (Access Point | AP) یا «روتر» (Router) از امواج رادیویی، استفاده می‌کند. در شبکه Wi-Fi، اکسس پوینت به عنوان هاب مرکزی کار می‌کند. یعنی وظایف زیر را انجام می‌دهد.

• تمام قوانین شبکه را مدیریت می‌کند.
• به اینترنت متصل شده و آن را بین اعضای شبکه به اشتراک می‌گذارد.
• امواج رادیویی را در فضا منتشر می‌کند.

اعضای شبکه با کمک امواج رادیویی، اکسس پوینت را پیدا کرده و به شبکه متصل می‌شوند.

برای انجام این کارها لازم است که IP منحصربه‌فردی به هر دستگاه، اختصاص داده شود. داشتن IP یکتا به گره‌های شبکه کمک می‌کند تا به همدیگر متصل شده و به راحتی به تبادل داده بپردازند. دستگاه‌ها با کمک این سازوکار دیگر نیازی به داشتن اتصالات کابلی ندارند. در نتیجه سازمان‌ها انعطاف‌پذیرتر شده و می‌توانند سایر نیاز‌های خود برطرف کنند.

انواع شبکه بیسیم

شبکه‌های بیسیم را با توجه به اندازه و کاربردشان دسته‌بندی می‌کنند. این دسته‌بندی، گزینه‌ها متنوعی را در مقابل سازمان‌‌ها قرار می‌دهد. بنابراین آن‌ها می‌توانند با توجه به احتیاجاتشان، شبکه مناسب را انتخاب و راه‌اندازی کنند. در فهرست پایین انواع شبکه بیسیم را بر اساس اندازه، نام برده‌ایم.

• شبکه‌های شخصی «PAN»
• شبکه‌های  بیسیم محلی «WLAN»
• شبکه‌های شهری «MAN»
• شبکه‌های گسترده «WAN»
• شبکه مخابراتی تلفن‌های همراه

در صورت تمایل به استفاده از آموزش‌های ویدئویی پیشنهاد می‌کنیم که فیلم آموزش رایگان انواع شبکه‌های بیسیم + مزایا، معایب و فناوری‌های وایرلس را در فرادرس مشاهده کنید. در این فیلم به صورت خلاصه گفته شده که انواع شبکه بیسیم چیست و چه مزایا و معایبی دارد. لینک مربوط به این فیلم را در پایین نیز قرار داده‌ایم.

در ادامه این بخش، شبکه‌های بیسیم فهرست بالا را معرفی کرده و کاربرد اصلی آن‌ها را بیان کرده‌ایم.

شبکه‌های شخصی

نام تخصصی این نوع از شبکه‌ها «شبکه ناحیه شخصی» (Personal Area Network | PAN) است. شبکه‌ PAN در فاصله کوتاه کار می‌کند. این فاصله فقط شامل محدوده اطراف نزدیک شخص مورد نظر است. تکنولوژی بلوتوث، نمونه‌ ساده‌ای از شبکه «PAN» است. این تکنولوژی برای متصل کردن وسایل شخصی مانند هدفون، صفحه کلید، میکروفون و دیگر ابزارها به کار برده می‌شود. شبکه PAN برای استفاده شخصی طراحی شده‌ است. این شبکه، ارتباطات کوتاه و ساده‌ای را برای متصل کردن دستگاه‌های شخصی کاربران ایجاد می‌کند. در نتیجه، تجربه کاربری قوی‌تری برای افراد به وجود می‌آید.

شبکه‌های بیسیم محلی

نام تخصصی این شبکه‌ها «شبکه بیسیم ناحیه محلی» (Wireless Local Area Network | WLAN) است. این نوع شبکه محیط بزرگتری را پوشش می‌دهد. برای مثال می‌توان به خانه، دفتر‌ کار یا مدرسه اشاره کرد. تمام دستگاه‌های مجاز و موجود در منطقه تحت پوشش WLAN می‌توانند به اینترنت متصل شوند. همچنین امکان به اشتراک گذاری منابع با کمک اکسس پوینت مرکزی هم وجود دارد. استفاده از WLAN برای ساخت محیط‌های کاری پویا و انعطاف‌پذیر ضروری است. WLAN با حذف محدودیت‌های شبکه‌های سیمی، انجام کارهای تیمی را ساده‌تر کرده و بهره‌وری سازمان را بیشتر می‌کنند.

شبکه‌های شهری

در اصطلاحات کامپیوتری به این شبکه‌ها «شبکه ناحیه شهری» (Metropolitan Area Network | MAN) گفته می‌شود. شبکه‌های ناحیه شهری می توانند تمام شهر یا قسمتی از آن را پوشش دهند. این نوع از شبکه‌ها برای پوشش دادن منطقه وسیع‌تر، تعداد زیادی شبکه LAN را به یکدیگر متصل می‌کنند.

شبکه‌ MAN بیشتر توسط «ارائه دهندگان خدمات اینترنتی» (Internet Service Providers | ISPs) به کار برده می‌‌شود. شرکت‌های ISP با کمک شبکه MAN خدمات اینترنتی خود را در سراسر شهر به مشتریان، ارائه می‌دهند. این نوع شبکه برای برقراری ارتباطات شهری ساخته شده است. کار آن این است که شبکه‌های LAN و WAN را به هم وصل کند.

شبکه‌های گسترده

نام اصلی این شبکه‌ها « شبکه‌های ناحیه گسترده» (Wide Area Networks | WAN) است. شبکه‌های WAN می‌توانند منطقه بسیار بزرگی مانند چند استان، کشور یا حتی کل کره زمین را پوشش دهند. آن‌ها دستگاه‌های مختلف را علی‌رغم فاصله بسیار زیاد به همدیگر متصل می‌کنند. اینترنت، مشهور‌ترین نوع شبکه‌ WAN است. بعضی سازمان‌ها از شعبه‌ها و دفاتر بسیار گسترده‌ای در مناطق جغرافیایی دور تشکیل شده‌اند. شبکه‌های WAN با ارائه اتصال اختصاصی و پایدار برای انجام عملیات سراسری در زیر مجموعه‌های چنین سازمان‌هایی به آن‌ها کمک می‌کنند.

شبکه مخابراتی تلفن‌های همراه

شبکه‌های مخابراتی برای فراهم کردن اتصال بیسیم در مناطق بسیار بزرگ و وسیع از «برج‌های مخابراتی» (Cell Sites) استفاده می‌کنند. هر برج مخابراتی، مسئول پوشش دادن منطقه خاصی است. وظیفه اصلی این شبکه پوشش دادن ارتباطات مربوط به تلفن‌های همراه و تبادل داده در فاصله‌های بسیار زیاد است. ایستگاه‌های مخابراتی برای ایجاد اتصال دائم از فرکانس‌های مختلفی استفاده می‌کنند.

امروزه وجود شبکه‌های مخابراتی به مسئله بسیار ضروری تبدیل شده است. بدون آن‌ها تلفن‌های همراه کار نمی‌کنند. این نوع شبکه، سرویس‌هایی مانند تماس‌های تلفنی و اینترنت با سرعت بالا را پوشش می‌دهند. در شبکه تلفن همراه، دستگاه‌های مختلف برای اتصال نیاز به سیم‌کارت دارند. با ظهور اینترنت اشیا و پیشرفت تکنولوژی، دستگاه‌ها و تلفن‌های بیشتری به این شبکه‌ها متصل می‌شوند. حتی بعضی از دستگاه‌ها باید بتوانند با چند اوپراتور مجزا ارتباط برقرار کنند. این مسئله باعث شده که تکنولوژی سیم‌کارت‌های الکترونیکی یا eSIM بوجود بیاید. این نوع از سیم‌کارت‌ها به مرور زمان جای سیم‌کارت‌های معمولی و فیزیکی را می‌گیرند.

چطور با کمک فرادرس شبکه‌های بیسیم را بیاموزیم؟

برای دانستن اینکه بهترین روش یادگیری شبکه بیسیم چیست، باید به سراغ فیلم‌های آموزشی فرادرس برویم. فرادرس برای کمک به یادگیری هرچه بهتر این موضوع، مجموعه آموزشی خاصی را جمع‌آوری کرده است. تمام فیلم‌های آموزشی مربوط به شبکه‌های بیسیم در این مجموعه آموزش قرار گرفته‌اند. ارتباطات و فناوری‌های بیسيم به سرعت به جايگاه و محبوبيت ويژه‌ای در امور تجاری و صنايع كامپيوتری دست پیدا کرده‌اند. بنابراین فرصت‌های شغلی بسیار خوبی برای متخصصان نصب، راه‌اندازی و مدیریت شبکه ایجاد شده است. مشاهده فیلم‌های فرادرس تاثیر بسیار زیادی در کسب مهارت‌های مربوط به شبکه‌های بیسیم دارد.

در شبكه‌های سنتی سيمی كاربران برای اتصال دستگاه خود به شبكه به كابل مخصوصی نياز دارند. اما فناوری بیسيم، كاربران را قادر می‌سازد بدون محدوديت مكانی، به اطلاعات موجود در شبكه دست پیدا کنند. رایج‌ترین امواج مورد استفاده در شبکه‌های بیسیم، امواج رادیویی هستند. این امواج در مسافت‌های طولانی مثل تلفن‌های همراه، شبکه‌های ماهواره‌ای و در مسافت‌های متوسط مثل روترها کاربرد دارند. فرادرس سعی کرده است انواع حوزه‌های استفاده از شبکه بیسیم را پوشش بدهد.

در فهرست پایین، چند مورد از فیلم‌های آموزشی این مجموعه را معرفی کرده‌ایم. با مشاهده این فیلم‌ها متوجه می‌شوید که اصول اصلی پیاده‌سازی و نگهداری از شبکه بیسیم چیست.

• فیلم آموزش «شبکه های بی سیم» (Wireless Networks)
• فیلم آموزش رایگان الگوریتم های رمزگذاری و رمزنگاری شبکه های بی سیم
• فیلم آموزش امنیت شبکه های بی سیم Wireless Networks، بخش یکم
• فیلم آموزش سیستم های مخابرات بی سیم

اجزای اصلی شبکه بیسیم چیست؟

استحکام و کارایی شبکه‌های بیسیم به دستگاه‌های سازنده آن وابسته است. هر بخشی از شبکه وظیفه خاصی دارد. این اجزا در کنار هم به اجرای صحیح عملکرد شبکه بیسیم کمک می‌کنند. تمام سازمان‌هایی که وظیفه مدیریت شبکه بیسیم را دارند یا از آن استفاده می‌کنند، باید با اجزای تشکیل دهنده آن را بشناسند. در فهرست پایین مهم‌ترین اجزای شبکه بیسیم را نام برده‌ایم.

• اکسس پوینت
• کارت شبکه یا «NIC»
• Repeater یا تقویت‌کننده بیسیم
• آنتن
• سويیچ و کنترل‌کننده‌های شبکه

در این بخش، تمام دستگاه‌های فهرست بالا را به ترتیب، معرفی کرده‌‌ایم.

اکسس پوینت

از «اکسس پوینت‌ها» (Access Points) با هدف پوشش ناحیه‌های بزرگتر توسط شبکه‌های بیسیم استفاده می‌شود. این دستگاه‌ها مانند «گت‌وی» (Gateway) کار می‌کنند. وظیفه اصلی اکسس پوینت متصل کردن دستگاه‌های بیسیم به شبکه است. برای مثال در مکان‌های بزرگی مانند ساختمان‌های اداری یا مدارس با کمک چند اکسس پوینت مختلف سعی می‌کنند تمام محوطه در دسترس توسط شبکه پوشش داده شود.

بنابراین، پوشش شبکه بیسیم به شکل دائم و بدون قطعی در تمام منطقه مورد نظر برقرار می‌شود.

کارت شبکه بیسیم چیست؟

نام کامل این قطعات سخت‌افزاری «کارت رابط شبکه» (Network Interface Card | NIC) است. کارت رابط شبکه یا NIC به دستگاه‌های مختلف این امکان را می‌دهد که به شبکه‌ بیسیم متصل شوند. این کارت‌ها گاهی از همان ابتدا در داخل دستگاه - به خصوص دستگاه‌های جدید -تعبیه شده‌اند. اما می‌توان آن‌ها را به شکل جداگانه و مانند ماژول سخت‌افزاری هم به دستگاه اضافه کرد.

حتی دستگاه‌های قدیمی هم با استفاده از کارت‌ شبکه خارجی می‌توانند به راحتی به شبکه بیسیم متصل شوند. برای متصل شدن به شبکه و سازگاری با آن وجود NIC الزامی است. با وجود آن‌ها دستگاه‌های مختلف می‌توانند به شبکه متصل شده و با همدیگر کار کنند.

Repeater-ها یا تقویت کننده های بیسیم

دستگاه‌های «Repeater» یا «تقویت کننده» (Extenders) - همین طور که از نام آن‌ها مشخص است - وظیفه تقویت سیگنال‌های بیسیم را برعهده دارند. با کمک این دستگاه‌ها سیگنال‌های شبکه می‌توانند به بخش‌هایی برسند که دسترسی ضعیف دارند یا حتی هیچ سیگنالی از قبل به آنجا نمی‌رسید. کار اصلی Repeater-ها این است که سیگنال را از روتر یا اکسس پوینت بگیرند و دوباره همان را منتشر کنند. برای آشنایی بیشتر با این دستگاه می‌توانید فیلم آموزش رایگان رپیتر Repeater در شبکه چیست؟ توضیح نحوه تقویت سیگنال ضعیف با تکرارکننده را در فرادرس مشاهده کنید. لینک دسترسی به این فیلم را در پایین نیز قرار داده‌ایم.

وجود این دستگاه‌ها عملکرد شبکه را ارتقا داده و «نواحی مرده» (Dead Zone) را از بین می‌برد. یعنی اینکه با وجود آن‌ها می‌توانیم در تمام فضای مورد نیاز خود به شبکه بیسیم دسترسی داشته باشیم.

آنتن ها

وجود آنتن برای ایجاد، تقویت سیگنال‌ها و تعیین محدوده شبکه از اهمیت بسیار زیادی برخوردار است. آنتن به دو نوع «درونی» (Internal) و «بیرونی» (External) تقسیم می‌شود. البته این قطعه سخت‌افزاری را می‌توان به شکلی دیگری هم دسته‌بندی کرد.

• «آنتن جهت‌دار» (Directional Antenna): این نوع از آنتن‌ها می‌توانند سیگنال‌ها را با تمرکز بر روی جهت خاصی ارسال کنند.
• «آنتن‌های همه جهته یا همه‌ سویه» (Omnidirectional Antennas): این نوع از آنتن‌ها سیگنال‌ را به شکل برابر در جهات مختلف پخش می‌کنند.

نوع آنتن بر روی اندازه منطقه تحت پوشش و کیفیت سیگنال تاثیر مستقیم دارد. در زمان طراحی و پیاده‌سازی شبکه‌های بیسیم، آنتن نقش بسیار مهمی را بازی می‌کند.

سويیچ ها و کنترل کننده های شبکه

در شبکه‌های بیسیم، «سوئیچ‌ها» (Switches) و «کنترل کننده‌ها» (Controllers) به مدیریت ترافیک شبکه کمک می‌کنند. با کمک این دستگاه‌ها می‌توانیم کنترل متمرکزی بر روی کل شبکه داشته باشیم. کنترل‌کننده‌های قدیمی به مدیریت اکسس پوینت‌ها کمک می‌کنند. با وجود آن‌ها کارایی شبکه‌های بزرگ بیشتر می‌شود. این دستگاه‌ها بیشتر کارهای خود را به صورت خودکار و بر اساس تنظیمات پیکربندی شده انجام می‌دهند. در نتیجه پیروی از قوانین شبکه ساده‌تر می‌شود. وجود سوییچ‌ها و کنترل کننده‌ها امنیت و کارآمدی شبکه را افزایش می‌دهد.

نکته: نباید دستگاه‌های هاب،‌روتر و سوئیچ را باهم اشتباه بگیریم. هر کدام از این دستگاه‌ها با هدف و کاربرد مختلفی در شبکه استفاده می‌شوند. برای آشنا شدن با تفاوت این دستگاه‌ها می‌توانید مطلب مربوط به آن را در مجله فرادرس مطالعه کنید.

حالت‌های مختلف اتصال در شبکه بیسیم چیست؟

شبکه‌های بیسیم در حالت‌های مختلفی اتصال برقرار می‌کنند. هر کدام از این حالت‌ها با توجه به موقعیت‌های مجزا و نیاز‌های خاصی در شبکه اجرا می‌شوند. با درک این حالت‌ها می‌توانیم شبکه‌های خیلی بهتری را در سازمان یا محل کار خود راه‌اندازی کنیم. پیاده‌سازی صحیح شبکه، هم کارآیی آن را افزایش می‌دهد و هم امنیت و پایداری آن را بهتر می‌کند.

برای دانستن اینکه شبکه بیسیم چیست و درک انواع آن، پیشنهاد می‌کنیم که فیلم آموزش «شبکه های بی سیم» (Wireless Networks) را از فرادرس مشاهده کنید. به منظور کمک به مخاطبان مجله لینک این فیلم را در پایین نیز قرار داده‌ایم.

در این بخش از مطلب، حالت‌های مختلف شبکه را معرفی کرده‌ایم.

حالت زیرساختی در شبکه بیسیم چیست؟

در «حالت زیرساختی» (Infrastructure Mode) دستگاه‌ها با استفاده از اکسس پوینت یا روتر به شبکه متصل می‌شوند. این حالت، بیشتر در شبکه‌های خانگی یا تجاری به کار برده می‌شود. در چنین ساختار‌هایی اکسس پوینت به عنوان هاب مرکزی عملکرده و با هدف برقراری ارتباط بین دستگاه‌های مختلف به کار برده می‌شود. استفاده از اکسس پوینت، روش امن و پایداری برای مدیریت ارتباطات و به اشتراک‌گذاری منابع شبکه است. حالت زیرساختی، وجود اتصال پایدار را برای تمام دستگاه‌های شبکه تضمین می‌کند.

Ad-Hoc

«Ad-Hoc» به دستگاه‌های بیسیم کمک می‌کند - بدون نیاز به نقطه اتصال یا روتر مرکزی - به شکل مستقیم با همدیگر ارتباط برقرار کنند. این اتصال در اصطلاح به نام اتصال «نظیر به نظیر» (Peer-to-Peer) شناخته می‌شود. ارتباطات نظیر به نظیر، مناسب شبکه‌های کوچک و موقتی است. از «Ad-Hoc» بیشتر برای اشتراک‌گذاری سریع داده‌ها و بازی کردن استفاده می‌شود. این روش، شبکه‌ای انعطاف‌پذیر و ساده را در اختیار کاربران می‌گذارد.

حالت شبکه Mesh

شبکه‌های «Mesh» از تعدادی گره تشکیل شده‌اند. تمام گره‌های این شبکه به طور مستقیم با سایر گره‌ها در ارتباط هستند. این گره‌ها برای اشتراک‌گذاری داده با همدیگر اتصال مستقیم برقرار می‌کنند. در بعضی از مناطق وسیع، امکان استفاده از تعداد زیادی اکسس پوینت وجود ندارد. در چنین مناطقی حالت Mesh، کیفیت ارتباط بین اعضای شبکه را بیشتر می‌کند. ارتباط ایجاد شده در این حالت بیشترین پایداری را دارد. نقطه ضعف شبکه Mesh آنجا است که گره‌های دورتر سرعت کمتری خواهند داشت.

حالت Repeater

در «حالت تکرار کننده» (Repeater Mode) دستگاه‌های خاصی مسئولیت افزایش دادن محدوده تحت پوشش شبکه را برعهده دارند. این دستگاه‌ها سیگنال ارسال شده از اکسس پوینت یا روتر را دریافت می‌کنند. سپس آن را دوباره در هوا منتشر می‌کنند.

حالت Repeater، تمام نقاط کور را پوشش می‌دهد. وظیفه آن افزایش پوشش شبکه در تمام ساختمان، همه طبقات یا ناحیه گسترده‌تر است. نصب دستگاه‌های Repeater ساده است. با نصب این دستگاه‌ها بدون نیاز به کابل‌کشی اضافه، دسترسی به شبکه بیشتر می‌شود. نقطه ضعف این حالت آن است که سرعت و پهنای باند کمتری به دستگاه‌هایی می‌رسد که با کمک Repeater به شبکه متصل هستند.

حالت Bridge

از «حالت Bridge» برای متصل کردن دو یا چند شبکه مجزا به هم استفاده می‌شود. حالت Bridge به دستگاه‌های موجود در شبکه‌های مختلف کمک می‌کند طوری با هم ارتباط برقرار کنند که انگار بر روی یک شبکه فعال هستند. برای گسترش شبکه و عبور از موانع فیزیکی می‌توان از این حالت استفاده کرد. یکی دیگر از کارکردهای حالت Bridge برای متصل کردن بخش‌های مختلف شبکه درون مجتمع‌ها یا سازمان‌های بزرگ است. در این حالت، برقراری ارتباط و اشتراک‌گذاری منابع با راحتی هرچه بیشتری انجام می‌شود.

چگونه شبکه بیسیم را نصب کنیم؟

مراحل کار راه‌اندازی شبکه بیسیم در سازمان‌ها شفاف و حساب شده هستند. این مراحل باید طوری طراحی شوند که هم نیاز‌های خاص سازمان را برطرف کنند و هم امنیت شبکه تضمین شود.

در فهرست پایین مراحل راه‌اندازی شبکه را به ترتیب نوشته‌ایم.

1. بررسی محل
2. انتخاب سخت‌افزار مناسب
3. تعریف دقیق پیکربندی شبکه
4. راه‌اندازی اکسس پوینت‌ها
5. رعایت مسائل پیشرفته امنیتی

در ادامه این بخش، مراحل مهم راه‌اندازی شبکه را یک به یک پشت سر هم توضیح می‌دهیم.

بررسی محل

قبل از انجام هر کاری باید محل راه‌اندازی شبکه را به شکل دقیق، بررسی کنیم. یعنی آن که به تمام محیط تحت پوشش شبکه توجه کنیم. هدف اصلی از انجام این کار، شناسایی بهترین مکان‌ها برای قرار دادن اکسس پوینت‌ها است. با اجرای دقیق این مرحله می‌توانیم از پوشش کامل شبکه در تمام ناحیه یا ساختمان مورد نظر مطمئن بشویم. هدف دیگر آن بررسی تاثیر معماری ساختمان یا محل بر روی انتشار سیگنال‌های بیسیم است.

در این مرحله بهتر است از ابزارهای مخصوص بررسی فرکانس رادیویی استفاده کنیم. این ابزار‌ها با هدف تحلیل محیط و طراحی بهتر شبکه طراحی شده‌اند. با کمک آن‌ها محل دقیق اکسس پوینت‌ها را مشخص می‌کنیم. در نتیجه، شبکه بیشترین کارایی و پوشش را خواهد داشت.

انتخاب سخت‌افزار مناسب

بسیار مهم است که سخت‌افزارهای مناسب را انتخاب کنیم. یعنی اینکه روتر‌ها و اکسس پوینت‌ها را با توجه به اندازه شبکه مورد نیاز سازمان، انتخاب کنیم. در این صورت مدیریت ترافیک شبکه و پوشش پروتکل‌های امنیتی بهتر انجام می‌شوند.

توجه: در مکان‌هایی که تعداد کاربران زیاد است، مانند سالن‌های کنفرانس یا دفاتر اداری بزرگ، حتما باید از اکسس پوینت‌هایی با سرعت و توانایی بالا استفاده کنیم.

پیکربندی شبکه بیسیم چیست؟

پیکربندی شبکه یعنی طراحی زیرساخت‌ها به صورتی که در راستای سیاست‌ها و نیاز‌های سازمان کار کنند. در این مرحله، بخش‌های مختلف شبکه و SSID-ها را تنظیم می‌کنیم. در این صورت می‌‌توانیم ترافیک‌های مختلف مانند داده‌های شرکت، دسترسی‌های مهمان و دستگاه‌های مجهز به «اینترنت اشیاء» (IoT) را جدا کرده و بهتر مدیریت کنیم. نکته مهم دیگری که در زمان پیکربندی شبکه باید به آن توجه کنیم، بحث امنیت است. برای مثال در زمان مدیریت دسترسی به شبکه باید از تکنیک‌های امنیتی پیشرفته‌ای مانند «802.1X» استفاده کنیم.

راه‌اندازی اکسس پوینت‌ها

با توجه به اطلاعات بدست آمده از بررسی محل، اکسس پوینت‌ها را نصب و راه‌اندازی می‌کنیم. انجام درست این کار، باعث می‌شود که بهترین پوشش شبکه را بدست بیاوریم. این مرحله شامل نصب فیزیکی، رساندن برق و تامین انرژی مورد نیاز - با کمک سوییچ‌های «PoE» یا آداپتور‌های معمولی - و متصل کردن آن‌ها به زیرساخت‌های شبکه است. بعضی از محل‌ها ممکن است که تعداد کاربران زیادی داشته یا به پوشش بیشتری نیاز داشته باشند. باید به این نوع محل‌ها توجه بیشتر و دقیق‌تری بکنیم.

راه‌اندازی مسائل پیشرفته امنیتی

استفاده از تکنیک‌های پیشرفته امنیتی از اهمیت بسیار بالایی برخوردار است. این مرحله شامل مراحل زیر است.

• راه‌اندازی فرایند رمزنگاری WPA3
• تکنیک‌های «کنترل دسترسی به شبکه» (Network Access Control | NAC)
• راه‌اندازی شبکه مجزایی برای کاربران مهمان

رعایت مراحل بالا همراه با پیروی از استاندارد‌ها و قوانین سازمان به محافظت از اطلاعات حساس کمک می‌کند.

نظارت و بهینه‌سازی

ابزارهای نظارتی شبکه به دو دسته قدیمی و مدرن تقسیم می‌شوند. بیشتر ابزارهای مدرن بر پایه هوش مصنوعی کار می‌کنند. با کمک این ابزارها می‌توانیم عملکرد شبکه را به صورت زنده تحت نظر بگیریم. در این صورت می‌توانیم قبل از اثرگذاری مشکلات بر روی کار کاربران، آن‌ها را شناسایی کرده و برطرف کنیم. باید شبکه را بر اساس داده‌های بدست آمده از مانیتورینگ، به شکل منظم بهنیه‌سازی کنیم. این کار باعث می‌شود که شبکه با تغییرات به وجود آمده سازگار شده و همیشه در بهترین حالت خود کار بکند.

در بخش بعد این مطلب را با جزئیات بیشتری بررسی کرده‌ایم.

تکنیک‌های پیشرفته برای بهینه‌سازی شبکه

استقرار و بهینه‌سازی شبکه بیسیم به برنامه‌ریزی دقیق و منظمی نیاز دارد. باید به تمام احتیاجات فعلی و معیار‌های توسعه آینده مانند جابه‌جایی، گسترش و امنیت شبکه توجه کنیم.

در ادامه تمام نکات مربوط به بهینه‌سازی امن، سریع و افزایش مقیاس‌پذیری شبکه بیسیم را نوشته‌ایم. رعایت این مراحل به خصوص در زمان استقرار شبکه‌های مربوط به سازمان‌های بزرگ از اهمیت زیادی برخوردار است.

استفاده از فناوری‌های پیشرفته برای پیکربندی

استفاده از ابزارهای پیشرفته و مبتنی بر فضای ابری، فرایند راه‌اندازی را راحت‌تر می‌کند. این ابزارها به شکل خودکار وسایل شبکه و اکسس پوینت‌ها را پیکربندی می‌کنند. استفاده از فناوری‌های پیشرفته، به میزان چشم‌گیری کارهای دستی و زمان اجرای آن‌ها را کاهش می‌دهد. با کمک تکنولوژی‌های مدرن توسعه شبکه سریع‌تر شده و در هنگام ارتقا آن کمترین زمان قطعی به وجود می‌آید.

اولویت دادن به امنیت از همان ابتدای کار

رعایت رویکرد «اول، امنیت» در راه‌اندازی شبکه بسیار مهم است. از همان ابتدا باید به نکاتی مانند موارد زیر توجه کنیم.

• رمزنگاری قدرتمند
• سیستم‌های کنترل دسترسی
• و سازوکار‌های پیشرفته تایید هویت

توجه به موارد بالا زیربنای امنیتی خوبی را برای محیط کار فراهم می‌کند. این مسئله هم پیروی از قوانین مربوط به محافظت از داده‌ها است و هم احتمال وقوع خطر را در آینده کاهش می‌دهد. در نتیجه از اطلاعات حساس در مقابل آسیب‌های احتمالی شبکه محافظت می‌شود.

استفاده از هوش مصنوعی برای بهینه‌سازی شبکه

برای مدیریت شبکه‌های بیسیم هم می‌توانیم از هوش مصنوعی و مدل‌های یادگیری ماشین استفاده کنیم. کمک گرفتن از هوش مصنوعی و ماشین‌ لرنینگ تاثیر زیادی در افزایش سرعت و کارایی و همچنین پایداری کلی شبکه دارد.

• این مدل‌ها عملیات جاری در شبکه را نظارت کرده و به صورت بی‌درنگ گزارش می‌دهند.
• هوش مصنوعی می‌تواند به صورت خودکار تنظیمات شبکه را بهینه‌سازی کند. این ویژگی کارایی شبکه را بیشتر می‌کند.
• تمام مشکلات احتمالی به سرعت شناسایی شده و برطرف می‌شوند.

استفاده از هوش مصنوعی، به دسترسی بهتر، بیشتر شدن کیفیت خدمات و ارتقا کارایی شبکه در شرایط مختلف کمک می‌کند.

طراحی با هدف مقیاس‌پذیری

در طول راه‌اندازی شبکه باید به نیاز‌های مربوط به مقیاس‌پذیری در آینده توجه کنیم. با این کار، شبکه همیشه توانایی لازم را برای مدیریت دستگاه‌های جدید، کاربران بیشتر و حجم زیادی از داده دارد. طراحی شبکه‌های بیسیم باید با هدف مقیاس‌پذیری انجام شود. این مسئله دو فایده مهم دارد.

• شبکه به راحتی با تغییرات جدید در شرکت هماهنگ می‌شود.
• از کاهش سرعت شبکه به مرور زمان و با افزایش بار هم جلوگیری می‌شود.

یادگیری امنیت شبکه در فرادرس

فرادرس، فیلم‌های آموزشی بسیار خوبی برای کمک به یادگیری امنیت شبکه تولید و منتشر کرده است. امنیت شبکه یکی مهم‌ترین نیاز‌های تمام سازمان‌های خصوصی و دولتی است. به همین دلیل فرصت‌های شغلی زیادی برای متخصصان امنیت شبکه وجود دارد. از شبکه‌های Wi-Fi خانگی تا شبکه‌های بزرگی مانند شبکه‌های بانکی همگی ویژگی مشترکی دارند، آن هم لزوم حفظ امنیت است. به همین دلیل باید مهارت‌های مربوط به حفظ حریم خصوصی و امنیت شبکه را بلد باشیم.

فرادرس هم با توجه به نیاز کشور به افراد حرفه‌ای در این حوزه‌، فیلم‌های آموزشی متنوع و خوبی را تهیه کرده است. در پایین چند مورد از فیلم‌های آموزش حفظ امنیت در شبکه‌های کامپیوتری را معرفی کرده‌ایم.

• فیلم آموزش امنیت شبکه های کامپیوتری
• فیلم آموزش رایانش امن، از مبانی تا پیاده سازی امنیت با ۴ روش مختلف + گواهینامه
• فیلم آموزش تامین امنیت شبکه‌ با فایروال سوفوس Sophos Firewall + گواهینامه
• فیلم آموزش راه اندازی مودم و سیستم Wi-Fi + گواهینامه
• فیلم آموزش امنیت «شبکه های بی سیم» (Wireless Networks) – بخش دوم

برای مشاهده فیلم‌های بیشتر بر روی تصویر زیر کلیک کرده و به صفحه اصلی مجموعه آموزش امنیت شبکه هدایت شوید.

چالش‌های شبکه بیسیم چیست؟

استفاده از شبکه‌های بیسیم فایده‌های زیادی دارد. اما این نوع شبکه چالش‌ها و معایب خاص خود را هم دارد. هر سازمانی که قصد دارد شبکه خود را به صورت بیسیم طراحی کند، باید پیش از شروع با این محدودیت‌ها آشنا باشد. آشنایی با این مسائل به مدیریت بهتر شبکه و برنامه‌ریزی برای رفع مشکلات احتمالی کمک می‌کند.

در این بخش از مطلب، چهار چالش و محدودیت جدی مربوط به شبکه‌های بیسیم را معرفی کرده و توضیح داده‌ایم.

آسیب‌پذیری‌های امنیتی در شبکه بیسیم چیست؟

معمولا شبکه‌های بیسیم نسبت به شبکه‌های سیمی با مشکلات امنیتی خیلی بیشتری روبه‌رو می‌شوند. از داده‌های ارسال شده توسط امواج رادیویی باید به شکل حرفه‌ایی محافظت کرد. در غیر این صورت به راحتی توسط کاربران غیرمجاز مورد حمله قرار می‌گیرند. برای پیشگیری از چنین مشکلاتی لازم است که از اصول امنیتی قوی پیروی کنیم. به عنوان مثال می‌توان به رمزنگاری داده‌ها و متد‌های دسترسی امن اشاره کرد. رعایت این نکات، بسیار ضروری است. زیرا به محافظت از داده‌های حساس و امنیت شبکه کمک زیادی می‌کند.

اختلالات سیگنال و توجه به محدودیت‌های شبکه

منابع زیادی مانند سایر دستگاه‌های بیسیم، موانع فیزیکی و فاکتور‌های محیطی برای تولید نویز و سیگنال وجود دارند. در نتیجه شبکه‌های بیسیم به راحتی می‌توانند دچار مشکلات مربوط به اختلالات امواج شوند. اختلال در امواج رادیویی ممکن است عملکرد شبکه و پایداری آن را کاهش بدهد. در ضمن، با توجه به اینکه برد سیگنال‌های بیسیم محدود است، باید در مناطق بزرگ، اکسس پوینت‌های اضافی یا دستگاه‌های تقویت سیگنال به شبکه اضافه شوند. در غیر این صورت، پوشش شبکه کامل نمی‌شود.

محدودیت‌ پهنای باند

با اینکه تکنولوژی‌های بیسیم به میزان زیادی ارتقا پیدا کرده‌اند، اما هنوز هم شبکه‌های بیسیم نسبت به شبکه‌های سیمی پهنای باند کمتری دارند. وقتی که کاربران بسیار زیادی به صورت همزمان از شبکه استفاده کنند، یا آن که حجم زیادی از داده در شبکه جابه‌جا شود، ممکن است که سرعت کلی شبکه کاهش پیدا کرده یا عملکرد آن متوقف شود.

طراحی و استفاده از بهترین ساختارهای راه‌اندازی شبکه و مدیریت پهنای باند ضروری است. این مسئله، عملکرد کلی شبکه را ارتقا می‌دهد.

وابستگی به محیط فیزیکی

عملکرد شبکه‌های بیسیم به میزان زیادی به محیط فیزیکی اطراف شبکه وابسته است. نقشه ساختمان، مواد مورد استفاده در محیط فیزیکی و حتی آب‌وهوا هم بر کیفیت کار شبکه تاثیر می‌گذارند. دیوار‌های ضخیم، شیشه و فلز می‌توانند جلوی سیگنال‌ها و امواج رادیویی را بگیرند. در نتیجه منطقه تحت پوشش شبکه کاهش پیدا می‌کند.

طراحی شبکه را باید با دقت زیادی انجام دهید. زیرا ممکن است برای حفظ کیفیت ارتباطات بیسیم مجبور به استفاده از تجهیزات اضافه بشوید.

مزایا استفاده از شبکه بیسیم چیست؟

اتصال عناصر شبکه به صورت بیسیم مزایای بسیار زیادی هم از لحاظ فنی و هم از لحاظ سازمانی دارد. این مزیت‌های زیاد، علت اصلی استفاده گسترده از شبکه بیسیم در صنایع مختلف هستند. تکنولوژی بیسیم به شکل چشم‌گیری کارایی و انعطاف‌پذیری سیستم‌ها را ارتقا می‌دهد.

به همین دلیل در این بخش از مطلب، مهم‌ترین مزایای استفاده از شبکه‌های بیسیم را از دو دیدگاه فنی و سازمانی بیان کرده‌ایم.

فواید استفاده از شبکه بیسیم از دیدگاه فنی

دیدگاه فنی یعنی آن که فایده شبکه بیسیم را بدون در نظر گرفتن محل استفاده آن بررسی کنیم. یعنی فقط مزایایی را در نظر بگیریم که به ساختار شبکه مربوط هستند. این مزیت‌ها هم در کاربردهای خانگی وجود دارند، هم سازمانی.

افزایش قابلیت جابه‌جایی و انعطاف‌پذیری

یکی از بزرگترین مزیت‌ها در شبکه بیسیم، امکان جابه‌جایی راحت عناصر شبکه است. کاربران تقریبا در تمام فضای تحت پوشش شبکه می‌توانند به آن متصل شوند. این مسئله انعطاف‌پذیر‌ی بیشتری را به وجود آورده است. در نتیجه انجام کارهای تیمی هم ساد‌ه‌تر می‌شود. وقتی کاربران بتوانند از هرجایی از منابع استفاده کرده و به راحتی با همدیگر ارتباط برقرار کنند، محیط شبکه، پویا‌تر و فعال‌تر می‌شود. در نتیجه هم بهره‌وری و هم رضایت کارمندان افزایش می‌یابد.

کاهش هزینه‌های نصب و راه‌اندازی

با وجود شبکه‌های بیسیم دیگر نیازی به کابل‌کشی‌های طولانی و سنگین نداریم. این مسئله زمان و هزینه راه‌اندازی شبکه را کاهش می‌دهد. نکته بعدی آن است که نگهداری، ارتقا و گسترش شبکه‌های بیسیم، ساده‌تر و ارزانتر - از شبکه سیمی - است. وجود چنین مزایایی به سازمان‌ها کمک می‌کند تا در هزینه‌های خود صرفه‌جویی کنند. آن‌ها می‌توانند پول‌های ذخیره شده را در بخش‌های دیگر کسب‌وکار خود هزینه کنند. استفاده از شبکه‌های بیسیم هزینه‌های جاری و کلی سازمان را کاهش می‌دهد.

مقیاس‌پذیری

با راه‌اندازی شبکه‌های بیسیم، فرایند مقیاس‌پذیری و گسترش مناطق تحت پوشش ساده‌تر می‌شود. افزودن کاربر جدید یا بزرگ‌تر کردن اندازه شبکه و پوشش مناطق بیشتر فقط به چند مرحله ساده نیاز دارد. بنابراین سازمان‌ها می‌توانند به راحتی و با سرعت، امکانات خود را متناسب با نیازهایشان بیشتر کنند.

مقیاس‌پذیری در شبکه به معنای آن است که همزمان با گسترش اندازه سازمان، شبکه هم بتواند بزرگتر شود. در واقع شبکه می‌تواند بدون نیاز به باز‌سازی‌های گران‌قیمت و زمان‌بر از پروژه‌ها و تکنولوژی‌های جدید پشتیبانی کند.

افزایش همکاری و بهره‌وری

با کمک شبکه‌های بیسیم، دسترسی به اطلاعات و ابزارهای مربوط به کارهای تیمی ساده‌تر شده است. اعضای تیم، بدون توجه به مکان فیزیکی می‌توانند به خوبی با همدیگر کار کنند. متصل شدن به شبکه، استفاده از منابع به اشتراک‌گذاشته شده را برای همه اعضا آسان‌تر می‌کند. در نتیجه فرایند تصمیم‌گیری سریع‌تر می‌شود، نوآوری بیشتر شده و بهره‌وری نیز ارتقا پیدا می‌کند.

فواید استفاده از شبکه بیسیم از دیدگاه سازمانی

از دیدگاه سازمانی هم استفاده از شبکه‌های بیسیم مزایایی زیادی دارد. این نوع شبکه به سازمان‌ها کمک می‌کند بهره‌وری کارمندان را ارتقا داده و انعطاف‌پذیری سازمان را بیشتر کنند.

در ادامه چند مورد از مهم‌ترین مزایای استفاده از شبکه بیسیم را از دیدگاه سازمانی نوشته‌ایم.

ایجاد انعطاف‌پذیری در محیط‌های کاری

با وجود تکنولوژی بیسیم، کارمندان می‌توانند از هر جایی در ساختمان یا محوطه کاری به شبکه سازمان متصل شوند. ارتباطات بیسیم به نیرو‌ها کمک می‌کند به روش‌های متنوعی کار کنند. برای نمونه، می‌توانیم به دورکاری یا اشتراک‌گذاری سیستم‌ها اشاره کنیم.

انعطاف‌پذیری بیشتر در محیط کار، رضایت شغلی کارمندان را بیشتر کرده و بهره‌وری آن‌ها را افزایش می‌دهد. زیرا هر کسی می‌تواند در مناسب‌ترین حالت ممکن، کار کنند.

پشتیبانی از سیاست‌های BYOD

شبکه‌ بیسیم انجام بعضی از کارها را مانند اجرای سیاست کاری «دستگاه خود را بیاور»‌ (Bring Your Own Device | BYOD)، برای سازمان‌ها ساده‌تر کرده‌ است. این سیاست سازمانی به کارمندان اجازه می‌دهد که از کامپیوتر‌های شخصی خودشان برای کار استفاده کنند. این روش کاری هم به صرفه‌جویی پول برای شرکت و هم راحتی کار کارمندان منجر می‌شود. البته به شکل همزمان باید به امنیت سایبری هم توجه کرد. یعنی برای محافظت از داده‌های شرکت باید امنیت کامپیوتر‌های شخصی پرسنل هم ارتقا داده شود.

ارتقای تجربه کاربری برای مشتریان و کاربران

داشتن شبکه بیسیم به کارمندان، مهمانان یا مشتریان تجربه بهتری از حضور در محوطه شرکت می‌دهد. برای مثال، وجود Wi-Fi مخصوص مهمانان در سالن انتظار باعث می‌شود که مشتریان رضایت بیشتری داشته باشند. با کمک تکنولوژی‌های بیسیم دسترسی به اینترنت برای تمام افراد ساده‌تر شده و کارآمدی سیستم بیشتر می‌‌شود.

جمع‌بندی

شبکه بیسیم، نوعی از شبکه‌های کامپیوتری است. این شبکه بدون استفاده از کابل و سیم و به شکل بیسیم بین دستگاه‌های مختلف ارتباط برقرار می‌کند. نبود کابل‌کشی بین دستگاه‌ها، هم هزینه‌ راه‌اندازی شبکه را کاهش داده، هم انعطاف‌پذیری و مقیاس‌پذیری آن را افزایش می‌دهد. درنتیجه بسیاری از سازمان‌ها برای راحتی بیشتر کارمندان، کاربران و مهمانانشان، شبکه‌های داخلی خود را به شکل بیسیم راه‌اندازی می‌کنند. امروزه تقریبا در همه جا می‌توان شبکه‌های بیسیم را مشاهده کرد. از مودم Wi-Fi خانگی که برای اشتراک‌گذاری اینترنت استفاده می‌شود تا شبکه‌های موبایل همه از تکنولوژی‌های بیسیم استفاده می‌کنند.

به عنوان مزایای استفاده از شبکه بیسیم می‌توان به قابلیت جابه‌جایی راحت سیستم‌ها، کاهش هزینه نصب و راه‌اندازی، مقیاس‌پذیری و ارتقای تجربه کاربری اشاره کرد. اما این شبکه‌ها معایبی هم مانند محدودیت پهنای باند، آسیب‌پذیری امنیتی، امکان خرابی سیگنال‌ها و غیره دارند. به همین دلیل قبل از راه‌اندازی شبکه بیسیم باید به تمام نکات پیرامون محیط کار توجه کرد. در این مطلب از مجله فرادرس با شبکه بیسیم و مهم‌ترین ویژگی‌های آن آشنا شدیم.