شبکه WLAN چیست؟ — شبکه محلی بی سیم به زبان ساده

شبکه WLAN چیست؟ WLAN مخفف شبکه محلی بی سیم است. که برای فراهم کردن قابلیت جا به‌ جایی کاربران شبکه «Network» همزمان برای حفظ اتصال به شبکه سیمی «Wired network» از ارتباط رادیویی استفاده می‌کند. در واقع، WLAN شبکه محلی سیمی را گسترش می‌دهد. WLAN با اتصال دستگاهی به نام نقطه دسترسی AP به لبه شبکه سیمی ساخته می‌شود. کاربران از طریق آداپتور شبکه بی‌ سیم «Wirless Network» که عملکردی مشابه آداپتور اترنت «Ethernet» دارد، با AP ارتباط برقرار می‌کنند. این نوع شبکه همچنین به نام «LAWN «local area wireless network یا شبکه محلی بی سیم نیز شناخته می‌شود.

مقدمه

عملکرد WLAN در مقایسه با دیگر شبکه‌های بی‌سیم بالا است. پوشش WLAN معمولا در محدوده یک ساختمان یا پارک فناوری است. این شبکه برای گسترش سیار شبکه‌های سیمی به کار می‌رود. استانداردهای WLAN شامل HiperLAN، Wi-Fi و IEEE 802.11 هستند. این شبکه به کامپیوترهای رومیزی، لپ‌تاپ، برنامه‌های موبایلی و تمام دستگاه‌هایی که از اینترنت استفاده می‌کنند، خدمات ارائه می‌دهد. WLAN روشی مقرون‌ به‌ صرفه است و می‌توان آن را در عرض ۲۴ ساعت راه‌اندازی کرد. WLAN به کاربران امکان جا به‌ جایی در محدوده محلی را می‌دهد، در حالی که همچنان به شبکه متصل هستند. بیشتر برندهای جدید بر اساس استانداردهای IEEE 802.11 ساخته شده‌اند که همان برند Wi-Fi هستند.

شبکه WLAN چیست؟

شبکه محلی بی سیم یا WLAN، نوعی شبکه است که دستگاه‌ها را در یک ناحیه محلی با استفاده از فناوری رادیویی به هم متصل می‌کند. این شبکه امکان ارتباط میان کامپیوترها، دستگاه‌های اینترنت اشیا IoT و تجهیزات دیگر را از طریق امواج رادیویی فراهم می‌سازد. نمونه رایج از WLAN، Wi-Fi است که بر پایه استاندارد IEEE 802.11 کار می‌کند و معمولا در باندهای فرکانسی ۲٫۴ گیگاهرتز، ۵ گیگاهرتز و ۶ گیگاهرتز فعالیت دارد. WLAN انعطاف‌ پذیری و تحرک بالایی را فراهم می‌کند و به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به کابل‌های فیزیکی به منابع شبکه دسترسی داشته باشند.

تاریخچه شبکه WLAN

استادی به نام نورمن آبرامسون از دانشگاه هاوایی، اولین شبکه ارتباطی کامپیوتری بی‌سیم جهان را توسعه داد. در سال ۱۹۷۹، گفلر و یو. بَپست مقاله‌ای در مجموعه مقالات IEE منتشر کردند که در آن یک شبکه محلی بی سیم آزمایشی با استفاده از ارتباطات مادون قرمز پخش‌ شونده معرفی شده بود. اولین کارگاه IEEE درباره شبکه محلی بی‌ سیم در سال ۱۹۹۱ برگزار شد.

معماری شبکه WLAN

اجزای موجود در معماری شبکه محلی بی سیم طبق استانداردهای IEEE به شرح زیر هستند:

• ایستگاه‌ها: ایستگاه‌ها شامل تمام تجهیزاتی هستند که برای اتصال به شبکه‌های محلی بی‌سیم استفاده می‌شوند. هر ایستگاه دارای یک کنترل‌ کننده شبکه بی‌سیم است.
• مجموعه خدمات پایه (BSS): گروهی از ایستگاه‌هاست که در لایه فیزیکی با یکدیگر ارتباط دارند.
• مجموعه خدمات گسترش‌یافته (ESS): گروهی از مجموعه‌های خدمات پایه متصل به یکدیگر است.
• خدمات توزیع (DS): تمامی مجموعه‌های خدمات گسترش‌ یافته را به هم متصل می‌کند.

انواع شبکه WLAN

طبق استاندارد IEEE، شبکه‌های محلی بی‌سیم WLAN به دو حالت اصلی تقسیم می‌شوند:

1- شبکه زیرساختی (Infrastructure)

در این حالت، تمام دستگاه‌ها به یک ایستگاه پایه (مثل روتر بی‌سیم) متصل می‌شوند و از طریق آن ارتباط برقرار می‌کنند. این حالت می‌تواند دسترسی به اینترنت را نیز فراهم کند. برای راه‌اندازی یک WLAN زیرساختی، نیاز به یک روتر بی‌سیم و یک یا چند دستگاه مانند کامپیوتر یا گوشی هوشمند است. اتصال وای‌فای در خانه یا اداره نمونه‌ای از این حالت است.

2- شبکه خودمختار (Ad Hoc)

در حالت Ad Hoc، ارتباط بین دستگاه‌ها بدون وجود ایستگاه پایه برقرار می‌شود. این نوع WLAN به‌صورت همتا به همتا (peer-to-peer) کار می‌کند و راه‌اندازی آن آسان است. تنها چیزی که نیاز دارد وجود دو یا چند دستگاه با قابلیت ارسال و دریافت رادیویی است.

شبکه WLAN چگونه ایجاد می‌شود؟

یک WLAN مجموعه‌ای از گره‌ها (nodes) است که برای اشتراک‌ گذاری داده، ارسال پیام از طریق اینترنت و برقراری ارتباط همتا به همتا (peer-to-peer) به یکدیگر متصل شده‌اند. همان‌طور که در انواع آن توضیح داده شد، WLAN به دو روش ایجاد می‌شود:

• اتصال از طریق یک ایستگاه پایه (Base Station): در این روش، یک روتر به‌عنوان دروازه‌ی ارتباط با اینترنت عمل می‌کند و سایر دستگاه‌ها مانند کامپیوتر و گوشی هوشمند از طریق آن به اینترنت و به یکدیگر متصل می‌شوند.
• اتصال همتا به همتا (Peer-to-Peer): با استفاده از فناوری Wi-Fi Direct، دستگاه‌ها بدون نیاز به اینترنت، فقط برای تبادل داده یا اتصال در یک شبکه محلی به هم متصل می‌شوند. این روش برای موقعیت‌هایی مناسب است که هدف، صرفا ارتباط بین چند دستگاه است.

نحوه کار شبکه WLAN

WLAN داده‌ها را از طریق سیگنال‌های رادیویی منتقل می‌کند و اطلاعات به‌صورت بسته «packet» ارسال می‌شوند. هر بسته شامل لایه‌ها، برچسب‌ها و دستوراتی است که به آن آدرس فیزیکی «MAC Address» اختصاص داده شده است. این آدرس منحصر به‌ فرد به هر دستگاه کمک می‌کند تا بسته‌های داده به مقصد صحیح هدایت شوند.

آیا شبکه WLAN و Wi-Fi یکی هستند؟

Wi-Fi نام تجاری انجمن Wi-Fi (WFA) است و نوعی فناوری ارتباطی بی‌سیم بر پایه استاندارد IEEE 802.11 محسوب می‌شود. هدف از ایجاد برند Wi-Fi، بهبود سازگاری میان محصولات مطابق با این استانداردها بوده است. WLAN مخفف عبارت شبکه محلی بی سیم است و به‌طور ساده به شبکه‌هایی گفته می‌شود که به‌جای اتصال فیزیکی، از امواج رادیویی، لیزر یا مادون‌قرمز برای ارتباط استفاده می‌کنند. WLAN با استفاده از امواج رادیویی با فرکانس بالا (مانند ۲٫۴، ۵ و ۶ گیگاهرتز) و طبق استاندارد IEEE 802.11 ارتباط برقرار می‌کند. در زندگی روزمره، آنچه به‌عنوان WLAN می‌شناسیم، معمولا مبتنی بر همین استانداردهاست.

در طول توسعه WLAN، فناوری‌هایی مانند بلوتوث، Wi-Fi و HyperLAN2 معرفی شدند، اما Wi-Fi به دلیل سادگی اجرا، ارتباط مطمئن، انعطاف‌ پذیری بالا و هزینه پایین، پرکاربردترین و رایج‌ترین آن‌ها شده و به‌تدریج به‌عنوان مترادف WLAN شناخته شده است. به‌طور خلاصه، WLAN یک سیستم شبکه‌ای است و Wi-Fi یکی از فناوری‌های مورد استفاده در این سیستم به‌شمار می‌رود. بنابراین، Wi-Fi بخشی از WLAN است.

امنیت شبکه WLAN

ایمن بودن یا نبودن WLAN بستگی به نحوه‌ی پیکربندی آن توسط مدیر شبکه دارد. به‌صورت پیش‌فرض، WLAN دارای چندین آسیب‌پذیری امنیتی است، بنابراین تیم امنیت باید تمام عوامل را در نظر بگیرد و تنظیمات لازم را انجام دهد.

برای رعایت بهترین اقدامات امنیتی، می‌توان از این سه روش استفاده کرد:

1. رمزنگاری (Encryption): اطمینان حاصل شود که بالاترین سطح رمزنگاری برای شبکه فعال شده است.
2. احراز هویت (Authentication): استفاده از مکانیزم‌های امن مانند پروتکل‌های مبتنی بر استاندارد 802.1x مثل WPA-EAP توصیه می‌شود. این روش فقط زمانی دسترسی را می‌دهد که نام کاربری و رمز عبور صحیح وارد شده باشد و هر کاربر اعتبارنامه‌ی مخصوص به خود را دارد.
3. نظارت بر نقاط دسترسی جعلی (Rougue APs): نقاط دسترسی جعلی شبکه‌هایی هستند که توسط مهاجم ایجاد می‌شوند و کاربر ناآگاهانه به آن‌ها متصل می‌شود. مهاجم از طریق این شبکه‌ها می‌تواند فعالیت‌های کاربر را ردیابی کند. بنابراین، تیم امنیت باید این نوع شبکه‌ها را به‌صورت دوره‌ای شناسایی و بررسی کند.

ویژگی‌های شبکه WLAN

• عملکرد یکپارچه و بدون وقفه
• مصرف کم انرژی برای استفاده از باتری
• مدیریت ساده و استفاده آسان برای همه
• حفظ سرمایه‌گذاری در شبکه‌های سیمی
• استفاده از فناوری انتقال مقاوم

مزایای شبکه WLAN

• سرعت و سادگی در نصب
• انعطاف‌پذیری در راه‌اندازی
• کاهش هزینه‌های کلی مالکیت
• قابلیت اطمینان بالا
• امکان جابجایی و تحرک
• مقاومت بالا در برابر اختلال‌ها

معایب شبکه WLAN

• پهنای باند کمتر نسبت به شبکه‌های سیمی
• امنیت شبکه‌های محلی بی‌سیم یکی از نگرانی‌های اصلی است
• ظرفیت کمتر نسبت به شبکه‌های کابلی
• تجهیزات شبکه بی‌سیم چهار برابر گران‌تر از کارت‌های شبکه سیمی هستند
• دستگاه‌های بی‌سیم سطوح پایینی از امواج رادیویی (RF) منتشر می‌کنند که می‌تواند برای سلامتی مضر باشد

نتیجه‌گیری

در نتیجه، WLAN نوعی شبکه با قابلیت پیکربندی سریع است که برای اتصال چندین دستگاه به یکدیگر یا به اینترنت، نیازی به تجهیزات فیزیکی گسترده ندارد. اما مانند هر نوع شبکه دیگری، دارای معایب خاص خود نیز هست. WLAN یکی از رایج‌ترین و پرکاربردترین انواع پیکربندی شبکه است که می‌توان آن را تنها با تهیه یک روتر یا نقطه دسترسی از یک ارائه‌دهنده خدمات اینترنتی (ISP) به‌راحتی راه‌اندازی کرد. تمام ارتباطات در این شبکه از طریق امواج رادیویی انجام می‌شود که به دلیل توانایی عبور بدون مشکل از موانع، به یک روش استاندارد در ارتباطات بی‌سیم تبدیل شده‌اند. اگر WLAN در محیط‌هایی با اطلاعات بسیار محرمانه و حساس راه‌اندازی شود، لازم است اقدامات امنیتی خاصی مانند استفاده از WPA2، رمزهای عبور قوی و تقسیم‌بندی شبکه انجام گیرد.