توپولوژی های 802.11
در یک تقسیم بندی کلی میتوان دو همبندی (توپولوژی) را برای شبکههای محلی بیسیم در نظر گرفت. سـادهترین همبندی، فیالبداهه (Ad Hoc) و براساس فرهنگ واژگان استاندارد 802.11، IBSS است. در این همبندی ایستگاهها از طریق رسانه بیسیم به صورت نظیر به نظیر با یکدیگر در ارتباط هستند و برای تبادل داده (تبادل پیام) از تجهیزات یا ایستگاه واسطی استفاده نمیکنند. واضح است که در این همبندی به سبب محدودیتهای فاصله هر ایستگاهی ضرورتاً نمیتواند با تمام ایستگاههای دیگر در تماس باشد. به این ترتیب شرط اتصال مستقیم در همبندی IBSS آن است که ایستگاهها در محدوده عملیاتی بیسیم یا همان بُرد شبکه بیسیم قرار داشته باشند.
همبندی زیرساختار
همبندی دیگر زیرساختار است. در این همبندی عنصر خاصی موسوم به نقطه دسترسی وجود دارد. نقطه دسترسی ایستگاههای موجود در یک مجموعه سرویس را به سیستم توزیع متصل میکند. در این هم بندی تمام ایستگاهها با نقطه دسترسی تماس میگیرند و اتصال مستقیم بین ایستگاهها وجود ندارد در واقع نقطهدسترسی وظیفه دارد فریمها (قابهای داده) را بین ایستگاهها توزیع و پخش کند.
در این هم بندی سیستم توزیع، رسانهای است که از طریق آن نقطه دسترسی (AP) با سایر نقاط دسترسی در تماس است و از طریق آن میتواند فریمها را به سایر ایستگاهها ارسال نماید. از سوی دیگر میتواند بستهها را در اختیار ایستگاههای متصل به شبکه سیمی نیز قراردهد. در استاندارد 802.11 توصیف ویژهای برای سیستم توزیع ارائه نشده است، لذا محدودیتی برای پیاده سازی سیستم توزیع وجود ندارد، در واقع این استاندارد تنها خدماتی را معین میکند که سیستم توزیع میبایست ارائه نماید. بنابراین سیستم توزیع میتواند یک شبکه 802.3 معمولی و یا دستگاه خاصی باشد که سرویس توزیع مورد نظر را فراهم میکند.
استاندارد 802.11 با استفاده از همبندی خاصی محدوده عملیاتی شبکه را گسترش میدهد. این همبندی به شکل مجموعه سرویس گسترش یافته (ESS) بر پا میشود. در این روش یک مجموعه گسترده و متشکل از چندین BSS یا مجموعه سرویس پایه از طریق نقاط دسترسی با یکدیگر در تماس هستند و به این ترتیب ترافیک داده بین مجموعههای سرویس پایه مبادله شده و انتقال پیامها شکل میگیرد. در این همبندی ایستگاهها میتوانند در محدوده عملیاتی بزرگتری گردش نمایند. ارتباط بین نقاط دسترسی از طریق سیستم توزیع فراهم میشود. در واقع سیستم توزیع ستون فقرات شبکههای محلی بیسیم است و میتواند با استفاده از فنّاوری بیسیم یا شبکههای سیمی شکل گیرد. سیستم توزیع در هر نقطه دسترسی به عنوان یک لایه عملیاتی ساده است که وظیفه آن تعیین گیرنده پیام و انتقال فریم به مقصدش میباشد. نکته قابل توجه در این همبندی آن است که تجهیزات شبکه خارج از حوزه ESS تمام ایستگاههای سیـّار داخل ESS را صرفنظر از پویایی و تحرکشان به صورت یک شبکه منفرد در سطح لایه MAC تلقی میکنند. به این ترتیب پروتکلهای رایج شبکههای کامپیوتری کوچکترین تأثیری از سیـّار بودن ایستگاهها و رسانه بیسیم نمیپذیرند.
معماری معمول در شبکههای محلی بیسیم بر مبنای استفاده از AP است. با نصب یک AP، عملاً مرزهای یک سلول مشخص میشود و با روشهایی میتوان یک سختافزار مجهز به امکان ارتباط بر اساس استاندارد 802.11b را میان سلولهای مختلف حرکت داد. گسترهیی که یک AP پوشش میدهد را BSS-Basic Service Set مینامند. مجموعهی تمامی سلولهای یک ساختار کلی شبکه، که ترکیبی از BSSهای شبکه است، را ESS-Extended Service Set مینامند. با استفاده از ESS میتوان گسترهی وسیعتری را تحت پوشش شبکهی محلی بیسیم درآورد.
در سمت هریک از سختافزارها که معمولاً مخدوم هستند، کارت شبکهیی مجهز به یک مودم بیسیم قرار دارد که با AP ارتباط را برقرار میکند. AP علاوه بر ارتباط با چند کارت شبکهی بیسیم، به بستر پرسرعتتر شبکهی سیمی مجموعه نیز متصل است و از این طریق ارتباط میان مخدومهای مجهز به کارت شبکهی بیسیم و شبکهی اصلی برقرار میشود.
همانگونه که گفته شد، اغلب شبکههای محلی بیسیم بر اساس ساختار فوق، که به نوع Infrastructure نیز موسوم است، پیادهسازی میشوند. با این وجود نوع دیگری از شبکههای محلی بیسیم نیز وجود دارند که از همان منطق نقطهبهنقطه استفاده میکنند. در این شبکهها که عموماً Ad hoc نامیده میشوند یک نقطهی مرکزی برای دسترسی وجود ندارد و سختافزارهای همراه ? مانند کامپیوترهای کیفی و جیبی یا گوشیهای موبایل ? با ورود به محدودهی تحت پوشش این شبکه، به دیگر تجهیزات مشابه متصل میگردند. این شبکهها به بستر شبکهی سیمی متصل نیستند و به همین منظور IBSS (Independent Basic Service Set) نیز خواند میشوند.
شبکههای Ad hoc از سویی مشابه شبکههای محلی درون دفتر کار هستند که در آنها نیازی به تعریف و پیکربندی یک سیستم رایانهیی به عنوان خادم وجود ندارد. در این صورت تمامی تجهیزات متصل به این شبکه میتوانند پروندههای مورد نظر خود را با دیگر گرهها به اشتراک بگذارند.
به منظور حفظ سازگاری و توانایی تطابق و همکاری با سایر استانداردها، لایهدسترسی به رسانه (MAC) در استاندارد 802.11 میبایست از دید لایههای بالاتر مشابه یک شبکه محلی مبتنی بر استاندارد 802 عمل کند. بدین خاطر لایه MAC در این استاندارد مجبور است که سیـّاربودن ایستگاههای کاری را به گونهای شفاف پوشش دهد که از دید لایههای بالاتر استاندارد این سیـّاربودن احساس نشود. این نکته سبب میشود که لایهMAC در این استاندارد وظایفی را بر عهده بگیرد که معمولاً توسط لایههای بالاتر شبکه انجام میشوند. در واقع این استاندارد لایههای فیزیکی و پیوند داده جدیدی به مدل مرجع OSI اضافه میکند و به طور مشخص لایه فیزیکی جدید از فرکانسهای رادیویی به عنوان رسانهانتقال بهره میبرد. شکل2-5، جایگاه این دو لایه در مدل مرجع OSI را در کنار سایر پروتکلهای شبکه سازی نشان میدهد
لایه فیزیکی
در این استاندارد لایه فیزیکی سه عملکرد مشخص را انجام میدهد. اول آنکه رابطی برای تبادل فریمهای لایه MAC جهت ارسال و دریافت دادهها فراهم میکند. دوم اینکه با استفاده از روشهای تسهیم فریمهای داده را ارسال میکند و در نهایت وضعیت رسانه (کانال رادیویی) را در اختیار لایه بالاتر (MAC) قرار میدهد. سه تکنیک رادیویی مورد استفاده در لایه فیزیکی این استاندارد به شرح زیر میباشند:
- استفاده از تکنیک رادیویی DSSS
- استفاده از تکنیک رادیویی FHSS
- استفاده از امواج رادیویی مادون قرمز
در این استاندار لایه فیزیکی میتواند از امواج مادون قرمز نیز استفاده کند. در روش ارسال با استفاده از امواج مادون قرمز، اطلاعات باینری با نرخ 1 یا 2 مگابیت در ثانیه و به ترتیب با استفاده از مدولاسیون 16-PPM و 4-PPMمبادله میشوند.
کسب اطلاعات بیشتر در خصوص گروههای کاری IEEE 802.11 میتوانید به نشانی
http://www.ieee802.org/11 مراجعه کنید. علاوه بر استاندارد IEEE 802.11-1999 دو الحاقیه IEEE 802.11a و IEEE 802.11b تغییرات و بهبودهای قابل توجهی را به استاندارد اولیه اضافه کرده است
عناصر فعال شبکههای محلی بیسیم
در شبکههای محلی بیسیم معمولاً دو نوع عنصر فعال وجود دارد :
-ایستگاه بی سیم
ایستگاه یا مخدوم بیسیم به طور معمول یک کامپیوتر کیفی یا یک ایستگاه کاری ثابت است که توسط یک کارت شبکهی بیسیم به شبکهی محلی متصل میشود.
- نقطه ی دسترسی (access point )
نقاط دسترسی در شبکههای بیسیم، همانگونه که در قسمتهای پیش نیز در مورد آن صحبت شد، سخت افزارهای فعالی هستند که عملاً نقش سوییچ در شبکههای بیسیم را بازیکرده اند.
ایستگاه بی سیم
ایستگاه یا مخدوم بیسیم به طور معمول یک کامپیوتر کیفی یا یک ایستگاه کاری ثابت است که توسط یک کارت شبکهی بیسیم به شبکهی محلی متصل میشود. این ایستگاه میتواند از سوی دیگر یک کامپیوتر جیبی یا حتی یک پویش گر بارکد نیز باشد. در برخی از کاربردها برای اینکه استفاده از سیم در پایانههای رایانهیی برای طراح و مجری دردسرساز است، برای این پایانهها که معمولاً در داخل کیوسکهایی بههمین منظور تعبیه میشود، از امکان اتصال بیسیم به شبکهی محلی استفاده میکنند. در حال حاضر اکثر کامپیوترهای کیفی موجود در بازار به این امکان بهصورت سرخود مجهز هستند و نیازی به اضافهکردن یک کارت شبکهی بیسیم نیست.
کارتهای شبکهی بیسیم عموماً برای استفاده در چاکهای PCMCIA است. در صورت نیاز به استفاده از این کارتها برای کامپیوترهای رومیزی و شخصی، با استفاده از رابطی این کارتها را بر روی چاکهای گسترش PCI نصب میکنند.
نقطه ی دسترسی - access point
نقاط دسترسی در شبکههای بیسیم، همانگونه که در قسمتهای پیش نیز در مورد آن صحبت شد، سخت افزارهای فعالی هستند که عملاً نقش سوییچ در شبکههای بیسیم را بازیکرده، امکان اتصال به شبکه های سیمی را نیز دارند. در عمل ساختار بستر اصلی شبکه عموماً سیمی است و توسط این نقاط دسترسی، مخدومها و ایستگاههای بیسیم به شبکهی سیمی اصلی متصل میگردد.
__________________