نحوه عملکرد و بررسی کامل شبکه‌ی وای فای (WiFi)

شبکه‌ی وای فای (WiFi) زمانی بود که شما فقط در فرودگاه‌ها، کافی‌شاپ‌ها یا هتل‌های خاص وای‌فای پیدا می‌کردید. امروزه شبکه‌های بی‌سیم که WiFi یا شبکه 802.11 نیز نامیده می‌شوند، تقریباً در هر خانه و تجارتی وجود دارند. بسیاری از شهرها نیز از این فناوری برای ارائه دسترسی به اینترنت رایگان یا کم هزینه برای ساکنان استفاده می کنند. با ام سینام مگ همراه باشید.

وای فای مزایای زیادی دارد. راه اندازی شبکه های بی سیم آسان و ارزان است. آنها همچنین محجوب هستند – مگر اینکه به دنبال مکانی برای تماشای پخش جریانی فیلم در رایانه لوحی خود باشید، ممکن است حتی متوجه نباشید که در یک نقطه داغ هستید. در این مقاله، به فناوری‌هایی می‌پردازیم که به اطلاعات اجازه می‌دهد از طریق هوا سفر کنند. ما همچنین آنچه را که برای ایجاد یک شبکه بی سیم در خانه شما لازم است بررسی خواهیم کرد.

وای فای چیست؟

یک شبکه بی سیم از امواج رادیویی استفاده می کند، درست مانند تلفن های همراه، تلویزیون ها و رادیوها. در واقع، ارتباط از طریق یک شبکه بی سیم بسیار شبیه ارتباط رادیویی دو طرفه است. این چیزی است که اتفاق می افتد:

آداپتور بی سیم کامپیوتر داده ها را به سیگنال رادیویی تبدیل می کند و آن را با استفاده از آنتن ارسال می کند.
یک روتر بی سیم سیگنال را دریافت کرده و آن را رمزگشایی می کند. روتر اطلاعات را با استفاده از یک اتصال اترنت فیزیکی و سیمی به اینترنت ارسال می کند. این فرآیند همچنین به صورت معکوس عمل می کند، به طوری که روتر اطلاعات را از اینترنت دریافت می کند، آن را به سیگنال رادیویی ترجمه می کند و به آداپتور بی سیم رایانه می فرستد.

رادیوهایی که برای ارتباط وای فای استفاده می شوند بسیار شبیه رادیوهایی هستند که برای واکی تاکی ها، تلفن های همراه و سایر دستگاه ها استفاده می شوند. آنها می توانند امواج رادیویی را ارسال و دریافت کنند و می توانند 1 و 0 را به امواج رادیویی تبدیل کنند و امواج رادیویی را دوباره به 1 و 0 تبدیل کنند. اما رادیوهای WiFi چند تفاوت قابل توجه با رادیوهای دیگر دارند:

آنها در فرکانس های 2.4 گیگاهرتز یا 5 گیگاهرتز ارسال می کنند. این فرکانس به طور قابل توجهی بیشتر از فرکانس های مورد استفاده برای تلفن های همراه، واکی تاکی و تلویزیون است. فرکانس بالاتر به سیگنال اجازه می دهد تا داده های بیشتری را حمل کند.

شبکه‌ی وای فای (WiFi)

شبکه‌ی وای فای (WiFi) دقیقا چیست و چگونه کار می‌کند؟

اتصالات 2.4 گیگاهرتز اکنون تا حدودی منسوخ در نظر گرفته می شوند زیرا سرعت داده کمتری نسبت به 5 گیگاهرتز دارند. با این حال، باند 2.4 همچنان مورد استفاده قرار می گیرد، زیرا فرکانس پایین تر می تواند بیش از چند صد فوت را حمل کند. در شرایط ایده آل، باند 5 گیگاهرتز حداکثر برد حدود 200 فوت (61 متر) دارد، اما در دنیای واقعی، بسیار بیشتر در معرض تداخل دیوارها، درها و سایر اشیاء است. باند 2.4 ممکن است برای کاربری که به روتر چند اتاق دورتر متصل می شود سریعتر باشد، در حالی که 5 گیگاهرتز برای اتصال نزدیک قطعا سریعتر خواهد بود.

وای‌فای از استانداردهای شبکه 802.11 استفاده می‌کند که در چندین طعم وجود دارد و در طول دهه‌ها تکامل یافته است:

802.11b (معرفی شده در سال 1999) کندترین و کم هزینه ترین استاندارد است. برای مدتی، هزینه آن باعث محبوبیت آن شد، اما اکنون با کاهش هزینه استانداردهای سریع‌تر، کمتر رایج شده است. 802.11b در باند فرکانس 2.4 گیگاهرتز طیف رادیویی ارسال می کند. می تواند تا 11 مگابیت داده در ثانیه را مدیریت کند و از مدولاسیون کلیدسازی کد مکمل (CCK) برای بهبود سرعت استفاده می کند.

802.11a (که بعد از 802.11b معرفی شد) با فرکانس 5 گیگاهرتز ارسال می کند و می تواند تا 54 مگابیت داده در ثانیه را جابجا کند. از مالتی پلکسی تقسیم فرکانس متعامد (OFDM)، یک تکنیک کدگذاری کارآمدتر استفاده می کند که سیگنال های رادیویی را قبل از رسیدن به گیرنده به چندین سیگنال فرعی تقسیم می کند. این تداخل را تا حد زیادی کاهش می دهد.

802.11g مانند 802.11b با فرکانس 2.4 گیگاهرتز ارسال می کند، اما بسیار سریعتر است – می تواند تا 54 مگابیت داده در ثانیه را مدیریت کند. 802.11g سریعتر است زیرا از همان کدگذاری OFDM 802.11a استفاده می کند.

802.11n (معرفی شده در سال 2009) با a، b و g سازگار است. به طور قابل توجهی سرعت و برد را نسبت به نسخه های قبلی خود بهبود بخشید. به عنوان مثال، اگرچه 802.11g از نظر تئوری 54 مگابیت داده در ثانیه را جابجا می کند، اما به دلیل ازدحام شبکه، تنها به سرعت واقعی حدود 24 مگابیت در ثانیه دست می یابد. با این حال، طبق گزارش ها، 802.11n می تواند به سرعت 140 مگابیت در ثانیه دست یابد. 802.11n می تواند تا چهار جریان داده را انتقال دهد، هر کدام با حداکثر سرعت 150 مگابیت در ثانیه، اما اکثر روترها فقط دو یا سه جریان را مجاز می دانند.

802.11ac در حدود سال 2014 وارد صحنه شد و منحصراً در فرکانس 5 گیگاهرتز کار می کند. 802.11ac با 802.11n (و در نتیجه بقیه نیز) با n در باند 2.4 گیگاهرتز و ac در باند 5 گیگاهرتز سازگار است. کمتر مستعد تداخل است و به مراتب سریعتر از نسخه های قبلی خود است و حداکثر 450 مگابیت در ثانیه را در یک جریان واحد فشار می دهد، اگرچه سرعت های دنیای واقعی ممکن است کمتر باشد. مانند 802.11n، امکان انتقال بر روی چندین جریان فضایی را فراهم می کند – تا هشت، به صورت اختیاری. گاهی اوقات به دلیل باند فرکانس آن 5G، گاهی اوقات WiFi گیگابیتی به دلیل پتانسیل فراتر رفتن از یک گیگابیت در ثانیه در جریان های متعدد و گاهی اوقات به همان دلیل بسیار بالا (VHT) نامیده می شود.

802.11ax، همچنین به عنوان WiFi 6 شناخته می شود، در سال 2019 وارد صنعت شد. این استاندارد قابلیت های 802.11ac را به چند روش کلیدی گسترش می دهد. اول از همه، روترهای جدید سرعت جریان داده حتی بالاتر، تا 9.2 گیگابیت بر ثانیه (گیگابیت در ثانیه) را امکان پذیر می کنند. WiFi 6 همچنین به سازندگان اجازه می دهد آنتن های بیشتری را روی یک روتر نصب کنند و چندین اتصال را به طور همزمان بدون هیچ گونه نگرانی از تداخل و کاهش سرعت بپذیرند. برخی از دستگاه های جدید نیز روی باند بالاتر 6 گیگاهرتز متصل می شوند که در شرایط ایده آل حدود 20 درصد سریعتر از 5 گیگاهرتز است. پیش بینی می شود 802.11be (یا WiFi 7) تا سال 2024 استاندارد باشد، و باید برد بهتر، اتصالات بیشتر و سرعت داده سریعتر را نسبت به هر یک از نسخه های قبلی ارائه دهد.

شبکه‌ی وای فای (WiFi)

اکثر لپ‌تاپ‌های جدید، بسیاری از رایانه‌های مدرن (پی‌ سی) و تقریبا تمام گوشی‌های هوشمند دارای فرستنده‌‌ی وایرلس داخلی هستند. در عین حال اگر رایانه‌ی شخصی شما از قبل به این قطعه مجهز نیست، می‌توانید یک آداپتور وایرلس یا بی‌سیم خریداری کنید و به اسلات کارت رایانه یا درگاه USB آن وصل کنید. بسیاری از این آداپتورها می‌توانند از بیش از یک شبکه‌ی استاندارد ۸۰۲.۱۱ استفاده کنند.

هنگامی که یک آداپتور بی‌سیم و درایورهای مخصوص آن بر روی دستگاهی مانند رایانه‌ی خانگی نصب می‌شود، رایانه‌ی شما باید به طور خودکار شبکه‌های موجود را پیدا می‌کند. این بدان معناست که وقتی رایانه خود را در یک نقطه‌ی مجهز به اتصال WiFi روشن می‌کنید، دستگاه شبکه‌های موجود را به شما نمایش می‌دهد. لازم به ذکر است که اگر یک رایانه قدیمی دارید، ممکن است لازم باشد از نرم‌افزاری مناسب برای شناسایی و اتصال به شبکه‌ی وای فای استفاده کنید.

اگر قبلاً چندین رایانه در خانه خود دارید، می توانید یک شبکه بی سیم با یک نقطه دسترسی بی سیم ایجاد کنید. اگر چندین رایانه دارید که به شبکه متصل نیستند، یا اگر می خواهید شبکه اترنت خود را جایگزین کنید، به یک روتر بی سیم نیاز دارید.

این یک واحد واحد است که شامل:

یک پورت برای اتصال به کابل یا مودم DSL
یک روتر
یک هاب اترنت
یک فایروال
یک نقطه دسترسی بی سیم

روتر بی سیم

روتر بی سیم به شما امکان می دهد از سیگنال های بی سیم یا کابل های اترنت برای اتصال رایانه ها و دستگاه های تلفن همراه خود به یکدیگر، به چاپگر و اینترنت استفاده کنید. اکثر روترها پوششی برای حدود 100 فوت (30.5 متر) در همه جهات فراهم می کنند، اگرچه دیوارها و درها می توانند سیگنال را مسدود کنند. اگر خانه شما بسیار بزرگ است، می توانید برای افزایش برد روتر خود، تقویت کننده یا تکرارکننده های ارزان قیمت بخرید.

مانند آداپتورهای بی سیم، بسیاری از روترها می توانند از بیش از یک استاندارد 802.11 استفاده کنند. به طور معمول، روترهای 802.11n کمی ارزانتر از سایرین هستند، اما از آنجایی که استاندارد قدیمی تر است، از 802.11ac یا 802.11ax نیز کندتر هستند.

هنگامی که روتر خود را وصل کردید، باید با تنظیمات پیش فرض خود شروع به کار کند. اکثر روترها به شما اجازه می دهند از یک رابط وب برای تغییر تنظیمات خود استفاده کنید. می توانید انتخاب کنید:

نام شبکه که به عنوان شناسه مجموعه سرویس آن (SSID) شناخته می شود. تنظیم پیش فرض معمولاً نام سازنده است.
کانالی که روتر از آن استفاده می کند. اکثر روترها به طور پیش فرض از کانال 6 استفاده می کنند. اگر در آپارتمان زندگی می کنید و همسایگان شما نیز از کانال 6 استفاده می کنند، ممکن است با تداخل مواجه شوید. تغییر به یک کانال دیگر باید مشکل را برطرف کند.

شبکه‌ی وای فای (WiFi)

گزینه های امنیتی روتر شما بسیاری از روترها از یک ورود به سیستم استاندارد و در دسترس عموم استفاده می کنند، بنابراین ایده خوبی است که نام کاربری و رمز عبور خود را تنظیم کنید.
امنیت بخش مهمی از یک شبکه بی سیم خانگی و همچنین نقاط داغ WiFi عمومی است. اگر روتر خود را طوری تنظیم کنید که یک نقطه داغ باز ایجاد کند، هرکسی که کارت بی سیم دارد می تواند از سیگنال شما استفاده کند. با این حال، اکثر مردم ترجیح می دهند غریبه ها را از شبکه خود دور نگه دارند. انجام این کار مستلزم رعایت چند احتیاط امنیتی است.

همچنین مهم است که مطمئن شوید اقدامات احتیاطی امنیتی شما جاری است. معیار امنیتی Wired Equivalency Privacy (WEP) زمانی استانداردی برای امنیت WAN بود. ایده پشت WEP ایجاد یک پلت فرم امنیتی بی سیم بود که هر شبکه بی سیم را به اندازه یک شبکه سیمی سنتی ایمن می کرد. اما هکرها آسیب‌پذیری‌هایی را در رویکرد WEP کشف کردند، و امروزه یافتن برنامه‌ها و برنامه‌هایی که می‌توانند امنیت WEP را در حال اجرا WAN به خطر بیاندازند، آسان است. اولین نسخه دسترسی محافظت شده WiFi (WPA) که از رمزگذاری پروتکل یکپارچگی کلید زمانی (TKIP) استفاده می کند و یک پله بالاتر از WEP است، اما دیگر ایمن در نظر گرفته نمی شود، به دست آمد.

پیکربندی شبکه‌ی وایرلس

برای خصوصی نگه داشتن شبکه خود، می توانید از یک یا چند روش زیر استفاده کنید:

WiFi Protected Access نسخه 2 (WPA2) جانشین WEP و WPA است و اکنون استاندارد امنیتی توصیه شده برای شبکه های WiFi است. بسته به انتخاب شما در هنگام راه اندازی، از TKIP یا رمزگذاری استاندارد رمزگذاری پیشرفته (AES) استفاده می کند. AES امن ترین در نظر گرفته می شود. مانند WEP و WPA اولیه، امنیت WPA2 شامل ورود با رمز عبور است. نقاط داغ عمومی یا باز هستند یا از هر یک از پروتکل های امنیتی موجود، از جمله WEP استفاده می کنند، بنابراین هنگام اتصال خارج از خانه احتیاط کنید.

WiFi Protected Setup (WPS)، قابلیتی که یک پین با کد سخت به روتر متصل می‌کند و راه‌اندازی را آسان‌تر می‌کند، ظاهراً آسیب‌پذیری ایجاد می‌کند که می‌تواند توسط هکرها مورد سوء استفاده قرار گیرد، بنابراین ممکن است بخواهید در صورت امکان WPS را خاموش کنید یا به روترها نگاه کنید. که این ویژگی را ندارند.

شبکه‌ی وای فای (WiFi)

WPA3 در سال 2018 منتشر شد و از سال 2020 به استاندارد امنیتی تبدیل شد. هدف آن حل برخی از آسیب‌پذیری‌های WPA2 با قرار دادن رمزگذاری بسیار پیچیده‌تر در سمت روتر و سمت مشتری اتصال است. این رمزگذاری نیز با گذشت زمان تغییر می‌کند، به این معنی که اگر یک هکر موفق شده بود در یک نقطه از زمان به یک اتصال غیرمجاز دسترسی پیدا کند، دفعه بعد که تلاش می‌کرد برای اتصال دوباره قفل شود. دستگاه‌های دارای WPA3 می‌توانند در حین استفاده از شبکه‌های عمومی باز مقداری رمزگذاری سمت کلاینت اضافه کنند.

شایان ذکر است که هر چقدر هم که ایمن باشد، یک شبکه بی سیم مطمئناً دارای روشی برای سوء استفاده است که می تواند توسط هکرها استفاده شود. وقتی صحبت از داده های حساس دولتی یا شرکتی می شود، یک اتصال سیمی ساده جایگزین ایمن تر است. برای دسترسی یا جاسوسی از یک شبکه بی‌سیم، یک هکر باید در محدوده فیزیکی روتر قرار داشته باشد، بنابراین احتمال وقوع حملات در خانه وجود ندارد.
فیلتر کردن آدرس های کنترل دسترسی رسانه (MAC) کمی با WEP، WPA یا WPA2 متفاوت است.

از رمز عبور برای احراز هویت کاربران استفاده نمی کند – از سخت افزار فیزیکی کامپیوتر استفاده می کند. هر کامپیوتر آدرس MAC منحصر به فرد خود را دارد. فیلتر آدرس MAC فقط به ماشین‌هایی با آدرس‌های MAC خاص اجازه دسترسی به شبکه را می‌دهد. هنگام راه اندازی روتر خود باید مشخص کنید کدام آدرس ها مجاز هستند. اگر رایانه جدیدی خریداری می کنید یا بازدیدکنندگان خانه شما می خواهند از شبکه شما استفاده کنند، باید n را اضافه کنید.

آیا هوش مصنوعی برای انسان واقعا خطرناک است؟

جلوگیری از هک مودم و سرقت رمز وای‌فای

منبع: howstuffworks