وای فای یا شبکه بی‌سیم چیست؟ و چگونه کار می‌کند؟

شبکه بی‌سیم یا وای فای، یک تکنولوژی شبکه‌سازی بی‌سیم است که به کاربران اجازه می‌دهد تا به اینترنت یا به یکدیگر متصل شوند، بدون اینکه نیاز به کابل یا سیم داشته باشند. شبکه بی‌سیم از طریق یک مودم یا روتر به اینترنت متصل شده و از طریق امواج رادیویی به دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار می‌کند.

وای فای برای اتصال به اینترنت یا به دستگاه‌های دیگر، از استاندارد 802.11 استفاده می‌کند که توسط سازمان استانداردهای بین‌المللی (IEEE) تعریف شده است. این استاندارد شامل مجموعه قوانین و پروتکل‌هایی است که برای تعیین روش عملکرد وای فای در شبکه بی‌سیم مورد استفاده قرار می‌گیرد.

وای فای مزایای زیادی دارد، برای مثال، نصب و راه‌اندازی شبکه بی‌سیم بسیار ساده و ارزان است، همچنین کاربران می‌توانند در هر زمان و مکانی به اینترنت دسترسی داشته باشند. همچنین، شبکه بی‌سیم می‌تواند به صورت پنهان برای ارتباط بین دستگاه‌ها استفاده شود.

در نهایت، برای ایجاد یک شبکه بی‌سیم در خانه، شما به یک مودم یا روتر بی‌سیم نیاز دارید که به اینترنت متصل شده و سپس از طریق شبکه بی‌سیم به دستگاه‌های دیگر ارتباط برقرار کند. برای ایجاد امنیت در شبکه بی‌سیم خود، می‌توانید از رمزنگاری و شناسایی دستگاه‌های مجاز برای ورود به شبکه استفاده کنید.

در این مقاله خواهیم آموخت:

مفهوم وای فای چیست؟

انواع استاندارد شبکه بی‌سیم

وایمکس(WiMax) چیست؟

توضیحات درباره هات اسپات وای فای

روش ساخت یک شبکه بی‌سیم

تنظیمات امنیتی در شبکه بی‌سیم

جمع‌بندی مفهوم وای فای

مفهوم وای فای چیست؟

Wi-Fi یکی از تکنولوژی‌های شبکه بی‌سیم است که از طریق امواج رادیویی به دستگاه‌های مختلف ارتباط می‌دهد. این تکنولوژی به کاربران این امکان را می‌دهد که بدون نیاز به کابل، به اینترنت و یا به یکدیگر متصل شوند.

روش کار وای فای به این صورت است که یک رابط بی‌سیم داده‌ها را به سیگنال‌های رادیویی تبدیل کرده و با استفاده از آنتن، آن‌ها را به دستگاه مقصد منتقل می‌کند. همچنین، یک روتر بی‌سیم سیگنال را دریافت کرده و پس از رمزگشایی، اطلاعات را با استفاده از اتصال یک سیم اترنت به اینترنت ارسال می‌کند. این فرایند به صورت معکوس نیز انجام می‌شود، به این صورت که روتر اطلاعات را از اینترنت دریافت کرده، آن را به سیگنال رادیویی تبدیل کرده و به دستگاه مورد نظر ارسال می‌کند.

در کل، وظیفه وای فای یعنی ایجاد یک شبکه بی‌سیم با استفاده از فناوری بی‌سیم، که به کاربران اجازه می‌دهد بدون نیاز به کابل، به اینترنت و یا به یکدیگر متصل شوند.

تفاوت رادیو وای فای با دیگر رادیوها

در ادامه موضوع وای فای، به بررسی تفاوت رادیو وای فای با دیگر رادیوها می پردازیم. رادیوهایی که برای ارتباط وای فای استفاده می‌شوند، بسیار شبیه رادیوهایی هستند که برای بی‌سیم، تلفن‌های همراه و دستگاه‌های دیگر استفاده می‌شوند. آن‌ها می‌توانند امواج رادیویی را ارسال و دریافت کنند و می‌توانند ۱ و 0 ها را به امواج رادیویی تبدیل کنند و امواج رادیویی را به ۱ و ۰ ها تبدیل کنند. اما رادیوهای وای فای تفاوت‌های قابل‌توجهی با رادیوهای دیگر دارند؛ در ادامه به چندتا از این تفاوت‌ها اشاره خواهیم کرد:

آن‌ها در فرکانس‌های ۲.۴ یا ۵ گیگاهرتز انتقال را انجام می‌دهند. این فرکانس به طور قابل‌توجهی بیشتر از فرکانس‌های مورد استفاده برای تلفن همراه، بی‌سیم و تلویزیون است. فرکانس بالاتر به سیگنال اجازه می‌دهد تا داده‌های بیشتری را حمل کند.

آن‌ها از استانداردهای شبکه 802.11 استفاده می‌کنند که انواع مختلفی دارند.

اسم دیگر وای فای چیست؟

اسم دیگر وای فای، شبکه 802.11 است. چراکه طراحی 802.11 از IEEE می‌آید. IEEE استانداردها را برای طیفی از پروتکل‌های فناوری تنظیم می‌کند و از سیستم شماره‌گذاری برای طبقه‌بندی این استانداردها استفاده می‌کند.

فرق بین وایرلس و وای فای

همچنین، واژه وایرلس یک عبارت بسیار کلی است و به معنی تکنولوژی ارتباط بی‌سیمی است که اشاره به هر گونه ارتباط بین دستگاه‌ها بدون استفاده از کابل دارد. اما وای فای (Wi-Fi) در واقع سیگنال رادیویی مشخصی است که ارتباط بی‌سیمی بین دستگاه‌های مختلف را ممکن می‌سازد. با سیگنال وای فای حتی می‌توانید اینترنت را هم به اشتراک بگذارید. به عبارت دیگر، وای فای و وایرلس هر دو یک وظیفه یکسان دارند و آن هم ایجاد یک ارتباط بدون کابل است. همچنین، وای فای (Wi-Fi) یک تکنولوژی شبکه ساز بی‌سیمی است که از طریق فرکانس رادیویی خود، می‌تواند اینترنت را بین دستگاه‌های مختلف انتقال دهد یا حتی بدون انتقال اینترنت، یک شبکه گسترده منطقه‌ای بدون استفاده از کابل را ایجاد کند. پس تفاوت اینترنت با وای فای در این است که اینترنت به معنی دیتا یا اطلاعات بین‌المللی است، در حالی که وای فای یک تکنولوژی شبکه ساز بی‌سیمی است که از طریق فرکانس رادیویی خود، اینترنت را بین دستگاه‌های مختلف انتقال می‌دهد یا حتی بدون انتقال اینترنت، یک شبکه گسترده منطقه‌ای بدون استفاده از کابل را ایجاد می‌کند.

انواع استاندارد وای فای

802.11a 

802.11aاز باند فرکانسی ۵ گیگاهرتز برای انتقال داده و استفاده از مدولاسیون OFDM برای تقسیم سیگنال به زیرسیگنال‌هایی استفاده می‌کند که به طور اثربخشی تداخل را کاهش می‌دهد. این استاندارد می‌تواند تا ۵۴ مگابایت داده را در هر ثانیه منتقل کند.

802.11b

802.11b، استانداردی ارزان و کندتر است که در باند فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز ارسال می‌شود. با توجه به ارزانی آن، در گذشته محبوبیت داشته‌است، اما اکنون با ارزان شدن استانداردهای سریع‌تر کاربرد آن کاهش یافته است. این استاندارد می‌تواند تا ۱۱ مگابایت داده در هر ثانیه را مدیریت کند و از مدولاسیون CCK برای بهبود سرعت استفاده می‌کند.

802.11g

802.11g نیز در باند فرکانسی ۲.۴ گیگاهرتز ارسال می‌شود، اما با سرعت بیشتری نسبت به 802.11b، می‌تواند تا ۵۴ مگابایت داده را در هر ثانیه منتقل کند. این استاندارد از کدگذاری OFDM استفاده می‌کند، همانند 802.11a.

802.11n

802.11n پرکاربردترین استاندارد از این مجموعه است و با نسخه‌های قبلی a، b و g سازگار است. این استاندارد با بهبود گستره و سرعت نسبت به نسخه‌های قبلی، به عنوان یکی از بهترین استانداردهای وای‌فای شناخته می‌شود. 802.11n می‌تواند تا چهار جریان داده را با سرعت بالا انتقال دهد، هر کدام با حداکثر سرعت ۱۵۰ مگابایت در ثانیه، اما بیشتر روترها تنها انتقال دو یا سه جریان را ممکن می‌سازند. گزارش‌ها نشان می‌دهند که سرعت انتقال در 802.11n بیش از ۱۴۰ مگابایت بر ثانیه است.

802.11ac

جدیدترین استاندارد است که اوایل سال ۲۰۱۳ معرفی شد. این سیستم هنوز به طور گسترده مورد استفاده قرار نگرفته است و هنوز در موسسه مهندسان برق و الکترونیک (‏Institute of Electrical and Electronics Engineers یا به اختصار IEEE)‏ در حالت پیش‌نویس است، اما دستگاه‌هایی که از آن پشتیبانی می‌کنند اکنون در بازار هستند.

802.11ac با نسخه‌های قبلی خود یعنی 802.11n و دیگر نسخه‌ها سازگاری دارد؛ با n روی باند ۲.۴ گیگاهرتز و ac روی باند ۵ گیگاهرتز سازگار است. تداخل در این نسخه کمتر رخ می‌دهد و بسیار سریع‌تر از نسخه‌های قبلی خود است و حداکثر ۴۵۰ مگابایت بر ثانیه را بر روی یک جریان واحد انتقال می‌دهد- هرچند سرعت واقعی ممکن است کم‌تر باشد. مانند 802.11n، امکان انتقال بر روی جریان‌های فضایی چندگانه را تا هشت جریان، به طور اختیاری فراهم می‌کند. گاهی به خاطر باند فرکانسی‌اش 5G نامیده می‌شود و گاهی Gigabit WiFi نامیده می‌شود زیرا پتانسیل آن یک گیگابایت در ثانیه بر روی چندین جریان است، همچنین گاهی به همین دلیل VHT یا Very High Throughput نامیده می‌شود.

اگر روتر مشکلی داشته باشد یا افراد زیادی همزمان از نرم‌افزارهای با پهنای باند بالا استفاده کنند، کاربران ممکن است تداخل مشاهده کنند یا ارتباط خود را از دست بدهند. اگرچه استانداردهای جدیدتر و سریع‌تر مانند 802.11ac می‌تواند به کاهش این اتفاقات کمک کند.

وایمکس(WiMax) چیست؟

وایمکس(WiMax) که با عنوان 802.16 نیز شناخته می‌شود، مزایای پهنای باند و بی‌سیم را با یکدیکر ترکیب کرده¬است. وایمکس اینترنت بی‌سیم پرسرعت را در مسافت‌های طولانی فراهم می‌کند و به احتمال زیاد امکان دسترسی برای مناطق بزرگی مانند شهرها را فراهم می‌کند.

استانداردهای دیگر 802.11 برای کاربردهای خاص شبکه‌های بی‌سیم مانند شبکه‌های گسترده درون وسایل نقلیه یا فناوری‌هایی که به کاربران اجازه می‌دهند از یک شبکه بی‌سیم به یک شبکه بی‌سیم دیگر منتقل شوند، تمرکز دارند.

رادیوهای وای فای می‌توانند در هر سه باند فرکانسی ارسال انجام دهند یا با سرعت بین باندهای مختلف حرکت کنند (پرش فرکانسی داشته باشند). استفاده از پرش فرکانسی (Frequency Hopping) به کاهش تداخل کمک می‌کند و به چندین دستگاه اجازه می‌دهد به طور همزمان از یک اتصال بی‌سیم استفاده کنند.

شما می توانید برای خرید انواع مودم و روتر شبکه به وب سایت امارات رایان مراجعه کنید.

هات‌اسپات وای فای (WiFi hotspot) چیست؟

هات‌اسپات وای فای (WiFi hotspot) به عنوان یک نقطه دسترسی بی‌سیم، یک شبکه بی‌سیم در یک منطقه‌ای خاص ایجاد می‌کند. این اصطلاح اغلب برای شبکه‌های بی‌سیم در مناطق عمومی مانند فرودگاه‌ها و کافی‌شاپ‌ها استفاده می‌شود. بعضی از آن‌ها رایگان هستند و بعضی دیگر برای استفاده نیاز به پرداخت هزینه دارند؛ اما هر دو نوع می‌توانند در زمانی که در حال حرکت هستید، بسیار مفید باشند. همچنین شما می‌توانید با استفاده از یک تلفن همراه یا دستگاه خارجی که به شبکه تلفن همراه متصل می‌شود، یک هات‌اسپات همراه برای خود ایجاد کنید و همیشه می‌توانید یک شبکه وای فای در خانه راه‌اندازی کنید.

روش استفاده از هات‌اسپات وای فای 

اگر می‌خواهید از هات‌اسپات وای فای عمومی یا شبکه خانگی‌تان استفاده کنید، ابتدا باید مطمئن شوید که دستگاه شما از وای فای پشتیبانی می‌کند. بسیاری از لپ‌تاپ‌ها و کامپیوترهای دسکتاپ جدید دارای فرستنده‌های بی‌سیم هستند و تقریباً همه دستگاه‌های همراه نیز این امکان را دارند. در صورتی که دستگاه شما از قبل این امکان را ندارد، می‌توانید یک دانگل وای فای خریداری کنید که به شیار PCI یا پورت USB متصل می‌شود. بسیاری از این دانگل‌ها می‌توانند برای استفاده از استاندارد 802.11 بیش از یک نوع فرکانسی استفاده کنند.

بعد از نصب دانگل وای فای و درایورهای مربوطه، دستگاه شما باید به طور خودکار شبکه‌های در دسترس را شناسایی کند. وقتی دستگاه شما در یک هات‌اسپات وای فای قرار می‌گیرد، به شما اعلام می‌کند که یک شبکه در دسترس است و از شما می‌پرسد که آیا می‌خواهید به آن متصل شوید. در صورتی که دستگاه شما قدیمی‌تر است، ممکن است نیاز باشد از یک نرم‌افزار برای شناسایی و اتصال به شبکه‌های بی‌سیم استفاده کنید.

استفاده از اینترنت در مکان‌های عمومی که هات‌اسپات وای فای دارند، بسیار راحت است. همچنین شبکه‌های بی‌سیم در خانه نیز می‌توانند بسیار مفید باشند. با استفاده از شبکه بی‌سیم خانگی، می‌توانید به راحتی چندین دستگاه را به هم متصل کرده و آن‌ها را بدون نیاز به سیم، به جایی که نیاز دارید منتقل کنید. در بخش بعدی، به نحوه ایجاد یک شبکه بی‌سیم در خانه پرداخته خواهیم شد.

روش ساخت یک شبکه بی‌سیم

برای ساخت یک شبکه بی‌سیم با استفاده از وای فای، شما می‌توانید از یک روتر بی‌سیم استفاده کنید. برای ساخت یک شبکه بی‌سیم با استفاده از روتر بی‌سیم، به یک روتر با قابلیت وای فای نیاز دارید. برای این کار، ابتدا باید یک روتر بی‌سیم خریداری کنید. در ادامه، نحوه تنظیم یک روتر بی‌سیم با وای فای را شرح خواهیم داد:

قرار دادن روتر: ابتدا باید روتر را در نزدیکی دستگاه‌هایی که می‌خواهید به شبکه بی‌سیم متصل شوند قرار دهید. بهتر است روتر را در یک محل بالا قرار دهید تا پوشش بیشتری را در محیط داخلی فراهم کند.

اتصال به مودم: برای اتصال روتر به اینترنت، از یک کابل شبکه استفاده کنید و آن را به درگاه WAN یا اینترنت روتر وصل کنید. سپس از طریق کابل اترنت، روتر را به کامپیوتر خود متصل کنید.

وارد کردن رمز عبور: با استفاده از مرورگر وب خود، به روتر وصل شوید و رمز عبور را وارد کنید. رمز عبور پیش‌فرض برای بسیاری از روترها "admin" است.

تنظیمات شبکه: در صفحه تنظیمات روتر، می‌توانید نام شبکه (SSID) را ویرایش کنید و همچنین رمز عبور شبکه را تنظیم کنید. برای افزایش امنیت شبکه، بهتر است از یک رمز عبور قوی استفاده کنید.

اتصال دستگاه‌ها: حالا می‌توانید دستگاه‌های خود را به شبکه بی‌سیم وصل کنید. با استفاده از دستگاه‌های همراه خود، به شبکه بی‌سیم وصل شوید و از اینترنت استفاده کنید.

تنظیمات پیشرفته: اگر می‌خواهید تنظیمات پیشرفته‌تری را برای شبکه خود تنظیم کنید، می‌توانید از طریق صفحه تنظیمات روتر، تنظیمات مانند ارتقاء نرم‌افزار روتر، ارتقاء امنیت شبکه و تنظیمات پیشرفته‌تر را ویرایش کنید.

اگر منزل شما بسیار بزرگ است و پوشش روتر برای شما کافی نیست، می‌توانید از تکرارکنندهای بی‌سیم (wireless repeater) استفاده کنید. تکرارکننده‌های بی‌سیم به صورت بی‌سیم به روتر متصل شده و سیگنال بی‌سیم را از روتر دریافت کرده و آن را تقویت کرده و دوباره ارسال می‌کنند. به این ترتیب، پوشش بیشتری را در محیط داخلی برای شبکه بی‌سیم فراهم می‌کنند. برای بهره‌مندی از تکرارکننده بی‌سیم، باید آن را در محلی قرار داد که پوشش اولیه روتر را دریافت کند و به محلی که پوشش بیشتری مورد نیاز است، منتقل کنید. همچنین بهتر است تکرارکننده بی‌سیم را در محلی قرار داد که پوشش را بیشتر کند و بهتر است از مدل‌هایی با پهنای باند بیشتر استفاده کنید تا کیفیت انتقال داده‌ها افزایش یابد.

تنظیمات امنیتی در شبکه بی‌سیم

تغییر نام SSID: نام شبکه باید به گونه‌ای باشد که شما و دستگاه‌های شما بتوانند آن را تشخیص دهند. اما از انتخاب نامی مثل نام تولیدکننده خودداری کنید. نامی که شخصیت دارد و نیز نشان دهنده شماست، بهتر است انتخاب شود.

تغییر کانال: اگر شما در محلی زندگی می‌کنید که دستگاه‌های بی‌سیم زیادی در آنجا وجود دارند، بهتر است که کانال روتر خود را تغییر دهید تا تداخل را کاهش دهید. برای این کار، بهتر است که از یک برنامه تشخیص کانال استفاده کنید.

تنظیمات امنیتی: برای تنظیمات امنیتی، بهتر است از یک رمز عبور قوی استفاده کنید. همچنین بهتر است از یک پروتکل امنیتی مانند WPA2 استفاده کنید.

فعال‌سازی تشخیص SSID نهفته: در برخی از روترها، قابلیت تشخیص SSID نهفته وجود دارد. در این حالت، نام SSID روتر در دستگاه‌های دیگر قابل مشاهده نیست و تنها با وارد کردن نام دقیق، می‌توان به آن متصل شد. این تنظیمات می‌توانند امنیت شبکه را افزایش دهند.

توقف پخش SSID: اگر می‌خواهید که نام شبکه شما در دستگاه‌های دیگر قابل مشاهده نباشد، می‌توانید از گزینه توقف پخش SSID استفاده کنید. در این حالت، نام SSID در دستگاه‌های دیگر قابل مشاهده نیست و تنها با وارد کردن نام دقیق، می‌توان به آن متصل شد.

فعال‌سازی فایروال: برای افزایش امنیت شبکه، بهتر است از یک فایروال استفاده کنید. فایروال می‌تواند ترافیک شبکه را کنترل کند و از حملات مخرب جلوگیری کند.

با توجه به اینکه تنظیمات روتر برای هر مدل ممکن است متفاوت باشد، بهتر است که دستورالعمل‌های تنظیم امنیت را در دفترچه راهنمای روتر خود بررسی کنید.

روش های افزایش امنیت

برای افزایش امنیت شبکه وای‌ فای خود، استفاده از پروتکل WPA2 را توصیه می‌کنیم. پروتکل WPA2 در حال حاضر استاندارد امنیتی توصیه‌شده برای شبکه‌های وای فای است و از رمزنگاری AES استفاده می‌کند که بهترین روش رمزگذاری برای شبکه‌های بی‌سیم است. برای افزایش امنیت شبکه، همچنین می‌توانید فیلتر کردن MAC Address را فعال کنید. با فیلتر کردن آدرس کنترل دسترسی به رسانه (MAC Address)، تنها ماشین‌هایی با مک آدرس‌های مشخص اجازه دسترسی به شبکه را خواهند داشت. برای افزودن دستگاه‌های جدید به شبکه، باید مک آدرس آن‌ها را به فهرست آدرس‌های تایید شده اضافه کنید. با این حال، باید توجه داشت که یک هکر باهوش می‌تواند یک مک آدرس را خراب کند و یک مک آدرس مشخص را کپی کند تا شبکه را فریب دهد، بنابراین بهتر است از این روش به تنهایی برای امنیت شبکه استفاده نکنید و از آن به عنوان یک لایه اضافی امنیتی استفاده کنید.

برای بهبود امنیت شبکه وای فای، می‌توانید اقدامات دیگری نیز انجام دهید. از جمله این اقدامات می‌توان به تنظیمات امنیتی روتر اشاره کرد. برای مثال، می‌توانید تنظیمات روتر خود را برای مسدود کردن درخواست‌های WAN تنظیم کنید تا از پاسخ دادن به درخواست‌های IP کاربران دوردست جلوگیری کند. همچنین، می‌توانید تعداد وسایلی که می‌توانند به روتر شما متصل شوند را محدود کنید و حتی مدیریت از راه دور را غیرفعال کنید تا فقط کامپیوترهایی که مستقیما به روتر شما متصل می‌شوند بتوانند تنظیمات شبکه شما را تغییر دهند. همچنین، می‌توانید SSID را که نام شبکه شماست، به چیزی غیر از پیش‌فرض تغییر دهید تا هکرها نتوانند فورا شناسایی کنند که از چه روتری استفاده می‌کنید. همچنین، باید به انتخاب کلمه عبور قوی توجه کنید. در کل، شبکه‌های بی‌سیم برای راه‌اندازی ساده و ارزان هستند، اما برای بهبود امنیت شبکه خود می‌توانید تنظیمات امنیتی روتر خود را تغییر دهید. همچنین، می‌توانید از نرم‌افزارهای امنیتی مثل آنتی‌ویروس و فایروال استفاده کنید تا از حملات هکرانه محافظت کنید.

جمع بندی و نتیجه گیری

وای فای یک فناوری بی‌سیم است که به کاربران اجازه می‌دهد تا با استفاده از امواج رادیویی و الکتریسیته، ارتباطات خود را برقرار کنند. استفاده از وای فای در خانه، محیط‌های عمومی و تلفن‌های همراه به جای استفاده از شبکه‌های کابلی، در چند سال اخیر رواج یافته است.

با پهنای باند بیشتر و توانایی بالاتر کامپیوترهای شخصی در اتصال به شبکه بی‌سیم، ما می‌توانیم به صورت آنلاین در تمام نقاط خانه و حتی خارج از آن کار کنیم. به عنوان مثال، می‌توانیم در تعطیلات از طریق هات اسپات‌های هتل، فرودگاه و دیگر مکان‌های عمومی به اینترنت دسترسی داشته باشیم.

در کل، این مقاله به صورت جامع به بررسی امواج وای فای و کارکرد آن پرداخته است. همچنین، در صورت نیاز به راهنمایی و مشاوره در این زمینه، می‌توانید با تیم مشاوره و راهنمایی امارات رایان به شماره 02166344987 تماس حاصل کنید.