پایان نامه WiFi (شبکه های بی سیم)

چکیده

شبکه های بی سیم در محدوده ی شخصی برای انتقال اطلاعات در فاصله های نسبتآ کوتاه در حدود 10 متر استفاده می شوند. بر خلاف شبکه های بی سیم محلی، ارتباط روی WPAN ها نیاز به تجهیزات زیر ساختی کمی دارد و یا اصلآ به چنین تجهیزاتی نیاز ندارد. این خصوصیت راه حل هایی ساده، کارآ از نظر مصرف انرژی و ارزان برای پیاده سازی روی محدوده ی وسیعی از دستگاه ها را فراهم می کند. در این پروژه به مطالعه ی استانداردهای IEEE 802.11 (WIFI) پرداخته ایم. نرخ ارسال در این استاندارد 1مگا بیت تا 54 مگا بیت می باشد که به عنوان یک تکنولوژی شبکه‌ پرسرعت است که بطور وسیعی در خانه‌ها، مدارس، کافه‌ها، هتل‌ها و سایر مکان‌های عمومی مانند کنگره‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار می‌گیرد استاندارد IEEE 802.11 در  June 1997 برای WLAN ها منتشر شد. این استاندارد شبیه استاندارد 802.3  روی  Ethernet نودهای شبكه بیسم نیز توسط آدرس MAC  حك شده روی كارت های شبكه آدرس دهی می شوند. در این استاندارد فقط درباره ی دو لایه ی PHY و MAC صحبت شده است. شركت های بزرگ و معتبری همچون مایكروسافت ، اینتل سیسكو وای بی با شعار کنترل بی سیم آسان و با هدف ایجاد ارتباط بی سیم با اطمینان، با قیمت پایین و مصرف توان کم برای کاربرد های کنترلی بر طبق استاندارد های جهانی به شدت مشغول كار بر روی تكنولوژی wifi هستند .تمرکز اصلی مطالعات در این پروژه بر استانداردهای IEE 802.11 و امنیت شبكه های بیسیم است .

1- فصل اول

ـ مقدمه........................................... 2

1-1 تشریح مقدماتی شبكه های بی سیم و كابلی............. 2

1-1-1- عوامل مقایسه.................................. 3

2-1-1- نصب و راه اندازی ............................. 3

3-1-1- هزینه ........................................ 3

4-1-1- قابلیت اطمینان................................ 4

5-1-1- كارائی........................................ 4

6-1-1- امنیت ........................................ 4

2-1 مبانی شبكه های بیسیم.............................. 5

3-1 انواع شبكه های بی سیم............................. 6

4-1 شبکه‌های بی‌سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد............ 8

5-1 روش های ارتباطی بی سیم ........................... 9

1-5-1- شبكه های بی سیم Indoor ........................ 9

2-5-1- شبكه های بی سیم Outdoor ....................... 9

3-5-1- انواع ارتباط ................................ 10

4-5-1- Point To point .................................. 10

5-5-1- Point To Multi Point .............................. 10

6-5-1- Mesh ......................................... 10

6-1 ارتباط بی سیم بین دو نقطه ....................... 10

1-6-1- توان خروجی Access Point ........................ 10

2-6-1- میزان حساسیت Access Point ...................... 10

3-6-1- توان آنتن ................................... 10

7-1 عناصر فعال شبکه‌های محلی بی‌سیم.................... 11

1-7-1- ایستگاه بی سیم............................... 11

2-7-1- نقطه ی دسترسی................................ 11

3-7-1- برد و سطح پوشش................................ 12

فصل دوم :‌

ـ مقدمه........................................... 15         ...................................................

1-2Wi-fi چیست؟......................................... 15    

2-2 چرا WiFi را بکار گیریم؟ ............................ 16

3-2 معماری شبكه‌های محلی بی‌سیم........................ 17

1-3-2- همبندی‌های 802.11............................. 17

2-3-2-  خدمات ایستگاهی.............................. 20

3-3-2- خدمات توزیع.................................. 21

4-3-2-  دسترسی به رسانه............................. 22

5-3-2- لایه فیزیكی................................... 23

6-3-2- ویژگی‌های سیگنال‌های طیف گسترده................ 24

7-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با جهش فركانسی.......... 25

8-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با توالی مستقیم......... 26

9-3-2- استفاده مجدد از فركانس....................... 28

10-3-2- آنتن‌ها...................................... 29

11-3-2- نتیجه....................................... 30

4-2 شبکه های اطلاعاتی................................. 31

2-4-1- لایه های11 . 802................................................................................ 32

5-2 Wi-fi چگونه كار می كند؟............................ 35

1-5-2- فقط كامپیوتر خود را روشن كنید ............... 37

6-2 802.11 IEEE......................................... 37

1-6-2- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران...... 42

2-6-2- پل بین شبكه‌ای................................ 44

3-6-2- پدیده چند مسیری.............................. 44

4-6-2- 802.11a ...................................... 45

5-6-2- افزایش پهنای باند............................ 48

6-6-2- طیف فركانسی تمیزتر........................... 49

7-6-2- كانال‌های غیرپوشا802.11g....................... 49

8-6-2- کارایی و مشخصات استاندارد 802.11g............. 50

9-6-2- نرخ انتقال داده در 802.11g ................... 50

10-6-2- برد ومسافت در 802.11g ....................... 50

11-6-2- استاندارد 802.11e............................ 54

7-2 كاربرد های wifi.................................... 54

8-2 دلایل رشد wifi...................................... 55

9-2 نقاط ضغف wifi...................................... 56

 

فصل سوم

ـ مقدمه .......................................... 58

1-3 امنیت شبكه بی سیم ................................. 58

1-1-3- Rouge Access Point Problem......................... 58

2-1-3- كلمه عبور پیش‌فرض مدیر سیستم(administrator) را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم تغییر دهید......................... 60

3-1-3- فعال‌سازی قابلیت WPA/WEP...................... 61

4-1-3- تغییر SSID پیش فرض............................ 61

5-1-3- قابلیت پالایش آدرس MAC را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم فعال كنید........................................... 62

6-1-3- قابلیت همه‌پخشی SSID را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم غیرفعال كنید........................................ 63

2-3 چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم 802.11 ....... 64

1-2-3- دسترسی آسان.................................. 65

2-2-3- نقاط دسترسی نامطلوب.......................... 67

3-2-3- استفاده غیرمجاز از سرویس..................... 70

4-2-3- محدودیت های سرویس و كارایی................... 71

3-3 سه روش امنیتی در شبكه های بی سیم ................ 72

1-3-3- WEP(Wired Equivalent Privacy ) ..................... 72

2-3-3- SSID (Service Set Identifier )....................... 73

3-3-3- MAC (Media Access Control ) ...................... 73

4-3-3- امن سازی شبكه های بیسیم...................... 73

5-3-3- طراحی شبكه................................... 73

6-3-3- جداسازی توسط مكانیزم های جداسازی............. 74

7-3-3- محافظت در برابر ضعف های ساده................. 76

8-3-3- كنترل در برابر حملات DoS...................... 77

9-3-3- رمزنگاری شبكه بیسیم.......................... 77

10-3-3- Wired equivalent privacy (WEP)...................... 78

11-3-3- محكم سازی AP ها............................. 78

4-3 قابلیت‌ها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11   ........ 78

1-4-3-  Authentication................................... 80

2-4-3-  Confidentiality................................... 80

3-4-3-  Integrity....................................... 80

4-4-3- Authentication................................... 80

 

فصل چهارم

ـ مقدمه ............................................... 83

1-4 تكنولوژی رادیوییWIFI ................................... 83

2-4 شبكه Walkie_Talkie  ....................................... 84

3-4 به‌كارگیری وای‌فای در صنعت تلفن همراه ................... 85

1-3-4- اشاره.............................................. 85

2-3-4- پهنای باند پشتیبان ................................ 86

4-4 آنچه شما نیاز دارید برای ساختن یك شبكه بیسیم........... 89

5-4 ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه.............................. 90

1-5-4- وای‌فای را به دستگاه خود اضافه كنید................. 91

2-5-4- اشاره  ............................................ 91

3-5-4- مشخصات............................................. 93

6-4 به شبكه های WiFi باز وصل نشوید.......................... 93

1-6-4- به تجهیزات آدرس (IP) ایستا اختصاص دهید.............. 95

2-6-4- قابلیت فایروال را روی تمام كامپیوترها و مسیریاب‌ها فعال كنید 96

3-6-4- مسیریاب‌ها و نقاط دسترسی را در مكان‌های امن قرار دهید 96

4-6-4- در فواصل زمانی طولانی كه از شبكه استفاده نمی‌كنید تجهیزات را خاموش كنید  98

7-4 آگاهی و درك ریسك ها و خطرات WIFI........................ 99

1-7-4- نرم افزار ......................................... 100

2-7-4- سخت افزار.......................................... 102

استفاده از تكنولوژی MIMO جهت افزایش سرعت WiFi زیر دریا....... 103

 

فصل پنجم

ـ مقدمه ......................................... 105

1-5 اینتل قرار است چیپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد............ 105

2-5 قاب عكس وای‌فای .................................. 107

1-2-5- اشاره ....................................... 107

3-5 بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi........... 107

4-5 تراشه‌هایی با قابلیت ریزموج برای ارتباطات بی سیم.. 109

1-4-5- پتانسیل بالا ................................. 110

2-4-5- به جلو راندن خط مقدم فناوری ................. 110

فصل ششم

ـ مقدمه ......................................... 114

1-6 اشاره........................................ 114

2-6 مروری بر پیاده‌سازی‌ شبکه‌های WiMax.................. 115

3-6 پیاده سازی WiMAX  .............................. 119

4-6 آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد........... 121

ضمائم

1-7  واژه نامه شبکه های بیسیم  ............................................................ 1241- فصل اول

 

ـ مقدمه........................................... 2

1-1 تشریح مقدماتی شبكه های بی سیم و كابلی............. 2

1-1-1- عوامل مقایسه.................................. 3

2-1-1- نصب و راه اندازی ............................. 3

3-1-1- هزینه ........................................ 3

4-1-1- قابلیت اطمینان................................ 4

5-1-1- كارائی........................................ 4

6-1-1- امنیت ........................................ 4

2-1 مبانی شبكه های بیسیم.............................. 5

3-1 انواع شبكه های بی سیم............................. 6

4-1 شبکه‌های بی‌سیم، کاربردها، مزایا و ابعاد............ 8

5-1 روش های ارتباطی بی سیم ........................... 9

1-5-1- شبكه های بی سیم Indoor ........................ 9

2-5-1- شبكه های بی سیم Outdoor ....................... 9

3-5-1- انواع ارتباط ................................ 10

4-5-1- Point To point .................................. 10

5-5-1- Point To Multi Point .............................. 10

6-5-1- Mesh ......................................... 10

6-1 ارتباط بی سیم بین دو نقطه ....................... 10

1-6-1- توان خروجی Access Point ........................ 10

2-6-1- میزان حساسیت Access Point ...................... 10

3-6-1- توان آنتن ................................... 10

7-1 عناصر فعال شبکه‌های محلی بی‌سیم.................... 11

1-7-1- ایستگاه بی سیم............................... 11

2-7-1- نقطه ی دسترسی................................ 11

3-7-1- برد و سطح پوشش................................ 12

فصل دوم :‌

ـ مقدمه........................................... 15         ...................................................

1-2Wi-fi چیست؟......................................... 15    

2-2 چرا WiFi را بکار گیریم؟ ............................ 16

3-2 معماری شبكه‌های محلی بی‌سیم........................ 17

1-3-2- همبندی‌های 802.11............................. 17

2-3-2-  خدمات ایستگاهی.............................. 20

3-3-2- خدمات توزیع.................................. 21

4-3-2-  دسترسی به رسانه............................. 22

5-3-2- لایه فیزیكی................................... 23

6-3-2- ویژگی‌های سیگنال‌های طیف گسترده................ 24

7-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با جهش فركانسی.......... 25

8-3-2- سیگنال‌های طیف گسترده با توالی مستقیم......... 26

9-3-2- استفاده مجدد از فركانس....................... 28

10-3-2- آنتن‌ها...................................... 29

11-3-2- نتیجه....................................... 30

4-2 شبکه های اطلاعاتی................................. 31

2-4-1- لایه های11 . 802................................................................................ 32

5-2 Wi-fi چگونه كار می كند؟............................ 35

1-5-2- فقط كامپیوتر خود را روشن كنید ............... 37

6-2 802.11 IEEE......................................... 37

1-6-2- پذیرش استاندارد های WLAN از سوی کاربران...... 42

2-6-2- پل بین شبكه‌ای................................ 44

3-6-2- پدیده چند مسیری.............................. 44

4-6-2- 802.11a ...................................... 45

5-6-2- افزایش پهنای باند............................ 48

6-6-2- طیف فركانسی تمیزتر........................... 49

7-6-2- كانال‌های غیرپوشا802.11g....................... 49

8-6-2- کارایی و مشخصات استاندارد 802.11g............. 50

9-6-2- نرخ انتقال داده در 802.11g ................... 50

10-6-2- برد ومسافت در 802.11g ....................... 50

11-6-2- استاندارد 802.11e............................ 54

7-2 كاربرد های wifi.................................... 54

8-2 دلایل رشد wifi...................................... 55

9-2 نقاط ضغف wifi...................................... 56

 

فصل سوم

ـ مقدمه .......................................... 58

1-3 امنیت شبكه بی سیم ................................. 58

1-1-3- Rouge Access Point Problem......................... 58

2-1-3- كلمه عبور پیش‌فرض مدیر سیستم(administrator) را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم تغییر دهید......................... 60

3-1-3- فعال‌سازی قابلیت WPA/WEP...................... 61

4-1-3- تغییر SSID پیش فرض............................ 61

5-1-3- قابلیت پالایش آدرس MAC را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم فعال كنید........................................... 62

6-1-3- قابلیت همه‌پخشی SSID را روی نقاط دسترسی و مسیریاب‌های بی‌سیم غیرفعال كنید........................................ 63

2-3 چهار مشکل امنیتی مهم شبکه های بی سیم 802.11 ....... 64

1-2-3- دسترسی آسان.................................. 65

2-2-3- نقاط دسترسی نامطلوب.......................... 67

3-2-3- استفاده غیرمجاز از سرویس..................... 70

4-2-3- محدودیت های سرویس و كارایی................... 71

3-3 سه روش امنیتی در شبكه های بی سیم ................ 72

1-3-3- WEP(Wired Equivalent Privacy ) ..................... 72

2-3-3- SSID (Service Set Identifier )....................... 73

3-3-3- MAC (Media Access Control ) ...................... 73

4-3-3- امن سازی شبكه های بیسیم...................... 73

5-3-3- طراحی شبكه................................... 73

6-3-3- جداسازی توسط مكانیزم های جداسازی............. 74

7-3-3- محافظت در برابر ضعف های ساده................. 76

8-3-3- كنترل در برابر حملات DoS...................... 77

9-3-3- رمزنگاری شبكه بیسیم.......................... 77

10-3-3- Wired equivalent privacy (WEP)...................... 78

11-3-3- محكم سازی AP ها............................. 78

4-3 قابلیت‌ها و ابعاد امنیتی استاندارد 802.11   ........ 78

1-4-3-  Authentication................................... 80

2-4-3-  Confidentiality................................... 80

3-4-3-  Integrity....................................... 80

4-4-3- Authentication................................... 80

 

فصل چهارم

ـ مقدمه ............................................... 83

1-4 تكنولوژی رادیوییWIFI ................................... 83

2-4 شبكه Walkie_Talkie  ....................................... 84

3-4 به‌كارگیری وای‌فای در صنعت تلفن همراه ................... 85

1-3-4- اشاره.............................................. 85

2-3-4- پهنای باند پشتیبان ................................ 86

4-4 آنچه شما نیاز دارید برای ساختن یك شبكه بیسیم........... 89

5-4 ترکیب سیستم Wi-Fi با رایانه.............................. 90

1-5-4- وای‌فای را به دستگاه خود اضافه كنید................. 91

2-5-4- اشاره  ............................................ 91

3-5-4- مشخصات............................................. 93

6-4 به شبكه های WiFi باز وصل نشوید.......................... 93

1-6-4- به تجهیزات آدرس (IP) ایستا اختصاص دهید.............. 95

2-6-4- قابلیت فایروال را روی تمام كامپیوترها و مسیریاب‌ها فعال كنید 96

3-6-4- مسیریاب‌ها و نقاط دسترسی را در مكان‌های امن قرار دهید 96

4-6-4- در فواصل زمانی طولانی كه از شبكه استفاده نمی‌كنید تجهیزات را خاموش كنید  98

7-4 آگاهی و درك ریسك ها و خطرات WIFI........................ 99

1-7-4- نرم افزار ......................................... 100

2-7-4- سخت افزار.......................................... 102

استفاده از تكنولوژی MIMO جهت افزایش سرعت WiFi زیر دریا....... 103

 

فصل پنجم

ـ مقدمه ......................................... 105

1-5 اینتل قرار است چیپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد............ 105

2-5 قاب عكس وای‌فای .................................. 107

1-2-5- اشاره ....................................... 107

3-5 بررسی مادربرد جدید ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi........... 107

4-5 تراشه‌هایی با قابلیت ریزموج برای ارتباطات بی سیم.. 109

1-4-5- پتانسیل بالا ................................. 110

2-4-5- به جلو راندن خط مقدم فناوری ................. 110

فصل ششم

ـ مقدمه ......................................... 114

1-6 اشاره........................................ 114

2-6 مروری بر پیاده‌سازی‌ شبکه‌های WiMax.................. 115

3-6 پیاده سازی WiMAX  .............................. 119

4-6 آیا وای مکس با وای فای رقابت خواهد کرد........... 121

ضمائم

1-7  واژه نامه شبکه های بیسیم  ............................................................ 124