پايان نامه WiFi (شبكه هاي بي سيم)

چكيده

شبكه هاي بي سيم در محدوده ي شخصي براي انتقال اطلاعات در فاصله هاي نسبتآ كوتاه در حدود 10 متر استفاده مي شوند. بر خلاف شبكه هاي بي سيم محلي، ارتباط روي WPAN ها نياز به تجهيزات زير ساختي كمي دارد و يا اصلآ به چنين تجهيزاتي نياز ندارد. اين خصوصيت راه حل هايي ساده، كارآ از نظر مصرف انرژي و ارزان براي پياده سازي روي محدوده ي وسيعي از دستگاه ها را فراهم مي كند. در اين پروژه به مطالعه ي استانداردهاي IEEE 802.11 (WIFI) پرداخته ايم. نرخ ارسال در اين استاندارد 1مگا بيت تا 54 مگا بيت مي باشد كه به عنوان يك تكنولوژي شبكه‌ پرسرعت است كه بطور وسيعي در خانه‌ها، مدارس، كافه‌ها، هتل‌ها و ساير مكان‌هاي عمومي مانند كنگره‌ها و فرودگاه‌ها مورد استفاده قرار مي‌گيرد استاندارد IEEE 802.11 در  June 1997 براي WLAN ها منتشر شد. اين استاندارد شبيه استاندارد 802.3  روي  Ethernet نودهاي شبكه بيسم نيز توسط آدرس MAC  حك شده روي كارت هاي شبكه آدرس دهي مي شوند. در اين استاندارد فقط درباره ي دو لايه ي PHY و MAC صحبت شده است. شركت هاي بزرگ و معتبري همچون مايكروسافت ، اينتل سيسكو واي بي با شعار كنترل بي سيم آسان و با هدف ايجاد ارتباط بي سيم با اطمينان، با قيمت پايين و مصرف توان كم براي كاربرد هاي كنترلي بر طبق استاندارد هاي جهاني به شدت مشغول كار بر روي تكنولوژي wifi هستند .تمركز اصلي مطالعات در اين پروژه بر استانداردهاي IEE 802.11 و امنيت شبكه هاي بيسيم است .

1- فصل اول

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

1-1 تشريح مقدماتي شبكه هاي بي سيم و كابلي............. 2

1-1-1- عوامل مقايسه.................................. 3

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

3-1-1- هزينه ........................................ 3

4-1-1- قابليت اطمينان................................ 4

5-1-1- كارائي........................................ 4

6-1-1- امنيت ........................................ 4

2-1 مباني شبكه هاي بيسيم.............................. 5

3-1 انواع شبكه هاي بي سيم............................. 6

4-1 شبكه‌هاي بي‌سيم، كاربردها، مزايا و ابعاد............ 8

5-1 روش هاي ارتباطي بي سيم ........................... 9

1-5-1- شبكه هاي بي سيم Indoor ........................ 9

2-5-1- شبكه هاي بي سيم 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 بي سيم بين دو نقطه ....................... 10

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

2-6-1- ميزان حساسيت Access Point ...................... 10

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

7-1 عناصر فعال شبكه‌هاي محلي بي‌سيم.................... 11

1-7-1- ايستگاه بي سيم............................... 11

2-7-1- نقطه ي دسترسي................................ 11

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

فصل دوم :‌

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

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

2-2 چرا WiFi را بكار گيريم؟ ............................ 16

3-2 معماري شبكه‌هاي محلي بي‌سيم........................ 17

1-3-2- همبندي‌هاي 802.11............................. 17

2-3-2-  خدمات ايستگاهي.............................. 20

3-3-2- خدمات توزيع.................................. 21

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

5-3-2- لايه فيزيكي................................... 23

6-3-2- ويژگي‌هاي سيگنال‌هاي طيف گسترده................ 24

7-3-2- سيگنال‌هاي طيف گسترده با جهش فركانسي.......... 25

8-3-2- سيگنال‌هاي طيف گسترده با توالي مستقيم......... 26

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

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

11-3-2- نتيجه....................................... 30

4-2 شبكه هاي اطلاعاتي................................. 31

2-4-1- لايه هاي11 . 802................................................................................ 32

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

1-5-2- فقط كامپيوتر خود را روشن كنيد ............... 37

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

1-6-2- پذيرش استاندارد هاي WLAN از سوي كاربران...... 42

2-6-2- پل بين شبكه‌اي................................ 44

3-6-2- پديده چند مسيري.............................. 44

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

5-6-2- افزايش پهناي باند............................ 48

6-6-2- طيف فركانسي تميزتر........................... 49

7-6-2- كانال‌هاي غيرپوشا802.11g....................... 49

8-6-2- كارايي 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 هاي wifi.................................... 54

8-2 دلايل رشد wifi...................................... 55

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

فصل سوم

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

1-3 امنيت شبكه بي سيم ................................. 58

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

2-1-3- كلمه عبور پيش‌فرض مدير سيستم(administrator) را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم تغيير دهيد......................... 60

3-1-3- فعال‌سازي قابليت WPA/WEP...................... 61

4-1-3- تغيير SSID پيش فرض............................ 61

5-1-3- قابليت پالايش آدرس MAC را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم فعال كنيد........................................... 62

6-1-3- قابليت همه‌پخشي SSID را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم غيرفعال كنيد........................................ 63

2-3 چهار مشكل امنيتي مهم شبكه هاي بي سيم 802.11 ....... 64

1-2-3- دسترسي آسان.................................. 65

2-2-3- نقاط دسترسي نامطلوب.......................... 67

3-2-3- استفاده غيرمجاز از سرويس..................... 70

4-2-3- محدوديت هاي سرويس و كارايي................... 71

3-3 سه روش امنيتي در شبكه هاي بي سيم ................ 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 سازي شبكه هاي بيسيم...................... 73

5-3-3- طراحي شبكه................................... 73

6-3-3- جداسازي توسط مكانيزم هاي جداسازي............. 74

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

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

9-3-3- رمزنگاري شبكه بيسيم.......................... 77

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

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

4-3 قابليت‌ها و ابعاد امنيتي 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 تكنولوژي راديوييWIFI ................................... 83

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

3-4 به‌كارگيري واي‌فاي در صنعت تلفن همراه ................... 85

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

2-3-4- پهناي باند پشتيبان ................................ 86

4-4 آنچه شما نياز داريد براي ساختن يك شبكه بيسيم........... 89

5-4 تركيب سيستم Wi-Fi با رايانه.............................. 90

1-5-4- واي‌فاي را به دستگاه خود اضافه كنيد................. 91

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

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

6-4 به شبكه هاي WiFi باز وصل نشويد.......................... 93

1-6-4- به تجهيزات آدرس (IP) ايستا اختصاص دهيد.............. 95

2-6-4- قابليت فايروال را روي تمام كامپيوترها و مسيرياب‌ها فعال كنيد 96

3-6-4- مسيرياب‌ها و نقاط دسترسي را در مكان‌هاي امن قرار دهيد 96

4-6-4- در فواصل زماني طولاني كه از شبكه استفاده نمي‌كنيد تجهيزات را خاموش كنيد  98

7-4 آگاهي و درك ريسك ها و خطرات WIFI........................ 99

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

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

استفاده از تكنولوژي MIMO جهت افزايش سرعت WiFi زير دريا....... 103

فصل پنجم

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

1-5 اينتل قرار است چيپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد............ 105

2-5 قاب عكس واي‌فاي .................................. 107

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

3-5 بررسي مادربرد جديد ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi........... 107

4-5 تراشه‌هايي با قابليت ريزموج براي ارتباطات بي سيم.. 109

1-4-5- پتانسيل بالا ................................. 110

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

فصل ششم

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

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

2-6 مروري بر پياده‌سازي‌ شبكه‌هاي WiMax.................. 115

3-6 پياده سازي WiMAX  .............................. 119

4-6 آيا واي مكس با واي فاي رقابت خواهد كرد........... 121

ضمائم

1-7  واژه نامه شبكه هاي بيسيم  ............................................................ 1241- فصل اول

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

1-1 تشريح مقدماتي شبكه هاي بي سيم و كابلي............. 2

1-1-1- عوامل مقايسه.................................. 3

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

3-1-1- هزينه ........................................ 3

4-1-1- قابليت اطمينان................................ 4

5-1-1- كارائي........................................ 4

6-1-1- امنيت ........................................ 4

2-1 مباني شبكه هاي بيسيم.............................. 5

3-1 انواع شبكه هاي بي سيم............................. 6

4-1 شبكه‌هاي بي‌سيم، كاربردها، مزايا و ابعاد............ 8

5-1 روش هاي ارتباطي بي سيم ........................... 9

1-5-1- شبكه هاي بي سيم Indoor ........................ 9

2-5-1- شبكه هاي بي سيم 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 بي سيم بين دو نقطه ....................... 10

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

2-6-1- ميزان حساسيت Access Point ...................... 10

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

7-1 عناصر فعال شبكه‌هاي محلي بي‌سيم.................... 11

1-7-1- ايستگاه بي سيم............................... 11

2-7-1- نقطه ي دسترسي................................ 11

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

فصل دوم :‌

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

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

2-2 چرا WiFi را بكار گيريم؟ ............................ 16

3-2 معماري شبكه‌هاي محلي بي‌سيم........................ 17

1-3-2- همبندي‌هاي 802.11............................. 17

2-3-2-  خدمات ايستگاهي.............................. 20

3-3-2- خدمات توزيع.................................. 21

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

5-3-2- لايه فيزيكي................................... 23

6-3-2- ويژگي‌هاي سيگنال‌هاي طيف گسترده................ 24

7-3-2- سيگنال‌هاي طيف گسترده با جهش فركانسي.......... 25

8-3-2- سيگنال‌هاي طيف گسترده با توالي مستقيم......... 26

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

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

11-3-2- نتيجه....................................... 30

4-2 شبكه هاي اطلاعاتي................................. 31

2-4-1- لايه هاي11 . 802................................................................................ 32

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

1-5-2- فقط كامپيوتر خود را روشن كنيد ............... 37

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

1-6-2- پذيرش استاندارد هاي WLAN از سوي كاربران...... 42

2-6-2- پل بين شبكه‌اي................................ 44

3-6-2- پديده چند مسيري.............................. 44

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

5-6-2- افزايش پهناي باند............................ 48

6-6-2- طيف فركانسي تميزتر........................... 49

7-6-2- كانال‌هاي غيرپوشا802.11g....................... 49

8-6-2- كارايي 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 هاي wifi.................................... 54

8-2 دلايل رشد wifi...................................... 55

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

فصل سوم

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

1-3 امنيت شبكه بي سيم ................................. 58

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

2-1-3- كلمه عبور پيش‌فرض مدير سيستم(administrator) را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم تغيير دهيد......................... 60

3-1-3- فعال‌سازي قابليت WPA/WEP...................... 61

4-1-3- تغيير SSID پيش فرض............................ 61

5-1-3- قابليت پالايش آدرس MAC را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم فعال كنيد........................................... 62

6-1-3- قابليت همه‌پخشي SSID را روي نقاط دسترسي و مسيرياب‌هاي بي‌سيم غيرفعال كنيد........................................ 63

2-3 چهار مشكل امنيتي مهم شبكه هاي بي سيم 802.11 ....... 64

1-2-3- دسترسي آسان.................................. 65

2-2-3- نقاط دسترسي نامطلوب.......................... 67

3-2-3- استفاده غيرمجاز از سرويس..................... 70

4-2-3- محدوديت هاي سرويس و كارايي................... 71

3-3 سه روش امنيتي در شبكه هاي بي سيم ................ 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 سازي شبكه هاي بيسيم...................... 73

5-3-3- طراحي شبكه................................... 73

6-3-3- جداسازي توسط مكانيزم هاي جداسازي............. 74

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

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

9-3-3- رمزنگاري شبكه بيسيم.......................... 77

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

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

4-3 قابليت‌ها و ابعاد امنيتي 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 تكنولوژي راديوييWIFI ................................... 83

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

3-4 به‌كارگيري واي‌فاي در صنعت تلفن همراه ................... 85

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

2-3-4- پهناي باند پشتيبان ................................ 86

4-4 آنچه شما نياز داريد براي ساختن يك شبكه بيسيم........... 89

5-4 تركيب سيستم Wi-Fi با رايانه.............................. 90

1-5-4- واي‌فاي را به دستگاه خود اضافه كنيد................. 91

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

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

6-4 به شبكه هاي WiFi باز وصل نشويد.......................... 93

1-6-4- به تجهيزات آدرس (IP) ايستا اختصاص دهيد.............. 95

2-6-4- قابليت فايروال را روي تمام كامپيوترها و مسيرياب‌ها فعال كنيد 96

3-6-4- مسيرياب‌ها و نقاط دسترسي را در مكان‌هاي امن قرار دهيد 96

4-6-4- در فواصل زماني طولاني كه از شبكه استفاده نمي‌كنيد تجهيزات را خاموش كنيد  98

7-4 آگاهي و درك ريسك ها و خطرات WIFI........................ 99

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

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

استفاده از تكنولوژي MIMO جهت افزايش سرعت WiFi زير دريا....... 103

فصل پنجم

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

1-5 اينتل قرار است چيپ‌ست Wi-Fi tri-mode بسازد............ 105

2-5 قاب عكس واي‌فاي .................................. 107

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

3-5 بررسي مادربرد جديد ASUS مدل P5E3 Deluxe/Wifi........... 107

4-5 تراشه‌هايي با قابليت ريزموج براي ارتباطات بي سيم.. 109

1-4-5- پتانسيل بالا ................................. 110

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

فصل ششم

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