شرح HDG: كيف تعمل شبكة WiFi؟


واي فاي هي تقنية شبكات لاسلكية تتيح لك توصيل أجهزتك التي تمكّن WiFi بشبكة محلية. باستخدام WiFi ، يمكنك نقل البيانات بين أجهزة الشبكة المحلية أو الاتصال بالإنترنت ، إذا كان الاتصال متاحًا. من المحتمل أن معظم الناس يعرفون ذلك ، نظرًا لأننا جميعًا نستخدم شبكة WiFi كل يوم ، ولكن كيف تعمل شبكة WiFi فعلاً؟

WiFi Is Radio

الحقيقة الأساسية حول WiFi هي أنها تستخدم الموجات اللاسلكية لنقل المعلومات. الموجات الراديوية هي ما نسميه نطاق تردد معين من الإشعاع الكهرومغناطيسي. الضوء هو جزء من الطيف الذي تكون أعيننا حساسة تجاهه ، ولكنه مصنوع من نفس "الأشياء" مثل موجات الراديو.

تستخدم شبكة WiFi ترددين مختلفين للإرسال: 2.4 جيجا هرتز و 5 جيجا هرتز. هذه هي 2،400،000،000 و 5،000،000،000 دورة في الثانية على التوالي. هذا مرتفع جدًا مقارنة مع راديو FM الذي يبلغ تردده حوالي 100 ميجا هرتز فقط.

التردد الدقيق لموجة راديو يتغير كثيرًا حول خصائصه. بتردد أعلى ، يمكنك حزم المزيد من المعلومات في الإشارة الخاصة بك. ومع ذلك ، فإن بعض الترددات ليس لها نطاقات طويلة جدًا.

ترددات مختلفة تخترق المادة بشكل مختلف. يمكن ارتداد بعض الترددات عن الغلاف الجوي ، لذا لا يحتاج جهاز الإرسال وجهاز الاستقبال إلى خط الرؤية للعمل. ترددات أخرى تطلق مباشرة في الفضاء. هذا مفيد إذا كنت ترغب في الاتصال بقمر صناعي ، وليس كثيرًا إذا كان جهاز الاستقبال على الأرض.

يمكن أن تصل الموجات عند ترددات تشغيل WiFi إلى مئات الأميال إذا وضعت قدرًا كافيًا من الطاقة في قوة الإرسال ، لا شيء في الطريق واستخدام الهوائي الصحيح. ومع ذلك ، عادة ما يكون لشبكة WiFi المنزلية القياسية نطاقًا دون عائق يتراوح بين 30-50 مترًا (حوالي 100/150 قدمًا). 2.4 غيغاهرتز WiFi لديها نطاق أطول ، 5 غيغاهرتز WiFi لديها سرعات أعلى.

In_content_1 all: [300x250] / dfp: [640x360]->

WiFi Is Digital

WiFi هي راديو ، لكنها راديو رقمي. وهذا يعني أن الموجات الراديوية معدلة لحمل الشفرة الرقمية. شبكة WiFi مليئة بالمعلومات الرقمية.

<الشكل class = "aligncenter size-large">

تمتلك تقنية WiFi الأحدث والأكبر حدًا نظريًا للسرعة يبلغ 4.8 جيجابت في الثانية ، وذلك باستخدام أربعة دفق بيانات بسرعة 1.2 جيجابت في الثانية في آن واحد. هذا 600 ميجابايت في الثانية! بالطبع ، يتم تحديد السرعات النظرية في المختبر في الظروف المثلى ، ولكن حتى في العالم الواقعي فإن شبكة WiFi الحديثة سريعة جدًا.

شبكة WiFi لديها معايير وبروتوكولات

لقد كانت شبكة WiFi موجودة منذ فترة طويلة ، وتم إصدار أول تكرار تجاري للتكنولوجيا طوال عام 1997. معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEE) قام بتدوين معيار WiFi ، المعروف رسميًا باسم IEEE 802.11. يُعرف الجيل الأول من WiFi باسم 802.11a ، ولكن مع مرور الوقت تم تطوير إصدارات أفضل من WiFi:

  • 802.11a
  • 802.11b
  • 802.11g
  • 802.11n
  • 802.11ac
  • 802.11ax
  • شبكة WiFi ليست متوافق تماما مع الوراء. لن تجد العديد من الأجهزة الحديثة التي لا يزال بإمكانها التواصل مع أجهزة 802.11a. العديد من أجهزة WiFi موجودة "bgn" وستعمل مع هذه المعايير الثلاثة ، والتي تستخدم جميعها نطاق التردد 2.4 جيجا هرتز. يستخدم 802.11ac نطاق 5 جيجا هرتز ، ولكن معظم أجهزة التوجيه هذه هي "نطاق مزدوج" وتوفر أيضًا 2.4 جيجا هرتز للتحدث مع الأجهزة القديمة باستخدام معايير قديمة.

    عمليًا ، يعد التوافق العكسي مع شبكة WiFi متقطعًا ، نظرًا لأن بعض الأجهزة يتم تأمينها بسرعات معينة داخل كل معيار. قد لا تدع أجهزة التوجيه الحديثة الأمور تسير ببطء!

    بالمناسبة ، تم إسقاط اصطلاح التسمية "802.11" بالكامل. يُعرف أحدث 802.11ax الآن باسم واي فاي 6 ، مع كون 802.11 WiFi 5 وما إلى ذلك.

    WiFi مشفر

    يمكن لأي شخص اعتراض موجات راديو WiFi ، ولكن بفضل التشفير الرقمي لا يمكنهم ببساطة التنصت على ما يتم إرساله واستلامه. على الأقل ، هذا هو الحال إذا كانت شبكة WiFi محمية بكلمة مرور.

    تُعد كلمة مرور WiFi أيضًا مفتاح التشفير ، لذلك يمكن لأي شخص لديه كلمة المرور رؤية جميع حزم البيانات دون تصفية. لهذا السبب يجب عليك فقط استخدام مواقع الويب التي تم تمكين HTTPS وتستخدم دائمًا خدمة VPN إذا كنت تستخدم نقطة اتصال WiFi عامة!

    تستخدم أجهزة WiFi على الأرجح WPA2. WPA اختصارًا لـ WiFi Protected Accessوهو نظام تشفير قوي جدًا لاتصالات WiFi. ومع ذلك ، اكتشف المخترقون على مر السنين العديد من عمليات الاستغلال التي تتيح لهم ، في بعض الحالات ، كسر بروتوكولات التشفير WPA2.

    في عام 2018 ، أعلن تحالف WiFi ، وهو راعي تكنولوجيا WiFi ، عن WPA3. يعمل هذا الإصدار الجديد على تحسين الأمان وتوصيل ثقوب الأمان الموجودة في WPA2. بالطبع ، ستستغرق بعض الوقت قبل أن تدعم جميع الأجهزة الموجودة في البرية معيار الأمان الجديد.

    WiFi Direct Is Thing

    كانت شبكة WiFi مصمم لاستخدام جهاز مركزي مثل جهاز توجيه لإدارة الاتصال بين الأجهزة. ومع ذلك ، يمكن أيضًا استخدام WiFi لتوصيل جهازين مباشرةً فيما يعرف باتصال "نظير إلى نظير". هذا مفيد جدًا عندما تريد ، على سبيل المثال ، إرسال ملف كبير إلى هاتفك الذكي لشخص ما من هاتفك.

    <الشكل class = "aligncenter size-large">

    يعد هذا أيضًا نوع شبكة WiFi التي تُستخدم غالبًا لإرسال الفيديو من هاتف إلى تلفزيون ذكي. عندما تستخدم أجهزة مثل كاميرات GoPro أو بعض كاميرات WiFi بدون طيار ، فإنك تستخدم أيضًا اتصال WiFi مباشرًا. يحظى بلوتوث بأكبر قدر من الاهتمام في عالم الاتصال اللاسلكي من نظير إلى نظير ، خاصةً لأنه يتميز بكفاءة في استخدام الطاقة ، ولكن WiFi Direct سريع وسهل الاستخدام.

    أجهزة التوجيه وأجهزة إعادة الإرسال والشبكات الشبكية

    في حين أن اتصالات WiFi المباشرة شائعة في هذه الأيام ، فإن شبكة WiFi التي نستخدمها جميعًا تستفيد من تصميم المحور والتحدث. بمعنى آخر ، تتصل جميع أجهزة WiFi الخاصة بك بجهاز مركزي يعمل كوسيط. بالنسبة لمعظم الأشخاص ، سيكون هذا جهاز توجيه WiFi الشائعة.

    تفتخر أجهزة التوجيه الحديثة بهوائيات متعددة ، تفصل بين نطاقات التردد المختلفة بالإضافة إلى الأجهزة التي ترسل بيانات WiFi وتستقبلها. تتعامل أجهزة التوجيه هذه أيضًا مع اتصالك بالإنترنت وأي أجهزة Ethernet سلكية على شبكتك ، مما يسمح للشبكات السلكية واللاسلكية بالتواصل مع بعضها البعض.

    ومع ذلك ، كما قلنا أعلاه ، فإن نطاقات إشارة WiFi محدودة للغاية. مما يعني أنه كلما كنت بعيدًا عن جهاز التوجيه ، كلما كانت قوة الإشارة أسوأ. يمكن استخدام مكرر واي فاي لتمديد تلك الإشارة على حافة نطاق التغطية.

    بينما تعمل أجهزة التكرار بشكل جيد بما فيه الكفاية ، هناك اتجاه جديد نحو أنظمة WiFi "المتشابكة". هنا ، لا يوجد جهاز توجيه مركزي. بدلاً من ذلك ، تنتشر العديد من أجهزة التوجيه الصغيرة عبر منزلك ، متصلة ببعضها البعض وتوفر سحابة سلسة من شبكة WiFi. هذه هي تقنية WiFi الأكثر استخدامًا في الشركات الكبيرة ، ولكنها أصبحت ميسورة التكلفة للاستخدام المنزلي.

    ما وراء WiFi

    تتواجد WiFi حولنا أكثر من أي وقت مضى ، لأن جميع أنواع الأجهزة تحتاج الآن إلى اتصال بالشبكة. ومع ذلك ، فإن WiFi ليست التكنولوجيا المنافسة الوحيدة عندما يتعلق الأمر بنقل البيانات لاسلكيًا. يحكم البلوتوث المجثم عندما يتعلق الأمر بالاتصالات منخفضة الطاقة وقصيرة المدى. قد تعمل الإصدارات المستقبلية من Bluetooth على تشغيل شبكة WiFi مقابل أموالها عندما يتعلق الأمر بالسرعة والنطاق.

    ومع ذلك ، قد يكون أكبر منافس لشبكة WiFi هو 5G. تقدم تكنولوجيا الهواتف المحمولة من الجيل الخامس معدلات بيانات أرخص وتغطية حضرية كثيفة. قد لا تحل شبكة 5G محل شبكة WiFi في المنزل ، ولكن تقدم شبكة 5G بديلاً عن نقاط اتصال WiFi العامة ، والتي أصبحت شائعة بشكل رئيسي بسبب ارتفاع تكاليف بيانات الهاتف المحمول.

    Related posts:


    23.07.2020