معيار IEEE 802.11 في شبكات الحاسوب

تستخدم جميع مواصفات معيار “802.11” بروتوكول “Ethernet”، وذلك للوصول المتعدد لـ “Carrier Sense” مع تجنب الاصطدام (CSMA / CA) لمشاركة المسار، حيث كان التعديل الأصلي المستخدم في معيار “802.11” هو مفتاح إزاحة الطور (PSK)، ومع ذلك يتم استخدام مخططات أخرى مثل مفتاح الكود التكميلي (CCK) في بعض المواصفات الأحدث، مع العلم توفر طرق التعديل الأحدث سرعة أعلى للبيانات وتقليل التعرض للتداخل.

ما هو معيار IEEE 802.11 في شبكات الحاسوب

مجموعة المعايير التي تحدد مجموعة من مواصفات التحكم في الوصول إلى الوسائط (MAC) والطبقة المادية (PHY)، وذلك لتنفيذ اتصالات الكمبيوتر بشبكة المنطقة المحلية اللاسلكية (WLAN)، حيث يوفر المعيار الأساس لمنتجات الشبكات اللاسلكية الحالية التي تستخدم علامة “Wi-Fi” التجارية، حيث يتكون معيار “IEEE 802.11” من سلسلة من التطورات التكنولوجية التي تم تطويرها على مدار سنوات عديدة، حيث يتم تحديد كل تقدم جديد عن طريق تعديل المعيار الذي يتم تحديده بواسطة لاحقة حرف أو حرفين لـ “802.11”.

كما يسمح معيار “802.11” الأصلي بما يصل إلى “2” ميجابت في الثانية على نطاق “2.4 جيجاهرتز” فقط، حيث أضاف “802.11b” أنظمة تشفير جديدة لزيادة الإنتاجية إلى “6 ميجابت” في الثانية، كما أضاف “802.11a” دعماً لنطاق “5 جيجاهرتز” وأنظمة تشفير تعدد الإرسال بتقسيم متعامد (OFDM) التي تزيد الإنتاجية إلى 54 ميجابت في الثانية، كما أنّ جلب “802.11g OFDM” من”802.11a” إلى نطاق “2.4 جيجا هرتز” أضاف معيار “802.11n” مجموعة متنوعة من عمليات التقدم عالية الإنتاجية لزيادة الإنتاجية تقريباً 10 مرات.

بحيث تحقق نقاط الوصول الخاصة بالمؤسسات المتطورة معدل نقل إشارات يبلغ “450” ميجابت في الثانية، حيث يعد معيار “802.11ac” الناشئ بتجاوز سرعة “1” جيجابت في الثانية، مع العلم يقسم معيار “802.11” كل نطاق تردد إلى قنوات بطريقة مختلفة فعلى سبيل المثال يتم تقسيم النطاق “2.4000-2.4835” جيجا هرتز إلى “13” قناة متباعدة “5” ميجا هرتز حيث كانت القنوات “1 و 6 و 11” هي في الأصل القنوات الوحيدة غير المتداخلة، ولكن مع معيار “802.11” الأحدث توجد الآن أربع قنوات غير متداخلة “1 و 5 و 9 و 13”.

مع العلم هنالك برتوكول “802.1X” وهو بروتوكول مصادقة مدعوم بمعايير “802.11” يمكّن الأجهزة المحمولة من المصادقة بواسطة اسم المستخدم وكلمة المرور أو أنواع مختلفة من بيانات الاعتماد مثل شهادة “X.509” أو بطاقة “SIM” في الهواتف الخلوية، كما تعمل مصادقة “802.1X” جنباً إلى جنب مع خادم “AAA”، والذي يوفر مصادقة مركزية وإدارة المستخدم.

أنواع معايير IEEE 802.11 في شبكات الحاسوب

تأتي جميع معايير “Wi-Fi” تحت مظلة معيار “IEEE 802” لشبكات المنطقة المحلية والعالمية “LAN / MAN”، حيث تعتبر معايير “Wi-Fi” ضمن سلسلة “IEEE 802.11″، وعندما تم إصدار معيار “Wi-Fi” الأول في عام “1997” لم تتم إضافة أي حرف لاحقة، ومع إصدار المزيد من المتغيرات تمت إضافة حرف لاحق للإشارة إلى الاختلاف الفعلي.

  1. معيار 802.11a في شبكات الحاسوب

كان هذا أول معيار “Wi-FI” في سلسلة معيار “802.11”، حيث تم إصداره في عام 1999 كما حدد حامل شبكة لاسلكية ويعمل في نطاق “ISM 5 جيجاهرتز”، وذلك باستخدام تعدد إرسال بتقسيم متعامد للتردد بمعدل بيانات يصل إلى “54” ميجابت في الثانية، وعلى الرغم من استخدام معيار “802.11a” إلا أنه كان مستخدماً على نطاق واسع مثل إصدار “802.11b” وعلى الرغم أيضاً من أن النطاق “5 جيجاهرتز” كان أوسع بكثير واستوعب العديد من القنوات، إلا أن التكنولوجيا كانت أكثر تكلفة في ذلك الوقت ممّا قلل من استخدامها بشكل كبير.

  2. معيار 802.11b في شبكات الحاسوب

كان معيار “802.11b” أكثر استخداماً بكثير من “802.11a”، وعلى الرغم من أن الحد الأقصى لمعدلات البيانات الأولية كان أقل بكثير عند “11” ميجابت في الثانية فقد استخدم المعيار نطاق “2.4 جيجا هرتز ISM” وكانت التكنولوجيا الخاصة بذلك في ذلك الوقت أرخص بكثير، كما أن استخدام “Wi-Fi” كان أقل بكثير.

  3. معيار 802.11e في شبكات الحاسوب

أحد المجالات الرئيسية لإرسال البيانات عبر أي وسيط هو ما يسمى بجودة الخدمة أو “QoS” وتحديد أولويات البيانات، حيث يتناول معيار “IEEE 802.11e” هذا الموضوع بحيث يمكن اتباع نهج محدد.

  4. معيار 802.11f في شبكات الحاسوب

معيار “IEEE 802.11f” هو توصية تصف امتداداً اختيارياً لـ معيار “IEEE 802.11″، وذلك لتمكين اتصالات نقطة الوصول اللاسلكية بين الأنظمة متعددة البائعين، حيث كان معيار “IEEE 802.11F” يمثل مشكلات تتعلق بتجربة استخدامه ولكن لم يتم تناوله في جميع أنحاء الصناعة  وبالتالي تم سحبه في عام “2006”.

  5. معيار 802.11g في شبكات الحاسوب

جاء معيار “802.11b” نتيجة الطلب على شبكة “Wi-Fi” أسرع باستخدام النطاق “2.4 جيجا هرتز”، حيث يستخدم معيار “802.11g” تقنية “OFDM” ومعدلات نقل بيانات خام تبلغ “54” ميجابت في الثانية، وكان أيضاً متوافقاً مع الإصدارات السابقة ممّا يسمح بالاتصال مع “DSSS” ولكن بمعدل أقل من معيار “802.11b”، حيث كان التوافق مع الإصدارات السابقة مطلباً نظراً لعدد نقاط الوصول القديمة وأجهزة الكمبيوتر التي قد لا يتوفر بها سوى المعيار الأقدم وهو مطلب مهم دائماً.

  6. معيار 802.11h في شبكات الحاسوب

تحدد مواصفات معيار “IEEE 802.11h” التحكم في الطاقة المطلوب لشبكة “Wi-Fi”، حيث إنه يحكم امتدادات إدارة الطيف وطاقة الإرسال ويعالج القضايا بما في ذلك التداخل المحتمل مع الأقمار الصناعية والرادار، والذي يستخدم أيضاً نطاق “5 جيجاهرتز ISM”، وهو المعيار المقدم في الأصل لاختيار التردد الديناميكي (DFS) والتحكم في قدرة الإرسال (TPC) إلى “802.11a PHY” ولكن تم دمجه أيضاً في معيار “IEEE 802.11-2007 الكامل”.

أمثلة على استخدامات IEEE 802.11 في شبكات الحاسوب

يمكن للمؤسسات التجارية استخدام مواصفات “IEEE 802.11″، وذلك لضمان احتفاظ منتجاتها بأي معايير محددة حديثاً ولذلك على سبيل المثال يمكن استخدام مواصفات “802.11”، والتي تنطبق على “Wi-Fi”، كما يمكن أن يساعد معيار “IEEE 802.11” في الحفاظ على معايير شبكة المنطقة المحلية.

حيث يمكن أن تحدد هذه المواصفات أيضاً البنية التحتية للاتصال التي سيتم استخدامها في الشبكات الفردية أو تلك الموجودة على نطاق تنظيمي أكبر، حيث تنطبق مواصفات “IEEE 802.11” على منتجات الأجهزة والبرامج، وذلك لضمان عدم وجود أي مدخلات للمصنعين بشأن المعايير، حيث يتوفر هنالك بروتوكول تصويت مطبق وهذا يضمن أن مؤسسة واحدة لا تؤثر على المعايير كثيراً.