مقایسه‌ی اکسس پوینت‌ (AP) و پل‌های شبکه‌‌ای بی‌سیم (Wireless Network Bridges)

پل‌های شبکه‌‌ای بی‌سیم (Wireless Network Bridges ) و اکسس پوینت‌های بی‌سیم (WAP):

طراحی یک شبکه بی‌سیم برای مراکز پردازشی، کارخانه‌های مونتاژ خودکار و اتوماسیون، و هر نوع فضای صنعتی دیگر می‌تواند چالش‌های بسیاری را ایجاد کند. مدیران شبکه و افراد مسئول یکپارچه‌سازی سیستم، هنگامی که سعی می‌کنند اتصالاتی را برای مقیاس‌پذیری، اعتمادپذیری، کاهش تأخیر و افزایش عملکرد ارائه دهند، با چالش‌های فراوانی روبه‌رو می‌شوند. این افراد با تصمیم‌گیری‌های مهمی روبه‌رو خواهند شد، از جمله اینکه کجا و چگونه اکسس پوینت‌های بی‌سیم (WAPs)، آنتن‌ها و پل‌های بی‌سیم را بهینه راه‌اندازی کنند. در این مقاله، قصد داریم به تحلیل تفاوت‌های بین “پل‌های شبکه‌‌ای بی‌سیم (Wireless Network Bridges )” و ” اکسس پوینت‌های بی‌سیم (WAP)” بپردازیم.

اصطلاح “پل (Bridge) ” و “اکسس پوینت (AP)” اغلب به جای یکدیگر استفاده می‌شوند. هر چند هر دستگاهی که قابلیت پل زنی شبکه را داشته باشد، می‌تواند به عنوان پل استفاده شود. این موضوع به وجود دستگاه‌های بی‌سیم چند منظوره برمی‌گردد که به عنوان اکسس پوینت یا AP عمل می‌کنند، همچنین امکانات پیکربندی شبکه را دارند و می‌توانند به عنوان پل، مسیریاب (router) و تکرار کننده (Repeating) عمل کنند. امروزه، واژه “پل (Bridge)” به صورت اختصاصی به یک دستگاه اشاره نمی‌کند، بلکه ممکن است به عملکرد خاصی اشاره کند. به عنوان مثال، شرکت آنتایرا دستگاه‌های پل مستقل را عرضه نمی‌کند ، بلکه قابلیت پل زنی را در اکسس پوینت های بی‌سیم  (WAPs) خود ادغام کرده و این امر باعث ساده‌تر شدن فرآیند اتصال، مدیریت و نصب در کاربردهای صنعتی می‌شود و در نهایت باعث افزایش ارزش سرمایه‌گذاری می‌شود.

بیشتر بخوانید: چهار راه‌حل برای رفع مشکل وای-فای (Wi-Fi) که به درستی کار نمی‌کند.

پر کردن شکاف دانش حوزه­‌ی بی‌سیم صنعتی

تفاوت واقعی بین فناوری‌های پل‌زنی بی‌سیم و فناوری‌های اکسس پوینت بی‌سیم در هدف نهایی آن‌ها دیده می‌شود. یک پل، در واقع دو شبکه یا بخش جداگانه را از طریق یک سیگنال بی‌سیم در سطح OSI Level 2 (یا همان سطح داده) به یکدیگر متصل می‌کند، این امر باعث می‌شود که انتقال داده‌ها بین منبع و مقصد به صورت گره به گره امکان‌پذیر شود.

از طرف دیگر، اکسس پوینت‌های بی‌سیم (WAP)  مانند پورتال‌هایی عمل می‌کنند که به آن‌ها دستگاه‌های مختلف با قابلیت بی‌سیم، از جمله دوربین‌های IP، لپ‌تاپ‌‌ها، ربات‌ها، سنسورها، وسایل نقلیه مختار (AGVs) و حسگرها می‌باشد که امکان دسترسی به شبکه محلی یک سازمان یا اینترنت را می‌دهد. WAPها از طریق یک کابل اترنت به یک مسیریاب یا روتر سیمی، سوئیچ صنعتی، هاب یا دروازه اینترنت متصل می‌شوند و با این اتصال، یک سیگنال بی‌سیم را در سرتاسر ساختمان یا دفتر پخش می‌کنند. استفاده از اکسس پوینت‌های بی‌سیم (WAP) می‌تواند بهبود سرعت، اعتبار و پوشش یک شبکه بی‌سیم موجود را فراهم کند.

در شبکه‌های محلی (LAN)، به دلایل مختلف مانند جلوگیری از ازدحام ترافیک یا مدیریت بهینه هزینه‌ها و سایر پارامترهای مرتبط، یا به دلایل امنیتی و کنترلی، معمولاً تلاش می‌شود تا شبکه به چندین بخش تقسیم شود. برای به اشتراک گذاشتن ترافیک کل شبکه بین این بخش‌ها، لازم است آن‌ها با هم ادغام یا به عبارت دیگر “پل زده” شوند. به طور عملی، پل بی‌سیم، یک شبکه مسطح و یکپارچه را از دو بخش LAN ایجاد می‌کند. تقریباً هر پروتکل LAN (مانند اترنت، FDDI، توکن رینگ یا حلقه نشانه) قابلیت پل‌زنی را دارد، اما امروزه بیشتر LAN‌ها از نوع LAN‌های سوئیچ شده‌ی اترنت هستند، بنابراین بیشتر آن‌ها از نوع پل‌های اترنت هستند.

 

پل­‌های (Bridges) بی‌­سیم درواقع به چه نحوی کار می­‌کنند؟

پس به نظر شما مکانیسم و طرز کار یک پل بی‌­سیم ایمن به چه شکل می­‌تواند باشد؟ یک پل بی­‌سیم ایمن در اصل، بر اساس آدرس MAC مقصدی که در هر فریم داده موجود است، یا داده‌­ها را مسدود می‌کند یا اینکه آنها را به سمت جلو ارسال می‌کند. اگر نرم افزاری که روی چنین پلی پیاده سازی شده، بر این پایه باشد که آدرس مقصد داخل شبکه‌ای غیر از شبکه‌ی دریافت‌کننده‌ی داده‌هاست، در این صورت می­‌تواند داده‌­ها را به شبکه­‌های دیگری ارسال کند که به آن متصل است. اما اگر نرم افزار مربوطه در سمت دیگر پل نباشد، انتقال داده­‌ها مسدود می­‌شود.

پل­‌ها به شیوه‌های مختلفی پیکربندی می­‌شوند: در شبکه های فعلی، سه روش برای راه‌­اندازی و پیکربندی پل وجود دارد که عبارتند از:

• پل­‌های شفاف (Transparent bridges):

درواقع به پل­ه‌ایی گفته می‌­شود که سایر دستگاه‌­های داخل شبکه از وجود آن بی‌اطلاع هستند. وظیفه­‌ی چنین پل­‌هایی تنها مسدود کردن یا ارسال داده‌­ها بر اساس آدرس لایه­‌ی فیزیکی یا MAC شان است. متداول­ترین نوع پل، پل­‌های شفاف است که هم ساده، فشرده، مستحکم و هم ایمن است.

• پل­‌های انتقالی (Translational bridges) :

این پل‌ها یک سیستم کنترل و شبکه را به دستگاه کنترلی دیگری تبدیل می‌­کند. این تبدیل از طریق ترجمه و تفسیر داده­‌هایی صورت می‌گیرد که دریافت کرده است.

• پل‌های منبع – مسیر (Source-route bridges ) :

این روش در شبکه‌­های حلقه نشانه یا توکن رینگ (Token Ring ) بیشترین کاربرد را دارند. طراح اصلی این نوع پل، شرکت IBM است. در این پل، در خصوص شیوه­‌ی ارسال فریم از طریق شبکه تصمیمات خاصی گرفته می‌­شود. نظر به اینکه امروزه محبوبیت، کارایی و قابلیت، اطمینان و هزینه­‌ی راهکارهای منبع – مسیرِ توکن رینگ (Token Ring) کمتر شده، لذا این پل­‌ها نیز کاربرد چندانی ندارند.

 

 انتخاب فناوری بی‌­سیم برای پل‌­های شبکه (Bridges)

در گذشته­‌ی نه چندان دور، یک مدیر شبکه تنها می‌توانست دو دستگاه پل شبکه را به کمک یک کابل اترنت طویل به همدیگر متصل کند. درحال حاضر شبکه‌های بی‌سیم صنعتی همین کار را به شکلی قابل اعتماد انجام می­‌دهند، بدون اینکه مجبور باشند درد سر، نصب، نگهداری و هزینه‌های مربوط به کابل‌های اترنت یا اجاره­ی یک خط را متحمل شوند. درعوض، فناوری پل‌زنی بی­‌سیم، بخش‌های مختلف را سریعاً از طریق آنتن‌ها با انتقال سیگنال‌های فرکانس رادیویی (RF) به یکدیگر متصل می‌کنند که می‌­تواند فضای مابین ساختمان­‌ها و دستگاه‌­های یک دانشگاه را در فواصل طولانی پوشش دهد. حتی می­‌تواند از طریق دیوار نیز اقدام به انتقال و دریافت داده کند. ارتباط پل بی­‌سیم درواقع بین دو گیرنده و فرستنده یعنی آنتن‌­ها رخ می‌­دهد. اینطور نیست که یک فرستنده وجود داشته باشد که سیگنالی را به گیرنده­‌های مختلف ارسال کند. درنتیجه، می­توان لینک‌­های پل بی‌­سیم را لینک نقطه به نقطه (point-to-point)  نیز نامید.

همچنین، قدرت فرکانس رادیویی (RF) یک پل بی‌سیم با قرار دادن آنتن در الگوی پوشش ۳۶۰ درجه انتقال داده نمی‌شود. به جای این کار، فرکانس رادیویی (RF )  به صورت کلی جهت‌گیری می‌شود تا انرژی سیگنال را در حداکثر مقدار ممکن قرار دهد، این انرژی معمولاً بین ۱۰ و ۲۰ درجه قرار دارد. وقتی که انرژی سیگنال بی‌سیم در توان عملیاتی کامل قرار بگیرد حتماً باید یک خط دید کامل (یا تقریباً کامل) بین دو دستگاه پل وجود داشته باشد. در محیط‌های صنعتی متراکمی که در فرکانس‌های پایین­تر عمل می­‌کنند (برای مثال در فرکانس ۲.۴ گیگاهرتز به جای ۵گیگاهرتز) امکان تقویت سیگنال بیشتر است چرا که امواجی که طول موجشان بیشتر است نفوذ بهتری در موانع دارند. یک پل بی‌سیم می­‌تواند مسافت‌های تا حداکثر چند مایل را پوشش دهد که با افزایش ارتفاع آنتن می‌توان این مسافت را بیشتر هم کرد، اما نمی‌­تواند مسافت نامحدودی را پوشش دهد زیرا سیگنال‌های رادیویی و اپتیکی (نوری) با افزایش فاصله کاهش پیدا می­‌کنند. دو عامل تأخیر و پهنای باند بسته به راهکار فناوری بی‌­سیم پل‌زنی منتخب‌تان بسیار متنوع خواهد بود. علاوه بر این، محیط نیز بر این دو عامل بسیار تأثیرگذار است، برای مثال خط دید، آب ­‌و هوا، چگالی تجهیزات و دیوارها.

بدیهی است که اتصالات پل زنی بی­‌سیم، نسبت به کابل کشی، راه­‌حلی بسیار قوی­تر و مقرون به صرفه‌­تر است، مخصوصاً زمانی که قرار است در مکان­‌های صنعتی دشوار و خطرناک مورد استفاده قرار بگیرد. اتصالات پل‌زنی بی‌سیم برای مقیاس‌پذیری شبکه، حرکت دستگاه‌های شبکه، یا اتصال کلاینت‌ها به بخش‌های اضافی LAN، راحت‌تر انجام می‌شود. گذشته از این، در محیط‌های صنعتی امکان دارد به کار بردن کابل­‌های اترنت دوربُرد (long-distance Ethernet ) عملاً یا اصلاً ممکن نباشد، همین باعث می­‌شود اتصال بی­‌سیم تنها انتخاب ممکن باشد.