บทที่ 9

บทท่ี 9เรื่อง ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless LANs)

ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless LANs) ระบบเครือข่ายไร้สาย หมายถึง เทคโนโลยีที่ทาให้อุปกรณ์การส่ือสาร ต้งั แต่ 2 เคร่ืองข้ึนไป สามารถติดต่อสื่อสารกนั ไดด้ ว้ ยมาตรฐานโพรโตคอลการส่ือสาร โดยปราศจากการใชส้ ายสัญญาณใด ๆ WLAN = Wireless Local Area Network เป็นเทคโนโลยที ี่ใช้คล่ืนแม่เหลก็ ในอากาศ เช่น คล่ืนวิทยุ (Radio Frequency) หรือ คลื่นอินฟราเรด (Infrared) สาหรับการส่ือสารขอ้ มูลต่างๆ จากจุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึง โดยไม่ตอ้ งใชส้ ายนาสัญญาณ (สายเคเบิล)ในการสื่อสารขอ้ มูล เทคโนโลยี Wireless LAN จะมีอุปกรณ์หลกั ที่เรียกวา่แอคเซสพอยต์ (Access Point)

ลกั ษณะการตดิ ต่อสื่อสารระหว่างอปุ กรณ์ในระบบเครือข่ายไร้สาย อุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่ายไร้สาย สามารถติดต่อกนั ไดโ้ ดย ผา่ นคลื่นแม่เหลก็ ไฟฟ้า โดยมีการกาหนดรูปแบบการสื่อสารออกเป็ น ส่วน ๆ ดงั น้ี 1. BSS (Basic Service Set) เป็นบริเวณพ้ืนท่ีการสื่อสารระหว่าง อุปกรณ์ต่าง ๆ อุปกรณ์ใน BSS ติดต่อกนั ไดห้ ลาย ๆ เคร่ือง 2. IBSS (Independent Basic Service Set) เป็นการสื่อสารท่ีอิสระ ไม่ ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์อ่ืน ๆ ทาให้เกิดเครือข่ายขนาดใหญ่ ผูใ้ ชจ้ านวนมาก การสื่อสารวิธีน้ีจาเป็ นตอ้ งมีอุปกรณ์ควบคุมการดูแลพ้ืนที่ของการส่ือสาร เรียกอุปกรณ์น้ีวา่ AP (Access Point)

สถาปัตยกรรมเครือข่ายไร้สาย กาหนดหน้าท่ีการทางาน โดยแบ่งออกเป็ นระดับช้ันต่าง ๆ 3 ระดบั ช้นั คือ 1. ระดบั ช้นั Physical 2. ระดบั ช้นั Data Link 3. ระดบั ช้นั Network

การทางานในระดับช้ัน Physical กาหนดมาตรฐานของการเชื่อมต่อเครือขา่ ย หรือช่องส่งสญั ญาณท่ีเป็นคลื่นวทิ ยุ หรือแสงอินฟราเรด

การทางานในระดบั ช้ัน Data Link กาหนดวิธี รับ/ส่งขอ้ มูลระหว่างอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่ายไร้สายมีการควบคุมวิธีการรับ/ส่งขอ้ มูล โดยวิธี CSMA/CD (Carrier Sense Multiplewith Collision Avoidance) ข้นั ตอนการทางาน คือ 1. CSMA เป็นเทคนิคอยา่ งง่ายสาหรับจดั สรรการเขา้ ใชช้ ่องสัญญาณของผูใ้ ช้งานอย่างยุติธรรม วิธีน้ีเป็ นที่ยอมรับและนิยมนามาใช้งานกนั อย่างแพร่หลาย หลักการทางาน คือ เมื่ออุปกรณ์ใดต้องการส่งข้อมูล จะต้องตรวจสอบช่องสัญญาณว่าว่างหรือไม่ ตอ้ งรอจนกว่าจะว่าง อุปกรณ์ต่าง ๆที่ตอ้ งการส่งขอ้ มูลตอ้ งรอตามระยะเวลาที่สุ่มได้ อุปกรณ์ใดสุ่มไดร้ ะยะเวลานอ้ ยท่ีสุดจะมีสิทธ์ิเขา้ ไปใชช้ ่องสัญญาณก่อน วิธีน้ีอาจจะมีบางอุปกรณ์เขา้ ไปใชช้ ่องสัญญาณในเวลาเดียวกนั ทาให้เกิดการชนกนั ของขอ้ มูลได้ จะตอ้ งส่งขอ้ มูลใหม่อีกคร้ัง

การทางานในระดับช้ัน Data Link 2. CSMA/CA วิธีน้ีเป็ นเทคนิคการตรวจสอบว่าเกิดการชนกนั ของขอ้ มูลหรือไม่ โดยผูส้ ่งจะตอ้ งรอรับ Acknowledgement จากผูร้ ับ หากผูส้ ่งไม่ไดร้ ับ Acknowledgement กลบั มาในเวลาที่กาหนด แสดงว่าเกิดการชนกนัของขอ้ มูล ผสู้ ่งตอ้ งทาการส่งขอ้ มูลเดิมอีกคร้ัง

การทางานในระดบั ช้ัน Network เป็นช้นั ที่ออกแบบหรือกาหนดเส้นทางการเดินทางของขอ้ มูลท่ีส่ง-รับในการผ่านขอ้ มูลระหว่างตน้ ทางและปลายทาง ซ่ึงแน่นอนว่าในการสื่อสารขอ้ มูลผ่านเครือข่ายการสื่อสารจะต้องมีเส้นทางการส่ง-รับขอ้ มูลมากกว่า1 เส้นทาง ดงั น้นั เลเยอร์ช้นั Network น้ีจะมีหนา้ ที่เลือกเส้นทางที่มีการใช้ช่องทางสื่อสารท่ีใช้เวลาการสื่อสารน้อยท่ีสุด และระยะทางส้ันที่สุดด้วยข่าวสารท่ีรับมาจากเลเยอร์ช้นั ท่ี 4 จะถูกแบ่งออกเป็นแพก็ เกตๆ ในช้นั ที่ 3

มาตรฐาน IEEE 802.1 เป็นมาตรฐานท่ีกาหนดข้ึนโดย Institute of Electrical and ElectronicsEngineers เป็ นการอธิบายเก่ียวกบั คล่ืนความถี่ และการทางานของคลน่ื วิทยุสาหรับเครือข่ายไร้สาย แบ่งเป็นมาตรฐาน ดงั น้ี 1. มาตรฐาน IEEE 802.11a 2. มาตรฐาน IEEE 802.11b 3. มาตรฐาน IEEE 802.11e 4. มาตรฐาน IEEE 802.11g

มาตรฐาน IEEE 802.11a เป็ นมาตรฐานเครือข่ายไร้สายประสิทธิภาพสูง ทางานท่ีย่านความถ่ี 5 GHz(กกิ ะเฮิรตซ์) อตั ราความเร็วสูงสุดในการรับ/ส่ง ข้อมูล 54 Mbps โดยใช้คล่ืนวิทยุเป็ นช่องสัญญาณ ข้อดขี องมาตรฐาน IEEE 802.11a 1. อตั ราความเร็วสูงสุดในการรับ/ส่ง ข้อมูล 54 Mbps เหมาะสาหรับการแพร่ภาพข้อมูลทต่ี ้องการความละเอยี ดสูง ตวั อย่างเช่น HDTV 2. สามารถปรับลดอตั ราความเร็ว เพื่อเพมิ่ ระยะทางการเชื่อมต่อ 3. ปัญหาการรบกวนจากคล่ืนสัญญาณอ่ืน ๆ มนี ้อย ข้อเสียของมาตรฐาน IEEE 802.11a 1. ค่าใช้จ่ายในการตดิ ต้ังระบบสูง 2. ระยะทางการเชื่อมต่อประมาณ 300 ฟุต น้อยกว่ามาตรฐานอื่น ๆ 3. มรี ะบบการสนับสนุนการใช้งานมลั ตมิ เี ดยี ทม่ี ปี ระสิทธิภาพต่า

มาตรฐาน IEEE 802.11b เป็ นมาตรฐานเครือข่ายไร้ทท่ี างานทย่ี ่านความถี่ 2.4 GHz อตั ราความเร็วในการรับ/ส่ง ข้อมูล 11 Mbps โดยใช้คล่ืนวิทยุเป็ นช่องสัญญาณ เป็นท่รี ู้จักในเคร่ืองหมายการค้า Wi-Fi ซ่ึงกาหนดข้นึ โดย WECA (Wireless Ethernet Compratability Alliance) ข้อดขี องมาตรฐาน IEEE 802.11b 1. เป็ นมาตรฐานทไี่ ด้รับความนิยมนามาใช้งานในปัจจุบันนี้ 2. ผ้ผู ลติ ส่วนใหญ่ทาการผลติ อุปกรณ์ภายใต้มาตรฐานนี้ 3. มรี ะบบควบคุมการเข้าไปใช้งานเครือข่าย 4. มีระบบตรวจสอบสิทธ์ิของผู้ใช้งานระหว่างอุปกรณ์น้ัน ๆ กบั Access Pointก่อนจะอนุญาตเข้าไปใช้เครือข่าย

มาตรฐาน IEEE 802.11e มาตรฐาน IEEE 802.11e มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่ีออกแบบมาสาหรับการใชง้ านแอพพลิเคชนั ทางดา้ นมลั ติเมีย เหมาะสาหรับหน่วยงานทีตอ้ งการประสิทธิภาพในการส่งขอ้ มูลประเภท Voice, Data และ Video

มาตรฐาน IEEE 802.11g มาตรฐาน IEEE 802.11g มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่ีนิยมใชง้ านในปัจจุบนั และไดเ้ ขา้ มาทดแทนผลิตภณั ฑท์ ี่รองรับมาตรฐาน IEEE 802.11bเนื่องจากสนบั สนุนอตั ราความเร็วของการรับส่งขอ้ มูลในระดบั 54 Mbpsโดยใชเ้ ทคโนโลยี OFDM บนคล่ืนสญั ญาณวิทยยุ า่ นความถ่ี 2.4 กิกะเฮิรตซ์และใหร้ ัศมีการทางานที่มากกว่ามาตรฐาน IEEE 802.11a พร้อมความสามารถในการใชง้ านร่วมกนั กบั มาตรฐาน IEEE 802.11b ได้

มาตรฐาน IEEE 802.11f มาตรฐานน้ีเป็นท่รี ้จู ักกนั ในช่ือ IAPP (Inter Access Point Protocol)ซ่ึงเป็น มาตรฐานท่อี อกแบบมาสาหรับจัดการกับผู้ใช้งานท่เี คล่ือนท่ขี ้ามเขตการให้บริการของ Access Point ตัวหน่ึงไปยงั Access Point เพ่ือให้บริการในแบบโรมมงิ สญั ญาณระหว่างกนัมาตรฐาน IEEE 802.11h มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่อี อกแบบมาสาหรับผลิตภัณฑเ์ ครือข่ายไร้สายท่ใี ช้งานย่านความถ่ี 5 กกิ ะเฮิรตซ์ให้ทางานถูกต้องตามข้อกาหนดการใช้ความถ่ขี องประเทศในทวีปยุโรป

มาตรฐาน IEEE 802.11i มาตรฐานน้ีเป็ นมาตรฐานในด้ านการรักษาความปลอดภัยของผลิตภัณฑเ์ ครือข่ายไร้สายโดยการปรับปรงุ MAC Layer เน่ืองจากระบบเครือข่ายไร้ สายมีช่องโหว่มากมายในการใช้ งาน โดยเฉพาะฟังก์ชันการเข้ารหัสแบบ WEP 64/128-bit ซ่ึงใช้คยี ท์ ่ไี ม่มกี ารเปล่ียนแปลงซ่ึงไม่เหมาะสาหรับสภาพการใช้ งานท่ีต้ องการความม่ันใจในการรักษาความปลอดภัยของการส่อื สารระดับสงู มาตรฐาน IEEE 802.11i จึงกาหนดเทคนิคการเข้ารหัสท่ใี ช้คีย์ช่ัวคราวด้วย WPA WPA2 และการเข้ารหัสในแบบ AES(Advanced Encryption Standard) ซ่ึงมคี วามน่าเช่ือถอื สงู

มาตรฐาน IEEE 802.11k มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่ใี ช้จัดการการทางานของระบบเครือข่ายไร้สาย ไม่ว่าจะเป็นการจัดการการใช้งานคล่ืนวิทยุให้มีประสิทธิภาพโดยมีฟังกช์ ันการเลือกช่องสัญญาณ การโรมมิงและการควบคุมกาลังส่งการร้องขอและปรับแต่งค่าให้เหมาะสมกบั การทางาน การหารัศมีการใช้งานสาหรับเคร่ืองไคลเอนต์ท่ีเหมะสมท่ีสุดเพ่ือให้ ระบบจัดการสามารถทางานจากศนู ยก์ ลางได้

มาตรฐาน IEEE 802.11n เป็นมาตรฐานของผลิตภณั ฑเ์ ครือขา่ ยไร้สายท่ีคาดหมายวา่ จะเขา้ มาแทนท่ีมาตรฐาน IEEE 802.11a มาตรฐาน IEEE 802.11b และมาตรฐาน IEEE802.11g ท่ีใชง้ านกนั ในปัจจุบนั โดยใหอ้ ตั ราความเร็วในการรับส่งขอ้ มูลในระดบั 100 เมกะบิตต่อวนิ าทีมาตรฐาน IEEE 802.1x เป็ นมาตรฐานท่ีใชง้ านกบั ระบบรักษาความปลอดภยั ซ่ึงก่อนเขา้ ใช้งานระบบเครื อข่ายไร้สายจะต้องตรวจสอบสิ ทธ์ิในการใช้งานก่อนโดยมาตรฐาน IEEE 802.1x จะใชโ้ พรโตคอลอาทิ LEAP PEAP EAP-TLSEAP-FAST ซ่ึงรองรับการตรวจสอบผา่ นเซิร์ฟเวอร์

ความเป็ นมาของระบบเครือข่ายไร้สาย ระบบเครือข่ายไร้สายน้ันเป็ นการส่ือสารขอ้ มูลโดยใช้คลื่นวิทยุเช่นกนั ซ่ึงระบบเครือข่ายไร้สายน้ีเกิดข้ึนคร้ังแรกในปี ค.ศ. 1971 บนเกาะฮาวายโดยเป็ นโครงงานของนักศึกษาของมหาวิทยาลัยฮาวายชื่อว่า“ALOHNET” ในขณะน้นั ลกั ษณะการส่งขอ้ มูลเป็ นแบบ Bi-directionalโดยทาการส่งสัญญาณไป-กลบั ง่ายๆ ผา่ นคล่ืนวิทยซุ ่ึงใชส้ ่ือสารกนั ระหว่างคอมพิวเตอร์ 7 เคร่ืองที่ติดต้งั อยบู่ นเกาะ 4 เกาะโดยรอบและมีศูนยก์ ลางการเชื่อมต่ออยทู่ ี่เกาะๆ หน่ึงท่ีชื่อวา่ Oahu

ประเภทของระบบเครือข่ายไร้สาย 1. ระบบเครือขา่ ยไร้สายแบบ Peer to Peer หรือแบบ Ad-hoc 2. ระบบเครือข่ายไร้สายแบบที่ตอ้ งใชอ้ ุปกรณ์ Access Point หรือเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่ Base Station

ระบบเครือขา่ ยไร้สายแบบ Peer to Peer เป็นระบบท่ีประกอบดว้ ยอุปกรณ์ท่ีมีแผงวงจรเครือข่ายแบบไร้สายโดยอุปกรณ์แต่ละเคร่ืองสามารถติดต่อสื่อสาร แบ่งการใชง้ านแฟ้มขอ้ มูลและเครื่องพิมพไ์ ด้ ขอ้ เสีย ไม่สามารถติดต่อส่ือสารกบั ระบบท่ีใชส้ ายไดโ้ ดยตรง แต่ถา้ตอ้ งการติดต่อสื่อสารกบั ระบบเครือข่ายแบบใชส้ ายจะตอ้ งใชอ้ ุปกรณ์บริดจ์(Bridge) แบบไร้สาย หรือ Access Point

ระบบเครือข่ายไร้สาย แบบทต่ี ้องใช้อุปกรณ์ Access Point เป็นอุปกรณ์ที่ทาหนา้ ท่ีคลา้ ยกบั Hub ลกั ษณะของ Access Point มีดา้ นหน่ึงที่สามารถเช่ือมต่อกบั สาย UTP ได้ เพอื่ ใชใ้ นการเชื่อมตอ่ ไปยงั ฮบั หรือเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่Base Station ลกั ษณะการส่งขอ้ มูล จะแพร่ภาพสัญญาณขอ้ มูลออกมาพร้อมกบั แปลงสัญญาณใหเ้ ป็นสัญญาณขอ้ มูลที่ใชใ้ นระบบเครือขา่ ยแบบใชส้ ายทาใหอ้ ุปกรณ์ในระบบเครือขา่ ยไร้สายที่ใช้ Access Point สามารถติดต่อกบั File Server หรือเคร่ืองพมิ พไ์ ด้

จัดทาโดยนางสาวรัจนกาญจน์ เทยี นทอง เลขท่ี 31 ปวส.2 คอม 1