บทที่ 9

เครือข่ายไร้สาย (Wireless LANs) จัดทาโดยนางสาวกนกวรรณ นาครักษา เลขที่ 9 ปวส.2 คอมพวิ เตอร์ธุรกจิ ห้อง 1

ระบบเครือข่ายไร้สาย (Wireless LANs) ระบบเครือข่ายไร้สาย หมายถึง เทคโนโลยที ่ีทาใหอ้ ุปกรณ์การส่ือสาร ต้งั แต่ 2 เครื่องข้ึนไป สามารถติดต่อสื่อสารกนั ไดด้ ว้ ยมาตรฐานโพรโตคอลการส่ือสาร โดยปราศจากการใชส้ ายสัญญาณใด ๆ WLAN = Wireless Local Area Network เป็นเทคโนโลยที ี่ใช้คล่ืนแม่เหลก็ ในอากาศ เช่น คล่ืนวิทยุ (Radio Frequency) หรือ คลื่นอินฟราเรด (Infrared) สาหรับการสื่อสารขอ้ มูลต่างๆ จากจุดหน่ึงไปยงั อีกจุดหน่ึง โดยไม่ตอ้ งใชส้ ายนาสัญญาณ (สายเคเบิล)ในการส่ือสารขอ้ มูล เทคโนโลยี Wireless LAN จะมีอุปกรณ์หลกั ที่เรียกว่าแอคเซสพอยต์ (Access Point)

ลกั ษณะการตดิ ต่อส่ือสารระหว่างอปุ กรณ์ในระบบเครือข่ายไร้สาย อุปกรณ์ต่าง ๆ ในระบบเครือข่ายไร้สาย สามารถติดต่อกนั ได้โดย ผา่ นคลื่นแมเ่ หลก็ ไฟฟ้ า โดยมีการกาหนดรูปแบบการส่ือสารออกเป็ น ส่วน ๆ ดงั น้ี 1. BSS (Basic Service Set) เป็ นบริเวณพ้ืนท่ีการส่ือสารระหวา่ ง อุปกรณ์ต่าง ๆ อุปกรณ์ใน BSS ติดตอ่ กนั ไดห้ ลาย ๆ เครื่อง 2. IBSS (Independent Basic Service Set) เป็ นการส่ือสารท่ีอิสระ ไม่ ถูกควบคุมโดยอุปกรณ์อ่ืน ๆ ทาให้เกิดเครือข่ายขนาดใหญ่ ผูใ้ ชจ้ านวนมาก การสื่อสารวิธีน้ีจาเป็ นตอ้ งมีอุปกรณ์ควบคุมการดูแลพ้ืนท่ีของการส่ือสาร 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 ญาณท่ีเป็ นคลื่นวทิ ยุ หรือแสงอินฟราเรด

การทางานในระดับช้ัน Data Link กาหนดวิธี รับ/ส่งขอ้ มูลระหวา่ งอุปกรณ์ต่าง ๆ ในเครือข่ายไร้สายมีการควบคุมวิธีการรับ/ส่งขอ้ มูล โดยวิธี CSMA/CD (Carrier Sense Multiplewith Collision Avoidance) ข้นั ตอนการทางาน คือ 1. CSMA เป็ นเทคนิคอยา่ งง่ายสาหรับจดั สรรการเขา้ ใชช้ ่องสัญญาณของผูใ้ ช้งานอย่างยุติธรรม วิธีน้ีเป็ นที่ยอมรับและนิยมนามาใช้งานกนั อย่างแพร่หลาย หลักการทางาน คือ เม่ืออุปกรณ์ใดต้องการส่งข้อมูล จะต้องตรวจสอบช่องสัญญาณว่าว่างหรือไม่ ตอ้ งรอจนกว่าจะว่าง อุปกรณ์ต่าง ๆที่ตอ้ งการส่งขอ้ มูลตอ้ งรอตามระยะเวลาท่ีสุ่มได้ อุปกรณ์ใดสุ่มไดร้ ะยะเวลานอ้ ยท่ีสุดจะมีสิทธ์ิเขา้ ไปใชช้ ่องสัญญาณก่อน วิธีน้ีอาจจะมีบางอุปกรณ์เขา้ ไปใชช้ ่องสัญญาณในเวลาเดียวกนั ทาให้เกิดการชนกนั ของขอ้ มูลได้ จะตอ้ งส่งขอ้ มลู ใหมอ่ ีกคร้ัง

การทางานในระดับช้ัน Data Link 2. CSMA/CA วิธีน้ีเป็ นเทคนิคการตรวจสอบว่าเกิดการชนกนั ของขอ้ มูลหรือไม่ โดยผูส้ ่งจะตอ้ งรอรับ Acknowledgement จากผูร้ ับ หากผูส้ ่งไม่ไดร้ ับ Acknowledgement กลบั มาในเวลาท่ีกาหนด แสดงวา่ เกิดการชนกนัของขอ้ มูล ผสู้ ่งตอ้ งทาการส่งขอ้ มลู เดิมอีกคร้ัง

การทางานในระดับช้ัน Network เป็นช้นั ที่ออกแบบหรือกาหนดเส้นทางการเดินทางของขอ้ มูลท่ีส่ง-รับในการผ่านขอ้ มูลระหว่างตน้ ทางและปลายทาง ซ่ึงแน่นอนวา่ ในการส่ือสารขอ้ มูลผ่านเครือข่ายการส่ือสารจะต้องมีเส้นทางการส่ง-รับข้อมูลมากกว่า1 เส้นทาง ดงั น้นั เลเยอร์ช้นั Network น้ีจะมีหน้าท่ีเลือกเส้นทางที่มีการใช้ช่องทางส่ือสารท่ีใช้เวลาการส่ือสารน้อยที่สุด และระยะทางส้ันท่ีสุดด้วยข่าวสารท่ีรับมาจากเลเยอร์ช้นั ท่ี 4 จะถูกแบ่งออกเป็นแพก็ เกตๆ ในช้นั ที่ 3

มาตรฐาน IEEE 802.1 เป็ นมาตรฐานที่กาหนดข้ึนโดย Institute of Electrical and ElectronicsEngineers เป็ นการอธิบายเกี่ยวกบั คลื่นความถี่ และการทางานของคล่ืนวิทยุสาหรับเครือขา่ ยไร้สาย 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 ทางานท่ีย่านความถี่ 5 GHz(กกิ ะเฮิรตซ์) อัตราความเร็วสูงสุดในการรับ/ส่ง ข้อมูล 54 Mbps โดยใช้คลืน่ วิทยุเป็ นช่องสัญญาณ ข้อดขี องมาตรฐาน IEEE 802.11a 1. อตั ราความเร็วสูงสุดในการรับ/ส่ง ข้อมูล 54 Mbps เหมาะสาหรับการแพร่ภาพข้อมูลทตี่ ้องการความละเอยี ดสูง ตวั อย่างเช่น HDTV 2. สามารถปรับลดอตั ราความเร็ว เพอื่ เพมิ่ ระยะทางการเชื่อมต่อ 3. ปัญหาการรบกวนจากคลน่ื สัญญาณอนื่ ๆ มนี ้อย ข้อเสียของมาตรฐาน IEEE 802.11a 1. ค่าใช้จ่ายในการตดิ ต้งั ระบบสูง 2. ระยะทางการเช่ือมต่อประมาณ 300 ฟุต น้อยกว่ามาตรฐานอน่ื ๆ 3. มรี ะบบการสนับสนุนการใช้งานมลั ตมิ เี ดยี ทมี่ ปี ระสิทธิภาพตา่

มาตรฐาน IEEE 802.11b เป็ นมาตรฐานเครือข่ายไร้ทที่ างานทย่ี ่านความถี่ 2.4 GHz อตั ราความเร็วในการรับ/ส่ง ข้อมูล 11 Mbps โดยใช้คลน่ื วิทยุเป็ นช่องสัญญาณ เป็ นท่รี ู้จักในเคร่ืองหมายการค้า Wi-Fi ซ่งึ กาหนดข้นึ โดย WECA (Wireless Ethernet Compratability Alliance) ข้อดขี องมาตรฐาน IEEE 802.11b 1. เป็ นมาตรฐานทไ่ี ด้รับความนิยมนามาใช้งานในปัจจุบนั นี้ 2. ผ้ผู ลติ ส่วนใหญ่ทาการผลติ อปุ กรณ์ภายใต้มาตรฐานนี้ 3. มรี ะบบควบคมุ การเข้าไปใช้งานเครือข่าย 4. มรี ะบบตรวจสอบสิทธ์ิของผู้ใช้งานระหว่างอุปกรณ์น้ัน ๆ กบั Access Pointก่อนจะอนุญาตเข้าไปใช้เครือข่าย

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

มาตรฐาน IEEE 802.11g มาตรฐาน IEEE 802.11g มาตรฐานน้ีเป็ นมาตรฐานท่ีนิยมใชง้ านในปัจจุบนั และไดเ้ ขา้ มาทดแทนผลิตภณั ฑ์ท่ีรองรับมาตรฐาน IEEE 802.11bเนื่องจากสนบั สนุนอตั ราความเร็วของการรับส่งขอ้ มูลในระดบั 54 Mbpsโดยใชเ้ ทคโนโลยี OFDM บนคลื่นสัญญาณวทิ ยยุ า่ นความถ่ี 2.4 กิกะเฮิรตซ์และใหร้ ัศมีการทางานท่ีมากกวา่ มาตรฐาน IEEE 802.11a พร้อมความสามารถในการใชง้ านร่วมกนั กบั มาตรฐาน IEEE 802.11b ได้

มาตรฐาน IEEE 802.11f มาตรฐานน้ีเป็นท่รี ู้จักกันในช่ือ IAPP (Inter Access Point Protocol)ซ่ึงเป็น มาตรฐานท่อี อกแบบมาสาหรับจัดการกับผู้ใช้งานท่เี คล่ือนท่ขี ้ามเขตการให้บริการของ Access Point ตัวหน่ึงไปยัง Access Point เพ่ือให้บริการในแบบโรมมงิ สญั ญาณระหว่างกนัมาตรฐาน IEEE 802.11h มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่อี อกแบบมาสาหรับผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายท่ใี ช้งานย่านความถ่ี 5 กิกะเฮิรตซ์ให้ทางานถูกต้องตามข้อกาหนดการใช้ความถ่ขี องประเทศในทวีปยุโรป

มาตรฐาน IEEE 802.11i มาตรฐานน้ีเป็ นมาตรฐานในด้ านการรักษาความปลอดภัยของผลิตภัณฑ์เครือข่ายไร้สายโดยการปรับปรุง MAC Layer เน่ืองจากระบบเครือข่ายไร้ สายมีช่องโหว่มากมายในการใช้ งาน โดยเฉพาะฟังก์ชันการเข้ารหัสแบบ WEP 64/128-bit ซ่ึงใช้คีย์ท่ไี ม่มกี ารเปล่ียนแปลงซ่ึงไม่เหมาะสาหรั บสภาพการใช้ งานท่ีต้ องการความม่ันใจในการรั กษาความปลอดภัยของการส่ือสารระดับสูง มาตรฐาน IEEE 802.11i จึงกาหนดเทคนิคการเข้ารหัสท่ีใช้คีย์ช่ัวคราวด้วย WPA WPA2 และการเข้ารหัสในแบบ AES(Advanced Encryption Standard) ซ่ึงมคี วามน่าเช่ือถือสงู

มาตรฐาน IEEE 802.11k มาตรฐานน้ีเป็นมาตรฐานท่ใี ช้จัดการการทางานของระบบเครือข่ายไร้สาย ไม่ว่าจะเป็นการจัดการการใช้งานคล่ืนวิทยุให้มีประสิทธิภาพโดยมีฟังก์ชันการเลือกช่องสัญญาณ การโรมมิงและการควบคุมกาลังส่งการร้องขอและปรับแต่งค่าให้เหมาะสมกบั การทางาน การหารัศมีการใช้งานสาหรับเคร่ื องไคลเอนต์ท่ีเหมะสมท่ีสุดเพ่ื อให้ ระบบจัดการสามารถทางานจากศูนยก์ ลางได้

มาตรฐาน IEEE 802.11n เป็นมาตรฐานของผลิตภณั ฑเ์ ครือขา่ ยไร้สายท่ีคาดหมายวา่ จะเขา้ มาแทนที่มาตรฐาน IEEE 802.11a มาตรฐาน IEEE 802.11b และมาตรฐาน IEEE802.11g ที่ใชง้ านกนั ในปัจจุบนั โดยใหอ้ ตั ราความเร็วในการรับส่งขอ้ มลู ในระดบั 100 เมกะบิตตอ่ วนิ าทีมาตรฐาน IEEE 802.1x เป็ นมาตรฐานท่ีใช้งานกบั ระบบรักษาความปลอดภยั ซ่ึงก่อนเขา้ ใช้งานระบบเครื อข่ายไร้สายจะต้องตรวจสอบสิ ทธ์ิในการใช้งานก่อนโดยมาตรฐาน IEEE 802.1x จะใชโ้ พรโตคอลอาทิ LEAP PEAP EAP-TLSEAP-FAST ซ่ึงรองรับการตรวจสอบผา่ นเซิร์ฟเวอร์

ความเป็ นมาของระบบเครือข่ายไร้สาย ระบบเครือข่ายไร้สายน้ันเป็ นการสื่อสารข้อมูลโดยใช้คลื่นวิทยุเช่นกนั ซ่ึงระบบเครือข่ายไร้สายน้ีเกิดข้ึนคร้ังแรกในปี ค.ศ. 1971 บนเกาะฮาวายโดยเป็ นโครงงานของนักศึกษาของมหาวิทยาลัยฮาวายชื่อว่า“ALOHNET” ในขณะน้ันลกั ษณะการส่งขอ้ มูลเป็ นแบบ Bi-directionalโดยทาการส่งสัญญาณไป-กลบั ง่ายๆ ผ่านคลื่นวิทยุซ่ึงใช้สื่อสารกนั ระหวา่ งคอมพิวเตอร์ 7 เครื่องที่ติดต้งั อยบู่ นเกาะ 4 เกาะโดยรอบและมีศูนยก์ ลางการเชื่อมตอ่ อยทู่ ่ีเกาะๆ หน่ึงที่ช่ือวา่ Oahu

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

ระบบเครือข่ายไร้สายแบบ Peer to Peer เป็นระบบท่ีประกอบดว้ ยอุปกรณ์ท่ีมีแผงวงจรเครือข่ายแบบไร้สายโดยอุปกรณ์แต่ละเคร่ืองสามารถติดต่อสื่อสาร แบ่งการใชง้ านแฟ้ มขอ้ มูลและเครื่องพิมพไ์ ด้ ขอ้ เสีย ไมส่ ามารถติดตอ่ สื่อสารกบั ระบบที่ใชส้ ายไดโ้ ดยตรง แต่ถา้ตอ้ งการติดตอ่ สื่อสารกบั ระบบเครือข่ายแบบใชส้ ายจะตอ้ งใชอ้ ุปกรณ์บริดจ์(Bridge) แบบไร้สาย หรือ Access Point

ระบบเครือข่ายไร้สาย แบบทตี่ ้องใช้อุปกรณ์ Access Point เป็ นอุปกรณ์ที่ทาหนา้ ที่คลา้ ยกบั Hub ลกั ษณะของ Access Point มีดา้ นหน่ึงท่ีสามารถเช่ือมต่อกบั สาย UTP ได้ เพ่ือใชใ้ นการเชื่อมตอ่ ไปยงั ฮบั หรือเรียกอีกอยา่ งหน่ึงวา่Base Station ลกั ษณะการส่งขอ้ มูล จะแพร่ภาพสญั ญาณขอ้ มลู ออกมาพร้อมกบั แปลงสญั ญาณใหเ้ ป็ นสญั ญาณขอ้ มลู ที่ใชใ้ นระบบเครือขา่ ยแบบใชส้ ายทาใหอ้ ุปกรณ์ในระบบเครือข่ายไร้สายที่ใช้ Access Point สามารถติดต่อกบั File Server หรือเครื่องพมิ พไ์ ด้

จบบทท่ี 8