إذا جلست في مطارٍ أو مقهىً أو مكتبةٍ أو حتى إن كنت مقيمًا في فندقٍ في وقتنا الحاضر فإنك بلا شك تجلس وسط شبكةٍ لاسلكيةٍ. يستخدم العديد من الأشخاص شبكة الاتصالات اللاسلكية التي تُدعى شبكة واي فايWiFiأو شبكة802.11لربط حواسيبهم في المنزل وتحاول اليوم بعض المدن استخدام هذه التقنية لتزويد خدمة إنترنت مجانية أو واطئة الكلفة للمواطنين. من المتوقع انتشار الشبكة اللاسلكية في المستقبل القريب لدرجةٍ تمكنك من دخول شبكة الإنترنت في أي مكان ووقت دون استخدامٍ للأسلاك. لتقنية الواي فاي مزايا عديدة فالشبكات اللاسلكية سهلة الإعداد وغير مكلفةٍ أبدًا ولا يمكن تمييزها إلا إذا كنت تبحث عن موقعٍ لمشاهدة الأفلام على جهازك وحتى في هذه الحالة قد لا تلاحظها عندما تكون متصلًا من نقطة اتصالhotspotفي هذا المقال سوف نسلط الضوء على التقنية التي تسمح للمعلومات بالانتقال عبر الأثير وسنراجع كذلك ما الذي تتطلبه هذه التقنية لإنشاء شبكة لاسلكية في منزلك ولكن قبل ذلك يجب علينا الاطلاع على بعض أساسيات تقنية الواي فاي.
ما هي تقنية الواي فاي؟
هي شبكةٌ لاسلكيةٌ تستخدم موجاتٍ راديويةً تمامًا كما تفعل الهواتف الخلوية والتلفاز والمذياع ففي الحقيقة إن الاتصال عبر شبكةٍ لاسلكيةٍ يشبه إلى حدٍّ بعيدٍ اتصالًا راديويًّا مزدوج المسار وأدناه تفاصيل ما يحدث:
- تترجم الوصلة اللاسلكية في جهاز الحاسوب البيانات إلى إشاراتٍ راديويةٍ ونقلها عن طريق الهوائي.
- يستلم جهاز التوجيه اللاسلكيwireless routerالإشارة ثم يفك شفرتها وبعد ذلك يرسل المعلومات إلى شبكة الإنترنت عن طريق اتصال إيثرنتEthernetسلكي.
وتجري العملية كذلك بالاتجاه المعاكس وذلك باستلام جهاز التوجيه المعلومات من شبكة الإنترنت وترجمتها إلى إشارات راديوية ومن ثم إرسالها إلى الوصلة اللاسلكية في جهاز الحاسوب. إن الإشارات اللاسلكية المستخدمة لاتصال واي فاي تشبه تمامًا الإشارات اللاسلكية المستخدمة في أجهزة اللاسلكيwalkie-talkiesوكذلك أجهزة الموبايل وأجهزة الاتصال الأخرى. حيث بإمكانها تحويل الأصفار والواحدات (1– 0إلى موجاتٍ راديويةٍ وإعادة تحويل الموجات الراديوية إلى أصفارٍ وواحداتٍ. إلا إن الإشارات اللاسلكية في تقنية الواي فاي تختلف اختلافًا ملحوظًا عن باقي الإشارات حيث إنها:
- ترسل على ترددات 2.4 جيجا هرتز أو5جيجا هرتز وهذا التردد أعلى بكثيرٍ من تلك الترددات المستخدمة في الهواتف المحمولة وأجهزة اللاسلكي والتلفاز حيث يسمح التردد العالي للإشارة بنقل المزيد من البيانات.
- تستخدم معايير شبكات802.11التي تأتي بعدة أنواع.
يرسل معيار802.11aعند5جيجا هرتز ويمكن نقل ما يصل إلى54ميجا بايت من البيانات في الثانية الواحدة وهو يستخدم كذلك تقنية مضاعفة الانقسام الترددي المتعامدOFDM) orthogonal frequency-division multiplexing)وهو أسلوب تشفيرٍ عالي الكفاءة يقسم الإشارات الراديوية إلى عدّة إشاراتٍ فرعيةٍ قبل أن تصل إلى المستلم وهذا بدوره يقلل كثيرًا من تداخل الإشارات فيما بينها.يُعتبر معيار802.11bالأبطأ والأقلّ تكلفةً حيث أصبح لفترةٍ معينةٍ رائجًا بسبب كلفته القليلة أما الآن تقهقر إلى الوراء لأن المعايير الأسرع أصبحت أقلّ تكلفة. يُنقَل هذا المعيار في حزمة تردد2.4جيجاهرتز من الطيف الراديوي فإنه يمكن التعامل مع ما يصل إلى11ميجابت من البيانات في الثانية الواحدة فهذا المعيار يستخدم معايرة إرسال التشفير التكميلي(CCK) complementary code keyingلتحسين مستوى السرعة.يرسل المعيار802.11gعند2.4جيجاهرتز تمامًا كمعيار802.11bولكنه أسرع بكثيرٍ حيث بإمكانه التعامل مع54ميجابت من البيانات في الثانية الواحدة. إن سبب سرعة هذا المعيار هو أنه يستخدم نفس الترميزOFDMالذي يستخدمه المعيار802.11aإن المعيار802.11nهو أكثر المعايير انتشارًا وهو متوافقٌ بشكلٍ تراجعيٍّ مع المعايير التي ذُكرت سابقًا. تفوّق هذا المعيار وبشكلٍ ملحوظٍ من ناحية السرعة والمدى على باقي المعايير السابقة. وكمثالٍ على ذلك ورغم أن المعيار802.11gنظريًا ينقل54ميجابت من البيانات في الثانية إلا إنه يصل فعليًا إلى24ميجابايت بالثانية بسبب ازدحام الشبكة. ومع ذلك فإن معيار802.11nيمكن أن يحقق سرعاتٍ عاليةٍ تصل إلى140ميجابايت بالثانية ويمكنه أيضًا إرسال ما يصل إلى أربعة مساراتٍ من البيانات كلٍّ منها تصل إلى150ميجابايت بالثانية كحدٍّ أقصى إلا إن معظم أجهزة التوجيه تسمح لمسارين أو ثلاثة فقط.-يُعتبر المعيار802.11acالمعيار الأحدث بدءًا من أوائل العام 2013 إلا إنه لم يُعتمَد بعد على نطاقٍ واسعٍ ولا يزال على شكل مسودةٍ في معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونياتInstitute of Electrical and Electronics Engineers (IEEE)إلا إن الأجهزة التي تدعمه متوفرة في الأسواق منذ فترةٍ. يتوافق معيار802.11acمع المعيار802.11nوكذلك باقي المعايير. إن هذا المعيار مع المعيارnوعلى حزمة تردد2.4جيجاهرتز والمعيار ac على حزمة تردد5جيجاهرتز سيكون أقل عرضةً للتداخل وأكثر سرعةً من سابقيه. وبدفعٍ عالٍ يصل إلى 450 ميجابايت بالثانية على مسارٍ واحدٍ على الرغم من أن السرعة الفعلية قد تكون أبطأ من ذلك. يسمح هذا المعيار كما هي الحال مع المعيار802.11nبنقل البيانات على عدّة مساراتٍ مكانيةٍ تصل إلى ثمانية مساراتٍ. يُسمّى هذا المعيار أحيانًا5G WiFiبسبب حزمة التردد الخاصة به. وأحيانًا أخرى يُسمّىGigabit WiFiبسبب قدرته على تجاوز سرعة واحد جيجابت بالثانية على عدّة مساراتٍ وأحيانًا ثالثةً يُطلق عليه اسم(Very High Throughput (VHT للسبب أعلاه نفسه.تركز باقي المعايير على تطبيقاتٍ محدّدةٍ من الشبكات اللاسلكية كالشبكات الموسعةWide Area Networks WANالمستخدمة داخل وسائل النقل أو على التكنولوجيا التي تسمح لك بالتنقل بين شبكةٍ لاسلكيةٍ وأخرى بسلاسةٍ.يمكن إرسال الإشارات اللاسلكية للواي فاي على أيٍّ من حزم الترددات الثلاث أو يمكن استخدام طريقة القفز التردديfrequency hopللتنقل بسرعةٍ بين حزمٍ مختلفةٍ. يساعد قفز الترددات على تقليل التداخلات والسماح لأجهزة متعددة باستخدام نفس الاتصال اللاسلكي في وقتٍ واحدٍ.طالما أن لدى الجميع محولاتٍ لاسلكيةً فمن الممكن لعدّة أجهزةٍ استخدام جهاز توجيهٍ واحدٍrouterللاتصال بالإنترنت وهذا الاتصال مناسبٌ وفي المتناول إضافةً إلى أنه غير مرئيٍّ وموثوق إلى حدٍّ ما. إذا تعطل جهاز التوجيه أو حاول العديد من الأشخاص استخدام تطبيقاتٍ ذات نطاقٍ تردديٍّ عالٍ في الوقت نفسه فمن المحتمل تعرُّض المستخدمين لمشكلة التداخل بين الإشارات أو فقدان الاتصال رغم وجود المعيار802.11acالذي يتسم بالسرعة والحداثة والذي يمكن كذلك أن يكون أداة حلٍّ لهذه المشكلة.أسماء أخرى ومعايير أخرى للشبكة اللاسلكية
قد يتساءل البعض لماذا نشير إلى الواي فاي بشبكات802.11لقد أتت التسمية من معهد مهندسي الكهرباء والإلكترونيات (IEEEحيث يضع هذا المعهد المعايير لمجموعة من البروتوكولات التكنولوجية ويستخدم نظام ترقيم لتصنيف هذه المعايير.
- تقنية واي ماكسWiMax
وتُعرف أيضًا باسم802.16تهتم بجمع فوائد الحزمة واسعة النطاقBroadbandوتقنية اللاسلكي. ستزود تقنية واي ماكس إنترنت لاسلكي بسرعاتٍ عاليةٍ وعلى مسافاتٍ طويلةٍ جدًّا ومن المأمول أن توفر إمكانية الوصول إلى مناطقَ واسعةٍ كالمدن على سبيل المثال.سنلقي الضوء فيما يلي على كيفية الاتصال بالإنترنت عن طريق نقطة اتصال واي فايWiFi Hotspot
- نقاط اتصال واي فايWiFi Hotspots
نقطة اتصال واي فاي هي ببساطةٍ منطقةٌ في الشبكة اللاسلكيةٍ يمكن الوصول إليها ويُستخدم هذا المصطلح عادةً للإشارة إلى الشبكات اللاسلكية في الأماكن العامة كالمطارات والمقاهي التي يكون عادةً بعضها مجانيًّا والبعض الآخر يتطلب بعض الرسوم ولكن في كلتا الحالتين من الممكن أن تفيدك هذه الشبكات أثناء السفر والتنقلات، إضافةً إلى أنه بإمكانك إنشاء نقطة اتصالٍ خاصةٍ بهاتفك باستخدام الهاتف الخلوي أو جهازٍ آخر خارجيٍّ يمكن أن يُربط بالشبكة الخلوية كما يمكنك دائمًا إنشاء شبكة واي فاي في منزلك الخاص.إن كنت تريد الانتفاع من نقاط اتصال الواي فاي العامة أو الشبكة المنزلية الخاصة بك فإن أول شيءٍ ستحتاج عمله هو أن تتأكد بأن جهاز الحاسوب الخاص بك مزودٌ بالمعدات والبرامج اللازمة. معظم أجهزة اللابتوب الحديثة وكذلك الحواسيب المكتبية الحديثة مزودة بأجهزة إرسالٍ لاسلكيةٍ، كما بإمكان جميع الهواتف الخلوية تقريبًا التعامل مع تقنية الواي فاي. إن لم يكن جهاز حاسوبك مزودًا أصلًا بهذه الأجهزة فبإمكانك شراء محوّلٍ لاسلكيٍّ يمكن وصله بجهاز الحاسوب عبر مدخلPCIأو مداخلUSBيمكن استخدام العديد من هذه المحولات أكثر من معيار من نوع802.11بمجرد تركيب المحول اللاسلكي وتثبيت برامج التشغيل التي تسمح له بالعمل فإن حاسوبك سيقدر على اكتشاف الشبكات الظاهرة وهذا يعني أنه بمجرد تشغيل الحاسوب فإنه سيُعلِمك بالشبكات الموجودة ويطلب منك اختيار واحدةٍ للاتصال بها. أما إذا كام جهازك الحاسوبي قديم قد تحتاج برنامج لالتقاط الشبكة والاتصال بها.تُعتبر القدرة على الاتصال بالإنترنت عن طريق نقاط الاتصال العامة شيئًا مريحًا وسهلًا للغاية وكذلك شبكات اللاسلكي المنزلية فهي تسمح لعدّة حواسيب بالاتصال بسهولةٍ تامّةٍ بالشبكة والتنقل بها من مكانٍ لآخر دون الحاجة لفصل الأسلاك وإعادة ربطها.
إنشاء شبكة لاسلكية
إذا كانت لديك عدّة حواسيب في منزلك متصلة بالشبكة فيمكنك إنشاء شبكةٍ لاسلكيةٍ عن طريق نقطة اتصالٍ لاسلكيةٍ أما إن لم تكن تلك الحواسيب متصلةً بالشبكة أو رغبت بتغيير شبكة أيثرنت فسوف تحتاج لجهاز توجيه لاسلكيrouterحيث تحتوي هذه الوحدة على ما يلي:
- منفد لربط الكابل الخاص بك أو مودمDSL
- جهاز توجيهRouter
- موزع أيثرنتEthernet hub.
- برنامج حمايةfirewall
- نقطة اتصال لاسلكيةWireless Access Point.
يتيح لك جهاز التوجيه استخدام الإشارات اللاسلكية أو كابلات أيثرنت لتوصيل الحواسيب والهواتف ببعضها أو بالطابعة أو بالإنترنت. توفر معظم أجهزة التوجيه تغطيةً لنحو 100 قدمٍ أو ما يُعادل30.5متر في جميع الاتجاهات على الرغم من أن الجدران والأبواب ممكن أن تعيق الإشارة لذا إن كان منزلك كبيرًا فعليك شراء أجهزةٍ ملحقةٍ غير مكلفةٍ تساعد على توسعة مدى التغطية لجهاز التوجيه.كما هي الحال مع المحولات اللاسلكية فإن العديد من أجهزة التوجيه ممكن أن تستخدم أكثر من معيار من نوع802.11، عادةً ما تكون أجهزة التوجيه ذات المعيار802.11bأقل تكلفةً ولكن كونها أصبحت قديمةً فقد أصبحت أبطأ من باقي أجهزة التوجيه ذات المعايير802.11aو802.11gو 802.11n و802.11acعلمًا أن الأجهزة ذات المعيار802.11nهي الأكثر شيوعًا. بمجرد أن تقوم بتوصيل جهاز التوجيه فإنه سوف يعمل ولكن بإعداداته الافتراضية. لذا تتيح لك معظم أجهزة التوجيه واجهة ويب لتغيير الإعدادات الخاصة بك حيث يمكنك اختيار التالي:
- اسم الشبكة أو كما يعرف بمعرف مجموعة الخدمات (service set identifier (SSID،حيث تكون في الإعدادات الافتراضية اسم المصنع عادةً.
- القناة التي يستخدمها الموجه: حيث إن معظم أجهزة التوجيه تستخدم القناة السادسة كقناةٍ افتراضيةٍ فإن كنت تسكن في شقةٍ مثلًا وجارك يستخدم القناة نفسها فربما ستواجه عملية تداخل لذا فالواجب تغيير هذه القناة للتخلّص من هذه المشكلة.
- خيارات الأمان لجهاز التوجيه: معظم أجهزة التوجيه تستخدم معيار متاحٍ للجميع لذا من الأفضل أن تعيّن اسم مستخدم وكلمة سر خاصَّين بك.
الأمان هو جزءٌ مهمٌّ من الشبكة اللاسلكية المنزلية فضلًا عن نقاط الاتصال العامة. فإذا عيّنت جهاز التوجيه الخاص بك لإنشاء نقطة اتصالٍ مفتوحةٍ فإن أيّ شخصٍ لديه كارت شبكةٍ لاسلكيةٍ يستطيع استخدام إشارتك الخاصة، لكن معظم الأشخاص يفضّلون إبقاء الغرباء بعيدين عن شبكتهم وهذا الأمر يتطلب منك إجراء بعض الاحتياطات الأمنية.من المهم أيضًا أن تتأكد من أن احتياطاتك الأمنية فعّالة حاليًا. كان مقياس أمان الخصوصية السلكية المتكافئة (ويب)Wired Equivalency Privacy (WEP)هو المعيار المعتمد لأمن الشبكة الواسعةWANإن الغاية من ويب هي إنشاء قاعدة أمانٍ لاسلكيةٍ من شأنها جعل أيّ شبكةٍ لاسلكيةٍ آمنةً كأيّ شبكةٍ سلكيةٍ تقليديةٍ. إلا أن قراصنة الإنترنتhackersتمكنوا من إيجاد بعض الثغرات في نظام ويب حيث أصبح اليوم من السهل إيجاد برامج وتطبيقاتٍ تخترق الشبكات الواسعة WAN العاملة بنظام ويب الأمني. جاء بعد هذا النظام النسخة الأولى من نظام التشفيرWiFi Protected Access (WPA)الذي يستخدم طريقة تشفير بروتوكول تكامل المفاتيح الزمنية(Temporal Key Integrity Protocol (TKIP وهو نسخةٌ أحدث من ويب إلا إنه لم يعد آمنًا أيضًا في الوقت الحاضر.للحفاظ على خصوصية شبكتك يمكنك استخدام إحدى أو كلتا الطريقتين التاليتين:
- الإصدار الثاني منWPAهوWPA2 WiFi Protected Access version2وهو النسخة التي حلّت محل كلٍّ منWEBوWPAوهو حاليًّا معيار الأمان الذي يوصى به لشبكات الواي فاي فهو يستخدم طريقة التشفيرTKIPأو معيار التشفير المتطور (Advanced Encryption Standard (AES حسب اختيارك عند إعداد الشبكة. يُعتبرAESالأكثر أمانًا وكما هو الحال مع كلٍّ منWEB وWPA وWPA2تتضمن عملية الأمان الدخول باستخدام كلمة مرور. إن نقاط الاتصال العامة هي إما نقاط غير مشفرةٍ ومتاحة للجميع أو تستخدم إحدى بروتوكولات الحماية المتوفرة بما فيها التشفير سهل الاختراق ويب لذا يجب توخي الحذر عند الاتصال بالشبكة بعيدًا عن المنزل. تُعتبرWPS) WiFi Protected Setup) ميزةً تربط رمز مضمنPINبجهاز التوجيه ويسهّل عملية الإعداد وهو بذلك يخلق نقاط ضعفٍ ممكن أن يخترقها القراصنة لذا ربما عليك إيقاف تفعيلWPSإن أمكن ذلك أو تبحث عن أجهزة توجيهٍ لا تحتوي هذه الميزة.
- طبقة التحكم في الوصول إلى الوسائط ماك(Media Access Control (MAC تختلف اختلافًا بسيطًا عنWEPوWPA وWPA2فهي لا تستخدم كلمة مرور للتحقق من المستخدمين وإنما تستخدم المكونات المادية للحاسوب، كلّ حاسوبٍ يحتوي على عنوان ماك أو كما يُعرف بماك أدريسMAC addressخاصٍّ به. إن عملية فلترة الماك أدريس تسمح للأجهزة ذات عناوين ماك محددةٍ فقط بالدخول إلى الشبكة، لذا عليك تحديد العناوين المسموح بها عند عملية إعداد بيانات جهاز التوجيه. إذا اشتريت جهاز حاسوب جديد أو أراد ضيوفك استخدام شبكتك فعليك إضافة عناوين ماك جديدةٍ لقائمة العناوين المسموح بها. هذا النظام ليس مضمونًا تمامًا فبإمكان أيّ قرصان محترفٍ انتحال عنوان ماك وذلك بنسخ عنوان ماك معروفٍ لخداع الشبكة بأنه يستخدم جهازًا ينتمي لتلك الشبكة.
بالإضافة إلى ذلك يمكنك أيضًا تغيير إعدادات جهاز التوجيه لتحسين عملية الأمان حيث يمكنك ضبطه لحظر طلباتWANوالحفاظ عليه من الاستجابة لطلبات الأرقام التعريفية للأجهزةIPمن مستخدمين بعيدين عنه. يمكن أيضًا وضع حدٍّ لعدد الأجهزة التي يمكنها الاتصال بجهاز التوجيه الخاصّ بك أو حتى تعطيل خاصية التحكم به من بعيد بحيث يمكن فقط للحواسيب المربوطة بشكلٍ مباشرٍ بجهاز التوجيه الخاص بك تغيير إعدادات الشبكة. عليك أيضًا تغيير معرِّف مجموعة الخدماتSSIDوالمقصود به اسم شبكة الاتصال الخاصة بك إلى اسمٍ آخر غير الافتراضي لكي لا يتمكن القراصنة من معرفة جهاز التوجيه الذي تستخدمه ومن ثم اختيار كلمة مرورٍ قويةٍ لا يمكن اختراقها.إن الشبكات اللاسلكية سهلة الإعداد وغير مكلفةٍ في الوقت نفسه ومعظم أجهزة التوجيه ذات واجهة ويب واضحةٍ وبسيطة.
