WLAN (Wireless Local Area Networks) คืออะไร สรุปให้เข้าใจง่าย ๆ

EP.1 Overview

โมชิ โมชี~~ สวัสดีค่ะ ห่างหายกันไปนาน ผ่านช่วงสอบกลางภาคกันมาแล้ว ช่วงนี้ก็จะอินกับญี่ปุ่นนิดหน่อย ? 5555 เอาล่ะหลังจากที่คิดอยู่ว่าจะเขียนเรื่องอะไรดี ซึ่งของเก่าก็ดองไว้เต็มเลย แต่ว่าขณะที่กำลังเริ่มลงมือเขียนอยู่เนี่ย วันพรุ่งนี้มีเรียนวิชาไวเลสพอดีและกำลังเรียนเรื่อง WLAN เลยว่าเขียนเรื่องนี้หน่อยดีกว่า เริ่มกันเลย !!

Wireless Local Area Netoworks (WLANS) คือ?

อ่านว่า ‘ไว-เหรด-แลน’ นะคะ สารภาพว่าตอนเห็นครั้งแรกก็จำตลอดว่า W-L-A-N หรือไม่ก็ อ่านว่า ดับบิว-แลน มาตลอด T0T

WLANS เป็นเครือข่ายไร้สายที่ออกแบบใช้สำหรับพื้นที่จำกัด มีรัศมีการส่งไม่เกิน 100 เมตร ส่วนใหญ่ก็จะใช้ในพื้นที่สถานะ เช่น สำนักงาน มหาวิทยาลัย ร้านกาแฟ สนามบิน เป็นต้น

มี 2 รูปแบบคือ ad hoc network และ infrastructure network

ad hoc network หรือ isolated network จะไม่มีการต่อกับเครือข่ายอื่น มีแค่ Client devices แล้วเชื่อมต่อกันเอง ไม่มี AP (Access point) นะคะ

infrastructure network จะมีการเชื่อมต่อกับเครือข่ายอื่น เช่น LAN ต่อกับอินเทอร์เน็ต WLAN เลยเป็นส่วนขยาย LAN

ข้อดีของ WLAN

ติดตั้งง่ายและสะดวก เพราะเป็นแบบไร้สาย ราคาก็เลยถูก ผู้ใช้เคลื่อนที่ได้ เป็นระเบียบสวยงาม เพราะไม่มีสายที่ทำให้รกรุงรัง

การเข้าถึงเครือข่าย (Network access) ง่าย แค่มี AP (Access point)

ส่วนประกอบของ WLAN

• Client devices
• Access point (AP)
• Internet Service Provider (ISP)
• Wireless network interface card (Wireless NIC)

แค่มี Client devices กับ AP ก็นับว่าเป็น WLAN แล้ว แต่เนื่องจากว่าผู้ใช้มีการนำไปต่อเครือข่ายอินเทอร์เน็ตก็เลยมี ISP และ NIC เพิ่มเข้ามา

การที่ LAN จะต่ออินเทอร์เน็ตได้ต้องผ่าน ISP

Wireless network interface card

ตัวอุปกรณ์ (Client devices) จะต้องมี interface ที่ต่อเข้ากับเครือข่ายอินเทอร์เน็ตเรียกว่า Wireless NIC แต้ถ้าเป็นแบบมีสาย (LAN) จะเรียกว่า NIC โดย Wireless NIC จะไม่มีพอร์ต RJ45 แต่มี antenna แทน

ตัวอย่างของ Wireless NICS

Access Points

Client devices จะติดต่อผ่าน Access point เข้าไปยัง LAN

หน้าที่หลักของ AP คือ relay สัญญาณระหว่าง Client devices ซึ่งก็จะทำหน้าที่ได้สองอย่างคือ เป็น base station และ bridge

• base station เป็นสถานีฐาน ทำให้เปลี่ยนเส้นทางของสัญญาณ เช่น Client device A จะติดต่อกับ Client device B ได้ต้องผ่าน AP

Client device A → AP → Client device B

• bridge เป็นสะพาน เชื่อมต่อระหว่าง wireless เข้าไปยัง LAN

องค์ประกอบของ AP

• Radio Transcriver เป็นตัวสร้างและรับสัญญาณ
• Antenna
• port RJ-45

การติดตั้ง AP ซึ่งมี antenna ควรจะติดตั้งที่สูง เช่น เพดาน เพื่อให้การรับส่งสัญญาณได้ดี หรือมีสิ่งกีดขวางน้อยที่สุด

AP ที่ทำหน้าที่เป็นจุดเชื่อมต่อเครือข่ายแบบมีสาย

Dynamic rate selection เป็นกระบวนการที่ AP เลือก data rate อัติโนมัติขึ้นอยู่กับคุณภาพของสัญญาณ (signal strength)

Power over Ethernet (PoE) media ถ้า AP ใด มี PoE จะมีการส่งไฟเลี้ยง (Power) ช่องทางเดียวกับสาย LAN จากเดิมที่ต้องต่อสาย Power แยก

WLAN Modes

การเชื่อมต่อมีอยู่ 2 แบบคือ Ad Hoc Mode และ Infrastructure Mode

Ad Hoc Mode

เป็นการเชื่อมต่อในลักษณะของ peer-to-peer mode คือ Client device แต่ละตัวมีความสามารถเท่ากัน ไม่มีการใช้ AP Client device ติดต่อกันโดยตรง

มีชื่อทางการคือ Independent Basic Service Set (IBSS) mode

ข้อดี คือ ติดตั้งได้ง่าย มีการแชร์ทรัพยากรร่วมกัน จะเห็นได้ว่าไม่มีการต่อ LAN แต่ถ้าเราอยากต่ออินเทอร์เน็ตก็ต้องให้เครื่องใดเครื่องหนึ่งต่อินเทอร์เน็ต

ข้อเสีย คือ เป็นเครือข่ายเฉพาะกิจ จะติดต่อได้เฉพาะเครื่องที่เข้ามาคุยกัน

Ad Hoc Mode

Infrastrusture Mode

ปัจจุบันนิยมใช้โหมดนี้ มีชื่อทางการคือ Basic Service Set (BSS) mode ซึ่งจะมี AP 1 ตัว

ใน WLAN มาตรฐาน IEEE 802.11 ตัว MAC address ของ AP เรียกว่า basic service set identifier (BSSID)

แต่ถ้ามี AP หลายตัวจะเรียกว่า Extended Service Set (ESS)

ซึ่งมีชื่อเครือข่ายคือ Service Set Identifier (SSID)

Extended Service Set (ESS)

ESS จะมีพื้นที่ทับซ้อน เพื่อให้ CLient device สามารถเปลี่ยนช่องสัญญาณได้โดยที่ไม่หลุดจากการเชื่อมต่อ AP โดยในขณะที่ Client device เคลื่อนที่จาก AP วงแรก ไปยัง AP วงที่สอง เรียกว่า roaming มีการเปลี่ยน AP ซึ่งผู้ใช้จะไม่รู้ เพราะมีการเปลี่ยนช่องสัญญาณก่อนที่สัญญาณจะหลุดไป ให้นึกถึงไวไฟ เมื่อเราเดินออกมาจากจุดที่มีไวไฟไปยังที่อื่นที่ไวไฟนั้นมาไม่ถึง มือถือเราจะเชื่อมไวไฟในบริเวณนั้นอัติโนมัติ

โดย Client devices จะใช้ BSSID ในการระบุว่ากำลังเกาะที่ AP ตัวไหน และในแต่ละ AP จะใช้ช่องความถี่ต่างกัน แต่อยู่ใน LAN เดียวกัน

Client ทำการแสกนอยู่เรื่อย ๆ หรือก็คือรอฟังที่ control channel จะรอฟังข้อมูล becon frame ซึ่งใน becon frame จะมีข้อมูลเกี่ยวกับเครือข่าย เช่น SSID, BSSID พอแสกนเสร็จ Client จะขอเข้าร่วมโดยเลือก AP จาก signal strength ที่สูง เป็นการส่ง assocation request ไปยัง AP แล้วก็จะสลับไปยังช่องสัญญาณนั้น

การเปลี่ยน AP หนึ่งไปยังอีก AP หนึ่งที่อยู่ใน SSID เดียวกัน เรียกว่า handoff

พักเบรกกันสักหน่อย T — T จบกันไปแล้วกับ EP.1 ต่อไป EP.2 จะมาเรียนรู้เกี่ยวกับมาตรฐานของ WLAN กัน ฝันดีค่ะ!