Rrjeti pa tela

Një rrjet pa tela (Anglisht: Wireless network) është një rrjet kompjuterik që përdor lidhjet e të dhënave me valë midis nyjeve të rrjetit. Rrjetëzimi me valë lejon shtëpitë, rrjetet e telekomunikacionit dhe instalimet e biznesit të shmangin procesin e kushtueshëm të futjes së kabllove në një ndërtesë, ose si një lidhje midis vendndodhjeve të ndryshme të pajisjeve. Rrjetet e telekomunikacionit të administratorëve në përgjithësi zbatohen dhe administrohen duke përdorur komunikimin radio. Ky zbatim ndodh në nivelin fizik (shtresën) e strukturës së rrjetit të modelit OSI.

Ikona e rrjetit pa tela.

Shembuj të rrjeteve me valë përfshijnë rrjetet e telefonisë celulare, rrjetet lokale pa tel (WLAN), rrjetet me sensorë pa tel, rrjetet e komunikimit satelitor dhe rrjetet tokësore me mikrovalë.

Funksionimi

Për ndërtimin e një rrjeti përçues të informatave me ndihmen e valëve rrezatuese nevojiten së paku dy vegla elektronike të instaluara në aparate të ndryshme elektronike. Njëra nga këto vegla duhet që të kodojë informatat e mara nga makina elektronike dhe të transformoj ato në rrezatim i cili prodhohet po nga ajo vegël dhe shpërndaet në hapësirë me largësi të caktuar brenda së cilës gjendet vegla pranuese e cila kodin e pranuar e transformon në kodin e makinës ku gjendet.

Varësisht nga shkathtësia e transformimit dhe prodhimit të rrezeve gjendet edhe shpejtësia dhe largësia e përçimit të informatave. Po ashtu rolë të veçantë në përçimet e tilla ka edhe frekueca e zgjedhur e rrezatimit e cila mund të jetë edhe e dëmshme për shëndetin. Me qëllim të ikjes së kësaj dukurie prodhimi i këtyre veglave është standartizuar nga disa firma, standarte prodhuese që pranohet nga shtete të ndryshme.

Standardi

Edhe pse më parë ka pasur alternativa te tjera, sot standardi IEEE 802.11 mbretëron në mënyrë absolute në treg. Per këtë duhet përshëndetur sepse ka arsy të mira, e edhe shfrytëzuesit kan dobi nga kjo, pasi që nuk do të kenë probleme me kompatibilitetin në mes të paisjeve të prodhuesve të ndryshëm. Vetëm në raste shumë specifike dhe të rralla, duhet kërkuar zgjedhje jashtë standardit IEEE 802.11. Për të kuptuar mundësitë e WLAN-eve të sotme, duhet me pare standartin IEEE 802.11. Sikurse edhe standardi shumë i përhapur “me kabllo” Ethernet standarti IEEE 802.3, ashtu edhe Wireless Ethernet IEEE 802.11 përpunon dy nga gjithsej shtatë nivelet e ISO/OSI lidhjeve – niveli fizik (PHY - Physical Layer) dhe niveli i lidhjes (MAC - Media Access Control Layer). Te Wireless Ethernet-i niveli fizik nuk është më kabllo UTP, BNC apo fiber-optike por etër, nëpër të cilin emitohen valët infra të kuqe dhe radio valët. Teknologjia infra e kuqe (Infrared - IR) sot përdoret shumë rrallë në WLAN komunikime, prandaj nuk do të merremi me të. Radio komunikimi te WLAN-i bëhet në brezin frekuencor të ashtu quajtur ISM (Industrial, Scientific & Medical) i cili çdo kund në botë është pranuar si brez, për përdorimin e të cilit nuk nevojitet asnjë leje. ISM përbëhet prej tri brezeve frekuencore: 902 - 928 MHz, 2.400 - 2.483,5 MHz dhe 5.728 - 5.750 MHz. Prej tyre, momentalisht, më së shpeshti përdoret brezi rreth 2.4 GHz, megjithëse duhet pritur aplikim më të madh të brezit rreth 5.8 GHz. WLAN-et shfrytëzojnë modulimin e spektrit të zgjëruar, Spread Spectrum, i cili e shpërndan sinjalin në brez të gjërë, dhe ka shkaktuar një revolucion të vogël. Nuk është për tu çuditur, sepse kjo mundëson që disa shfrytëzues në të njëjtën kohë, të përdorin brezin e njëjtë frekuencor pa interferenca të ndërsjellta, dhe janë më rezistente ndaj pengesave dhe përgjimeve se modulimi i spektrit “të ngusht”. Në vend se të transmetohet sinjali me fuqi të madhe në brez të ngusht, është treguar se është shumë më mirë të transmetohet me fuqi të vogël në brez të gjërë frekuencor. Nëse në ndonjërën frekuencë të brezit ka pengesë, besushmëria që informata e dërguar është pranuar, është shumë më e madhe pasi që pjesa më e madhe e sinjalit është bartur, dhe pengesa nuk do të ketë fare ndikim në të. Gjithashtu, nuk duhet spjeguar shumë se pse është shumë më vështirë të përgjohet një sinjal i cili është i shpërndarë në brez të gjërë frekuencor dhe atë me fuqi shumë të vogël. Vetëm të shtojmë se kjo teknologji është zhvilluar para 50 vjetëve për qëllime ushtarake me cak që të jetë maksimalisht rezistente ndaj pengesave, interferencës dhe përgjimit.

Krahasimi me Ethernet-in klasik (me kabllo)

Për shkak të natyrës tjetër fizike të mediumit në vet nivelin e lidhjes egzistojnë dallime në krahasim me rrjetin me kabllo. CSMA/CD metoda e përdorur te rrjetat Ethernet me kabllo, këtu është jo praktike, sepse zbulimi i kolizioneve në radio sinjal është shumë më i vështirë. Në të vërtet, kahu nga emitohet sinjali, për shkak të emitimit të njëanshëm të radiosinjalit, nuk ka mënyrë të zbuloj se a ka ardh deri te kolizioni. Për këtë është ndryshuar metoda e çasjes dhe quhet Distributed Coordination Function (DCF) e cila përdorëi Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance (CSMA/CA), e jo metodën Collision Detection (CD). Ka të bëjë me atë se stacioni “ndëgjon” se a është mediumi i lirë për emitim, dhe nëse është, fillon me emitimin e sinjalit por vetëm pas një intervali të rastësishëm kohor. Kjo zvogëlon mundësinë e koalizionit sepse pamundëson që disa stacione fillojnë emitimin e njëhershëm kur kan zbuluar se mediumi është i lirë. Për komunikim më efikas përdoret CTS dhe RTS sinjali. Në fillim të komunikimit dërguesi dërgon RTS sinjal dhe për një periudhë kohore rezervon mediumin dhe informon marrësin se ka një paket për te, kuptohet nëse pranuesi gjendet përbrenda hapësirës pranuese. Nëse nuk kemi të bëjmë me ad-hoc rrjet, disa stacione nuk do të pranojnë RTS sinjalin. Mirëpo, Acess Point-i në WLAN dërgon atëherë CTS sinjal i cili tani do të mbërijë deri te pranuesi si dhe deri te të gjitha stacionet tjera, me çka u bëhet me dije se mediumi është i rezervuar dhe se emitimi do të fillojë së shpejti. Kur kemi të bëjmë me adresimin duhet përmendur se IEEE 802 skema e adresimit me gjatësi prej 48 bitësh përdore edhe standardin IEEE 802.11 me çka e bënë këtë standard kompatibil me standardet tjera të familjes së standardeve 802 në të cilën hynë edhe Ethernet-i klasik.

Çështjet e sigurisë

Pyetja e shtruar më së shpeshti kur kemi të bëjmë me WLAN rrjetet është çështja e sigurisë së tyre. Ndoshta kjo do t’ju habis, mirëpo, shumë ekspert për qështje sigurie mednojne se WLAN rrjetat janë më të sigurta se rrjeta me kabllo. Për këtë ekzistojnë argumente të forta, e mos të harojmë se edhe rrjetat me kabllo kan pjesën e vet pa kabllo, emitojnë valë të intensitetit jo të vogël, sidomos UTP rrjetat e sotme. Kur kemi të bëjmë me sigurinë, dallimet kryesore në mes rrjetave LAN dhe WLAN rrjedhin nga niveli i tyre fizik. Nuk do të merremi me dobësitë e LAN rrjetavepor do të shqyrtojmë shkurtimisht disa mekanizma sigurie që disponojmë tek WLAn rrjetat, e që nuk i hasim në botën e rrjetave me kabllo. Të përmednim sërish që vet teknologjia Spread Spectrum, siç thamë më parëi, garanton shkallë të lartë sigurie. Përveq kësaj shumë Wireless paisje kan të integruar opcionin për enkriptim. IEEE 802.11, si standard ka tekniken e sigurisë të njohur si Wired Equivalent Privacy (WEP) e cila bazohet në përdorimin e qelësit dhe algoritmit RC4 për enkriptim. Shfrytëzuesit të cilët nuk e dinë qelësin nuk mund ti qasen WLAN-it. Pasi që enkriptimi shumë lehtë implementohet në WLAN, kemi si rezultat numër të madh prodhuesish të pavarur të specuializuar për WLAN Security programe. Që dikush ti qaset WLAN rrjetit duhet ti ketë disa informata si: brezin frekuencorë, kanalin dhe nënkanalin e shfrytëzuar, qelësin e sigurisë dhe fjalëkalimin për autentikim dhe autorizim të shfrytëzuesit. Duhen më shumë shënime se te rrjetat klasike me kabllo, çka i bënë WLAN rrjetat mjaft të sigurta. Është interesante të përmendim se komunikimi infra i kuq IR ofron siguri të madhe në nivelin fizik, pasi që IR valët nuk kalojnë nëpër objekte të forta, siç është murri. Kjo zvogëlon mundësinë e aplikimit por garanton që rrjeta e formuar brenda një hapësire mund të jetë e izoluar në mënyrë të përkryer nga bota e jashtme.

Paisjet dhe aplikimi i tyre

Përbrenda WLAN-it përdoren Wireless ISA, PCI osei PCMCIA kartela të rrjetit dhe Wireless stacione të qasjes (Access Point). Wireless kartela e rrjetit është e njëjtë me kartelen klasike të rrjetit përveq që në vend të konektorit për kabllo, ka konektorin për antenë. Në nivelet më të larta të lidhjeve në rrjet, si rrjeta klasike ashtu edhe Wireless-i sillen në mënyrë identike dhe plotësisht transparente. Access Point-i nuk është hub pa kabllo, por mund ta definojmë si urë në mes rrjeteve LAN e WLAN. Ai ka LAN port (me rregull Ethenet) dhe port WLAN, kyqje për antenë. Përdoret që Wireless stacionet punuese të kyqen në rrjetin me kabllo, dhe të kundërtën, që shfrytëzuesit nga rrjeti me kabllo ti qasen WLAN-it. Duhet përmendur edhe se Access Point-i mund të përdoret edhe si Wireless kartelë ”eksterne” e rrjetit për lidhje në WLAN të vetëm një kompjuteri. Egzistojnë dy topologji apo lloje lidhjes të rrjetit Wireless Ethernet. E para është a ashtuquajtura 'ad-hoc' apo peer to peer rrjeti të cilin e përbëjnë dy Wireless stacione punuese. Çdo stacion mund të komunikoj direkt me secilin stacion tjetër punues në WLAN. Numri maksimal i stacioneve punuese në WLAN është aq i madh sa që në praktik vështirë mund të mbërrihet. Ad-hoc rrjeti mund të instalohet shumë shpejtë, është mobil dhe shpesh ka karakter të përkohshëm. Lloji i dytë i rrjetit Wireless Ethernet, i ashtuquajturi infrastructure ku stacionet punuese komunikojnë përmes Access Point-it, në mes veti dhe me stacionet tjera në rrjetin me kabllo. Këtu paraqitet edhe qështje e 'roaming'-ut që na është e njohur nga telefonia mobile, dhe paraqet kalimin e një Wireless stacioni nga një Access Point në tjetrin.

Antenat dhe mbulueshmëria

Mbulushmëria e Wireless paisjeve varet nga lloji i antenave të përdorura. Sipas këndit të emitimit egzistojnë dy lloje antenash. Të parat janë antena omni-direkcionale të cilat emitojnë sinjalin në 360 dhe mundësojnë point to multi-point komunikim. Nuk është e domosdoshme pamja optike por mbulushmëria zvogëlohet dukshem varësisht prej pengesave. Omni antenat eksterne kanë fuqi deri 15dB me të cilat arrihet mbulushmëria 10 - 20km. Ana e mirë e tyre është se munfd të mbulohen sipërfaqe të mëdha dhe mund të mbulohen të gjithë shfrytëzuesit mobil dhe stacionar dhe të gjitha LAN rrjetat që gjendet brenda hapsirës së mbulueshmërisë. Njëri prej kahjeve të zhvillimit të Wireless Ethernet-it është edhe qasja në Internet bazuar në këtë princip. Mbulimi i sipërfaqeve të tëra është tregim në vete, ekzistojnë metoda të veqanta për matjen e fuqisë së sinjalit në pika të caktuara, nevojitet përvojë kur kemi të bëjmë me reflektimin dhe difrakcionin e sinjalit nëpër pengesa, etj. Ana e keqe e omni antenave është se e shpërndan sinjalin në të gjitha drejtimet, prandaj mund ta pranon edhe ai që nuk do të duhej. Për këtë rekomandohet përdorimi i më shumë antena direkcionale të lidhura në paisje transmetuese me të ashtuquajturit spliter. Brezi frekuencorë ISM tek ne nuk është shumë i shfytëzuar dhe mospërdorimi i omni antenave aty ku është e mundur garanton se kështu do të mbetet edhe në të ardhmen. Wireless kartelat dhe Access Point-i në formë standarde liferohen me omni-dipol antena mbulushmëria e të cilave në hapsirë të hapur është rreth 250m, ndërsa në të mbyllur 50 - 150m varësisht prej llojit të objektit. Lljo i dytë i antenave është uni-direkcionale (të drejtuara), tek të cilat zakonuisht këndi i mbulushmërisë është prej 10 deri 70 dhe janë të dedikuara për lidhje point to point, por mund të përdoren edhe për lidhje point to multi-point. Mund të kenë edhe forcë të madhe të emitimit mbi 20dB, e me këtë edhe mbulushmëri shumë më të madhe deri në dhjetra kilometra. Antenave të drejtuara, me rregull, ju nevojitet pamje optike. Largësia më e madhe e mbulimit që mund të arrihet është rreth 60-70 km, e me teknika të caktuara edhe më shumë. Në largësi të mëdha pozicionimi i antenave shëndërohet në punë të komplikuar pasi që kërkon përvoj dhe paisje speciale për matje. Të përmendim se në këto distanca duhet llogaritur në efektet si lakimi i ruzullit tokësorë, për çka duhet montuar antenat në shtylla të larta. Mund të përdoren edhe stacione repetitor, që do të thotë se linku mund të realizohet me disa “kërcime” – linka të posaqëm. Se cilat antena është më optimale të përdoren varet nga përdorimi konkret dhe tereni. Ekzistojnë shumë paisje shtesë për antena të cilat në shumë raste janë mjaft të dobishme. Të përmendim paisjet për mbrojtje nga zbrazjet elektrike (Lightening Protection) që preferohet të përdoret nëse antena është e montuar në objekte që nuk janë të mbrojtur me rrufepritës. Janë interesant edhe paisjet e pëmendura më parë ndarësit e antenave (Antenna Splitter) të cilët mundësojnë që një Wireless paisje të lidhet në dy apo më shumë antena.

Oferta brenda nate

Cisco, 3Com, Nortel si dhe shumë kompani tjera të mëdha në fushën e rrjeteve kompjuterike tashmë kanë hyrë në garë dhe, thuajse brenda një nate, kanë filluar të ofrojnë zgjidhjet e tyre për Wireless Ethernet rrjeta. Mënyra për këtë është e thjeshtë dhe bëhet me blerjen e kompanive të specializuara për Wireless Ethernet apo në OEM prodhim. E ardhmja e standardit IEEE 802.11 me këtë është e garantuar dhe para shfrytëzuesit është dilema rreth zgjedhjes së teknologjisë më optimale - Wireless Ethernet apo xDSL-ët e ndryshëm, ISDN, Frame Relay apo tjetër. Wireless Ethernet-i sot është një teknologji “e pjekur”, e pazëvendësueshme në rastet kur instalimi i rrjetit duhet të bëhet në objekte të mbrojtura historike, pastaj aty ku është e vështirë apo e shtrenjtë vendosja e kabllove, ku duhet instalim i shpejtë i rrjetit apo edhe kur rrjeti duhet të jetë mobil. Wireless Etherneti jorrallaaaaaaaaaaaaë paraqet zgjedhjen më të shpejtë dhe më optimale sepse një Wireless kartelë mund të zëvendësojë me qindra metra kabllo optike dhe të gjitha peripecitë lidhur me vendosjen e të njëjtës. Është e sigurt se edhe për një kohë të gjatë rrjetet me kabllo kanë për të qenë dominante, mirëpo, përhytqindja e WLAN-ëve do të rritet shumë shpejt. Me rritjen e shpejtësisë te Wireless Ethernet-i shtrohet pyetja e investimeve shtesë në kabllimet e kategorisë 6 e posaçërisht 7 (e cila ende nuk është aprovuar zyrtarisht). Deri sa nuk shfrytëzohen potencialet e standartit të kategorisë 5E i cili përkrahë edhe Gigabit Ethernet-in 1000Base-T rrjetet në 1000 Mb/s, do të vijë deri tek përparimi në Wireless Ethernet të cilin tashmë është vështirë ta parashikojmë dhe i cili ndoshta do ti largoj përgjithmonë rrjetat me kabllo.

Shiko edhe

• Komunikimi pa tela
• Rrjeta lokale pa tela