frames

‫‪IEEE 802.11 Frames‬‬ ‫فريمات الشبكات الالسلكية‬

‫تقرأ في هذا الفصل عن‬ ‫ دور فريمات الشبكات الالسلكية في اإلتصال‬‫ كيف يعلن األكسس بوينت عن نفسه‬‫ كيف يبحث الجهاز غن األكسس بوينت‬‫ فريمات التحكم و القيلولة الالسلكية‬‫ رحلة فريم الوايرلس الي اإليثرنت‬‫ دور الفريم في ضبط السرعة‬‫ دور الفريم في التوافق بين معايير الالسلكي‬‫‪ -‬استخدام ‪ VLAN‬لضبط مسار الفريم‬

‫م ‪ /‬نادر المنسي‬ ‫‪http://itech4arab.wordpress.com‬‬

‫كيفية التراسل في الشبكات الالسلكية‬ ‫كما عرفنا مسبقا أن الشبكات الالسلكية هي شبكات ترسل البيانات ‪ half-duplex‬اي أهنا ال ترسل أو‬ ‫تستقبل يف نفس الوقت و هلذا فإنه عند ارسال أكثر من جهاز يف نفس الوقت تكون البيانات قابلة للتصادم و‬ ‫هذا يؤثر علي مدي امكانية استقباهلا أو قرائتها و هذا يضطرنا إلرساهلا مرة أخري مما يزيد يف وقت اإلرسال و‬ ‫اإلستقبال و هلذا فإن الشبكات الالسلكية تستخدم طريقة لتجنب هذا التصادم و هي حتسس القناة لتفادي‬ ‫التصادم)‪carrier sense multiple access collision avoidance (CSMA/CA‬‬ ‫ومعين ‪ carrier sense‬هو قدرة املرسل علي حتسس قناة اإلرسال إلكتشاف ما إن كان هناك من يرسل يف‬ ‫نفس الوقت و سيظل ينتظر حيت يتبني له خلو الوسط و تسمي هذه الفرتة بـ ‪ IFS‬و هي الفرتة التين علي‬ ‫املرسل انتظارها حيت يرسل مرة أخري‬ ‫و هناك أنواع لـ‪IFS‬‬

‫‪■ Short interframe space (SIFS):‬‬

‫فرتة زمنية بسيطة تستخدم عند لزوم ارسال الفرمي بشكل سريع و كأنه يستعجل خلو القناة‬ ‫‪■ Point-coordination interframe space (PIFS):‬‬ ‫فرتة زمنية يستخدمها األكسس بوينت لبدء التحكم يف القناة‬ ‫‪■ Distributed-coordination interframe space (DIFS):‬‬ ‫تستخدم إلرسال البيانات أو بشكل اصح هي فرتة زمنية بني كل فرمي يرسل‬ ‫و يبني الشكل التايل كيفية ارسال الفرمي حيث يريد اجلهاز ‪ A‬اإلرسال و هلذا فيقوم باإلنصات للقناة و‬ ‫يتحسس خلوهلا يف فرتة زمنية تسمي ‪ backoff timer‬يقوم مبا يشبه العد التنازيل بسرعة تسمي‬ ‫‪ slottime‬و ختتلف قيمها بيم معايري الوايرلس ‪a, b, g.081122‬‬ ‫و دعونا نستخدم املثال التايل حيث لدينا جهاز ‪ A‬يريد اإلتصال باألكسس بوينت و هذا الشكل يبني‬ ‫خطوات هذا اإلتصال‬

‫ يتخري اجلهاز ‪ A‬توقيت رقمي عشوائي مثل ‪12‬‬‫ يبدأ يف العد التنازيل ‪ … 12 -12 – 12 – 10 – 12‬و هكذا و يف أثناء العد يقوم بتحسس‬‫فيما ان كان هناك جهاز آخر يشغل القناة‬ ‫ عندما يصل التامير ايل ‪ 20‬يقوم اجلهاز ‪ B‬بإرسال فرمي برقم عددي ‪ 52‬و ذلك حسب التعداد الذي‬‫ارتضاه عشوائيا‬ ‫ يقوم اجلهاز ‪ B‬حبجز القناة بواسطة مقدمة فرمي ‪ Frame header‬تسمي ‪network‬‬‫)‪allocation vector (NAV‬و من مث ينتظر اجلهاز ‪ A‬فرتة زمنية ‪ SIF‬ليتأكد من خلو القناة‬ ‫يقوم اجلهاز ‪ A‬بإضافة العدد‪ 52‬ايل اخلاص باجلهاز ‪ B‬ايل العدد ‪ 20‬الذي بدأ العد به و يبدأ ي العد‬ ‫مرة أخري ‪ 1…-22-2-26‬و هكذا و تسمي الفرتة الزمنية الكاملة اليت ينتظرها بـ ـ ـ ‪contention‬‬ ‫‪window‬و عندما يصل اجلهاز ‪ A‬ايل العدد ‪ 8‬هنا يتم التأكد من خلو القناة و يستطيع ارسال‬ ‫الفرمي كما بالشكل التايل حيث‬

‫ عندما يفشل اجلهاز من ارسال الفرمي ألي سبب فإنه يقوم بإعادة العملية و اختيار تعداد عشوائي أكرب‬‫من سابقه‬ ‫ عندما تنجح عملية اإلرسال يتم ارسال رسالة تأكيد ‪ ACK‬بتوقيت ‪ SIFS timer‬حيث أنه أسرع‬‫التوقيتات املستخدمة‬ ‫أنواع فريمات الشبكات الالسلكية‬ ‫ال يتشابه ارسال الشبكات السلكية مع الالسلكية اال من حيث استخدامها للعنوان الفيزيائي ‪MAC‬‬ ‫‪address‬يف الفرمي ‪ Frame‬فالشبكات الالسلكية ترتاسل بطريقة خمتلفةمتاما عن الشبكات السلكية و هلا‬ ‫ثالثة أنواع من الفرمي تستخدمهم للرتاسل‬ ‫‪■ Management frames:‬‬ ‫و يستخدم عن اإلتصال أو قطع اإلتصال بالشبكة الالسلكية‬ ‫‪■ Control frames:‬‬ ‫و يستخدم ملعرفة ميت يتم استقبال فرمي البيانات‬ ‫و هو الفرمي احلامل للبيانات‬

‫‪■ Data frames:‬‬

‫شكل فريم الشبكات الالسلكية‬ ‫يعترب فرمي الوايرلس أطول من فرمي الشبكات اإليثرنت حيث يبلغ طوله ‪ 1652‬بايت كحد أقصي فهو يبدأ‬ ‫مبقدمة الفرمي ‪ Preamble‬بطول ‪ 21‬بت او ‪ 255‬بت مث يليها سبعة أجزاء‬ ‫أوهلا ‪ fame control‬بطول ‪ 22‬بت و حيدد اهلدف من الفرمي و سنشرح أجزاءه‬ ‫ثانيها ‪ duration field‬بطول ‪ 22‬بت مبينة املدة اليت سينشغل الوسط بالفرمي‬ ‫ثالثهم ثالثة عناوين فيزيائية ‪ MAC addresses‬بطول ‪ 20‬بايت‬ ‫رابعهم ‪ sequence control field‬بطول ‪1‬بايت‪22/‬بت‬ ‫خامسهم عنوان فيزيائي اضايف ‪ MAC address‬بطول ‪0‬بايت ‪ 25/‬بت‬ ‫سادسهم ‪ frame body‬بطول ‪ 1685‬بايت‬ ‫سابعهم ‪ 5‬بايت جلزء التحقق ‪)frame check sequence (FCS‬‬ ‫الجزء الخاص بـ ـ‪control‬‬

‫حيدد هذا اجلزء كما قلنا مهمة الفرمي و حيتوي علي حقول فرعية أمهها حقل ‪ Type‬و حيدد نوع الفرمي ‪data‬‬ ‫او ‪ control‬أو ‪ management‬و بعض احلقول الباقية تبني اجتاه البيانات مرسلة أو مستقبلة طبقا‬ ‫للعنواين الفيزيائية‬ ‫الجزء الخاص بالعنواين الفيزيائية‬ ‫فرمي الوايرلس حيتوي علي أربع عناوين فيزيائية حبد أقصي‬ ‫عنوان املصدر ‪ SA source address‬هو عنوان اجلهاز الذي يريد أن يرسل الفرمي‬ ‫عنوان املرسل ‪ TA transmitter address‬و هو عنوان احملطة اليت سستقبل القرمي إلرساهلا أو اعادة‬ ‫تكرارها مثل املكرر ‪Repeater‬‬ ‫عنوان اهلدف ‪ DA destination address‬هو عنوان اجلهاز الذي ترسل له الفرمي‬ ‫عنوان املستقبل ‪ receiving address RA‬و هو عنوان احملطة اليت سرتسل الفرمي للجهاز اهلدف‬

‫و لدينا اذن أربع سيناريوهات لإلرسال‬ ‫ السيناريو األول هو أن يتم ارسال الفرمي بني جهازين يف شبكة ‪ AD-HOC‬و هنا سيكون العنوان‬‫الفيزيائي األول اهلدف أو املستقبل ‪ DA‬أو ‪ RA‬و سيكون العنوان الفيزيائي الثاين املصدر أو املرسل‬ ‫(‪)TA/SA‬‬ ‫ السيناريو الثاين يتم ارسال الفرمي بني جهاز ايل أكسس بوينت وهنا سيكون العنوان األول هو عنوان‬‫اجلهاز و العنوان الثاين هو عنوان ‪ TA/SA‬و العنوان الثالث هو ‪ DA‬و ال يستخدم الرابع‬ ‫ السيناريو الثالث هو ارجاع الفرمي عكس املرحلة الثانية و هنا يكون العنوان األول ‪ RA/DA‬و العنوان‬‫الثاين هو ‪ TA‬و الثالث هو ‪ SA‬و الرابع ال يستخدم‬ ‫ السيناريو الرابع هو ارسال الفرمي و تنقلها بني جهازي أكسس بوينت _جسور اومكررات – أو أكثر‬‫وهنا سنستخدم األربع عناوين األول ‪ RA‬و الثاين ‪ TA‬و الثالث ‪ DA‬و الرابع ‪SA‬‬ ‫و الشكل التايل هو جزء من لقطة ‪ capture‬لفرمي الوايرلس املرسل من جهاز ايل آخر و تستطيع أن تتبني فيه‬ ‫أجزاء الفرمي و طوهلا‬

‫هناك برجميات كثرية تستيطع التقاط فرمي الشبكات السلكية و الالسلكية و حتللها و هو ما يعتمد عليه اهلكر‬ ‫كثريا‬

‫أعالن األكسس بوينت عن نفسه بواسطة الفريمات اإلدارية‬ ‫كما قلنا فإن الشبكات الالسلكية تستخدم ثالث أنواع من الفرمي و هي ‪Management , Control‬‬ ‫‪, Data‬و هذه الثالث أنواع يكون الفرمي اخلاص هبم متشابه بالشكل الذي شرحناه و اإلختالف الرئيسي هو‬ ‫يف جزء ‪ Type‬من ‪ frame control‬و الذي حيدد طبيعة الفرمي مثل ‪ management frames‬و‬ ‫جزء ‪ subtype‬الذي حيدد النوع الفرعي للفرمي مثل‪ Beacon frame‬يف ‪management‬‬ ‫‪frames‬‬

‫و الفرميات اإلدارية ‪ Management Frames‬هي عدة فرميات تستخدم إلستكشاف الشبكات‬ ‫الالسلكية و اإلتصال هبا و إدارة هذا اإلتصال و ذلك عرب عدة فرميات فرعية مثل ‪ Probe‬و ‪ Beacon‬و‬ ‫فرميات التوثيق و اإلرتباط و غريها كما تري‬

‫و تؤدي هذه الفرميات مجيعا ثالث أدوار‬ ‫الدور األول هو استكشاف الشبكة و الدور الثاين هو اإلتصال بالشبكة و الدور الثالث هو إدارة هذا اإلتصال‬

‫أما الدور األول فيقوم باستكشاف أو الكشف عن الشبكة مستخدما فرميات ‪ Beacon‬كفرمي لإلعالن عن‬ ‫األكسس بوينت و فرمي ‪ Probe‬لبحث كيفية كيفية استخدام اعالن األكسس لإلتصال به كما تري‬

‫فريم ‪ beacon‬و البحث الخامل‬ ‫فعندما تريد اإلتصال بشبكة اإليثرنت العادية فإنك مبجرد أن تري منفذ اإلتصال باحلائط أو يف السويتش تقوم‬ ‫بقبس الكابل فيه ‪ ,‬و هذا األمر ال يتوفر يف الشبكات الالسلكية و لذلك وجب علي األكسس بوينت أو أي‬ ‫جهاز السلكي معد لإلتصال به أن يقوم باإلعالن عن نفسه ليعرفه من يريد اإلتصال به و اشارة هذا اإلعالن‬ ‫هو فرمي البيكون ‪ Beacon frame‬و هو فرمي يطلقه األكسس بوينت كل ‪ 011‬ميللي ثانية لإلعالن عن‬ ‫تواجده‬

‫و حيمل ‪ Beacon frame‬عدة معلومات جتعل األجهزة قادرة علي رؤيته و حتديد متطلبات اإلتصال به‬ ‫مثل نوع الشبكة و هل هي ‪ Ad Hoc‬أو ‪ Infrastructure‬و سرعة اإلتصال و عنوان الشبكة ‪SSID‬‬

‫و نوع التعديل الرايديوي املستخدم ‪ Modulation‬مثل ‪ FHSS‬أو ‪ DSSS‬أو ‪ OFDM‬أو غريها و‬ ‫ميثلهم يف الشكل السابق اختصارات‪FH, DS, CF, IBSS, ERP‬‬

‫و يوجد جزء من الفرمي يسمي )‪ Traffic Indication Map (TIM‬وظيفته حتديد ما ان كان‬ ‫األكسس بوينت يتصل بأجهزة يف وضع اخلمول الكهريب ‪ power-save mode‬و تستخدم األجهزة فرمي‬ ‫‪ATIM‬لنفس الغرض و لكن عند اإلتصال يف وضع‪Ad Hoc‬‬ ‫و تسمي عملية استخدام ‪ beacon‬بالشكف اخلامل ‪ Passive Scanning‬حيث أن جهاز الكمبيوتر‬ ‫ال يعاين يف البحث عن اإلشارة بل كل ما عليه هو ان يتسمع اإلشارة اليت تصله و يستنتج منها بيانات‬ ‫اإلتصال ‪ ,‬لكن ماذا لو أراد اجلهاز أن يقوم بنفسه بطلب بيانات األكسس بوينت أي أنه يقوم بنفسه‬ ‫بالكشف عن إشارة األكسس بوينت‬ ‫هنا تسمي هذه العملية ‪ Active Scanning‬و هي طريقة أكثر سرعة حيث أن اجلهاز يقوم مباشرة بطلب‬ ‫اإلتصال جبهة معينة بناء علي معلومات سابقة مثل ‪, SSID‬و لكي تعمل هذه الطريقة فإننا نلجأ ايل‬ ‫استخدام إحدي الفرميات اإلدارية ‪ Management Frames‬و تسمي‪Probe frames‬‬ ‫فريم ‪ Probe‬و البحث النشط‬ ‫تبدأ عملية البحث برسالة استكشافية ‪ Probe Rquest‬و حيتوي هذا الفرمي علي جزئني‬ ‫ أحدمها خيتص بعنوان الشبكة ‪ SSID‬فتستطيع أن تبحث عن شبكة معينة أو البحث العام عن أي‬‫شبكة‬ ‫‪ -‬و الثاين هو اجلزء اخلاص باملعيار املستخدم و املعوم من قبل اجلهاز ‪a, b , g , n081122‬‬

‫مث يقوم األكسس بوينت بالرد علي ‪ probe Request‬بفرمي ‪ Probe Response‬حامال معلومات‬ ‫عن األكسس بوينت تتضمن كل ما حيتاجه اجلهاز لإلتصال باألكسس بوينت و حيتوي علي نفس النوعني‬ ‫املوجودين يف فرمي الطلب ‪ Probe Request‬و مها ‪ SSID‬و ‪ Rate‬و الذي حتدده إحدي معيار‬ ‫اإلتصال‪a, b , g , n‬‬

‫و يرسل األكسس بوينت إحدي ثالث خيارات تبني مدي امكانية اجلهاز لإلتصال عرب هذه املعايري و هم‬ ‫‪mandatory, supported, disabled‬‬ ‫فأما ‪ Disabled‬فتعين أن اجلهاز ال يستطيع اإلتصال بالكشش بوينت لعدم دعمه معايري اإلتصال به‬ ‫و أما ‪ Supported‬فتعين أن اجلهاز يدعم معايري اإلتصال باألكسس بوينت و يستطيع اإلتصال علي‬ ‫إحدي هذه املعايري‬ ‫و اما ‪ Mandatory‬فهنا جيرب األكسس بوينت اجلهاز علي اإلتصال فقط بإحدي املعايري ألنه ال يدعم‬ ‫سواها‪ ,‬و هذا ال يعين أن اجلهاز جمرب علي اإلتصال باألكسس بوينت بنفس سرعة املعيار الذي يدعمه ‪a , b‬‬ ‫‪, g , n‬بل اهنما يتفقان علي املعيار املستخدم مث يقوم اجلهاز باإلصتال باألكسس بوينت حسب السرعة اليت‬ ‫يستطيع اإلتصال هبا حسب بعده أو قربه من األكسس بوينت و حسب عوامل اإلتصال األخري‬ ‫استخدام الفريمات اإلدارية في التوثيق و الربط‬ ‫أوال التوثيق ‪authentication‬‬ ‫مبجرد أن يعرف اجلهاز بيانات األكسس بونيت بواسطة ‪ probe‬أو ‪ beacon‬فإنه حياول اإلتصال به و يتم‬ ‫ذلك بواسطة فرمي التوثيق ‪ AUTHENTICATION FRAME‬و الذي يتكون من األجزاء‬ ‫التالية‬ ‫‪authentication algorithm ‬بطول ‪ 1‬بايت لعملية ‪ challenge‬عند وجود باسورد‬ ‫‪Authentication transaction ‬بطول ‪ 1‬بايت لطلب و و اإلستجابة للتوثيق‬ ‫‪Status code ‬بطول ‪ 1‬بايت لبيان مدي جناح أو فشل التوثيق‬ ‫‪Challenge text ‬بطول ‪ 6‬ايل ‪ 122‬بايت‬

‫و يتغري طول و حمتويات هذه األجزاء طبقا حلالة التوثيق و نوعها فقد تكون عملية التوثيق هذه تتطلب باسورد‬ ‫و ذلك يف حالة محاية الشبكة بـ ‪ WEP Wired equivalent privacy‬أو ال حتتاج باسورد اذا كان‬ ‫مستوي احلماية يف الشبكة‪open‬‬

‫و يف حالة كون درجة احلماية ‪ open‬يتم التأكد من متكن اإلتصال فيزيائيا باألكسس بوينت أي أن اإلتصال‬ ‫الالسلكي متحقق مث يرسل اجلهاز فرمي توثيق و لكن يكون ‪ authentication algorithm‬خايل لعدم‬ ‫وجود باسورد و يكون ‪ Authentication transaction‬بطول ‪ 2‬بايت و ليس ‪ 1‬و باقي أجزاء الفرمي‬ ‫خالية ‪ ,‬مث يقوم األكسس بوينت بالرد بواسطة فرمي ‪ authentication response‬حيتوي علي ‪ 1‬بايت‬ ‫من ‪ Authentication transaction‬و يكون اجلزء اخلاص باحلالة ‪ status‬هو‪success‬‬ ‫ثانيا مرحلة الربط ‪Association‬‬ ‫مبجرد أن يقوم األكسس بوينت بتوثيق طلب اجلهاز يقوم اجلهاز بطلب اإلنضمام لشبكة أألكسس بوينت و‬ ‫ذلك بواسطة فرمي طلب ربط ‪ association frame request‬و الذي حيتوي علي التايل‬ ‫‪2 ‬بايت لبيان مدي امكانية اجلهاز علي الربط‬ ‫‪2 ‬بايت لبيان مدي امكانية اجلهاز لإلستماع لألكسس بوينت يف حالة وجوده يف وضع اخلمول‬ ‫‪‬‬ ‫‪‬‬

‫الكهريب‪power save‬‬ ‫‪2‬ايل ‪ 65‬بايت لعنوان الشبكة ‪SSID‬‬ ‫معدل نقل البيانات الذي يدعمه اجلهاز و ذلك بطول من ‪ 6‬ايل ‪ 122‬بايت‬

‫يقوم األكسس بوينت بعدها بالرد بواسطة فرمي ‪ association response‬لبيان مدي قابلية اجلهاز للربط‬ ‫او ال مث يقوم األكسس بوينت بالرد بواسطة ‪ assosciation response frame‬مع بيان وضع الربط‬ ‫هل جنح أم ال مع بيان رقم اجلهاز يف الشبكة اليت يربطها األكسس بوينت‬

‫اثناء اإلتصال باألكسس بوينت يقوم اجلهاز مبراقبة اتصاله و طبيعي جدا ان يقوم بقطع اتصاله و ذلك بإرسال‬ ‫‪deauthentication message‬أو ‪disassociation messag e‬‬ ‫و الفرق بينهما هو أنه لو مت التأكيد علي ‪ deauthentication‬فإنه سيحتاج ايل مرحليت‬ ‫‪authentication‬و ‪ association‬ألنه قام بالغاء األصل و هو توثيق نفسه يف األكسس بوينت‬ ‫أما لو مت الغاء ربطه ‪ association‬فإنه يستطيع أن يقوم بطلب الربط مرة أخري ‪ Reassociation‬بدون‬ ‫مرحلة ‪authentication‬‬

‫و أعتقد أن لديكم اخلربة الكافية لفهم ذلك لتدرك الفرق بني اتصالك بشبكة السلكية جديدة أو أخري خمزنة‬ ‫مسبقا علي جهازك‬ ‫وهذا هو ملخص لعمليات التوثيق و الربط‬

‫‪Control Frames‬‬ ‫اآلن جاء دور فرميات التحكم ‪ Control frames‬و هي فرميات خاصة تستخدم لضبط فاعلية اإلتصال و‬ ‫اإلرسال و اإلستقبال و تنقسم لنوعني نوع يعمل يف وضع ‪ DCF‬و يكون كل جهاز مسؤل عن اإلرسال و‬ ‫اإلستقبال مثل فرميات )‪ request to send (RTS‬و )‪clear to send (CTS‬‬ ‫و )‪ Acknowledgment (ACK‬و أنواع تعمل حتت وضع ‪ PCF‬الذي يقوم فيه األكسس بوينت‬ ‫بإدارة هذه العمليات‬

‫‪RTS and CTS‬‬ ‫‪RTS/CTS‬يستخدمان حلماية اإلتصال من عمليات التصادم حبجز الوسط الالسلكي حيث يقوم املرسل‬ ‫بإستخدامهم عندما يريد أن يرسل لألكسس بيونت‬ ‫بعد ان يستقبل فرمي )‪ Clear-to-Send (CTS‬إلعالمه خبلو الوسط يقوم بإرسال فرمي‪Request-‬‬ ‫)‪to-Send (RTS‬لإلعالن عن الرغبة يف اإلرسال‬ ‫بعض املصادر تعكس العملية أي يقوم اجلهاز بإرسال ‪ RTS‬عندما يريد اإلتصال و يرسل بعدها ‪CTS‬‬ ‫إلعالمهم جبعل القناة خالية حيت يتم اإلتصال‬ ‫‪ACK‬‬ ‫)‪Acknowledgment (ACK‬فرمي حتكم يبني مدي جناح مهمة اإلرسال و التأخر يف استقبال او‬ ‫ارسال هذا الفرمي حيدث تصادم يف الوسط‬

‫فريم ‪PS-Poll‬‬ ‫)‪PS-Poll (Power-Save Poll‬فرمي حتكم يستخدم عندما يدخل اجلهاز يف وضع اخلمول و ذلك‬ ‫حلفظ الطاقة فيقوم األكسس بوينت حبفظ البيانات اليت ترسل اليه حيت “يقوم من النوم” و عندما يصحو‬ ‫اجلهاز يقوم بطلب بياناته بواسطة فرمي ‪PS-Poll‬‬ ‫أما فرميات التحكم اليت تستخدم يف وضع ‪ PCF‬فهي‬

‫)‪■ Contention Free End (CF+End‬‬ ‫)_‪■ Contention Free End Ack (CF +end_ack‬‬ ‫‪■ CF-Ack‬‬ ‫‪■ CF Ack+CF Poll‬‬ ‫‪■ CF-Poll‬‬ ‫عندما يأخذ األكسس بوينت دور املتحكم يف اإلرسال و اإلستقبال يتحول من وضع ‪ DCF‬ايل وضع‬ ‫‪PCF‬و جيعل األجهزة تنتهي عن اإلرسال لفرتة ما و تسمي هذه الفرتة ‪contention free window‬‬ ‫)‪(CFW‬و ذلك إلدارة عملية اإلرسال و اإلستقبال‬ ‫و عندما حيدث ذلك و تلتزم األجهزة مبنع اإلرسال يقوم األكسس بوينت بإرسال رسالة استطالع ‪CF-Poll‬‬ ‫ملعرفة من يريد اإلرسال‬

‫يقوم أحد األجهزة بإرسال رسالة رد هلذا اإلستطالع ليتمكن من اإلرسال فيقوم األكسس بيونت بإعطائه اجملال‬ ‫يقوم األكسس بوينت بالسماح للجهاز بتلقي البيانات بواسطة فرميات حتكم ‪ CF-Poll‬و‪CF-ACK‬‬

‫القيلولة الالسلكية‬ ‫حيث اننا نعول يف كل حياتنا تقريبا علي الطاقة املستمدة من البرتول وايل ان نستطيع جديا ان نعتمد اعتماد‬ ‫كلي علي الطاقات الدائمة والنظيفة فإنه البد ان حنافظ ونقلل استهالكنا هلذ الطاقات املستنفذة تستطيع أن‬ ‫تطفيء األجهزة الكهربية املصابيح الغري مستعملة او تستبدهلا بأخري ذات استهالك أقل و تضبط املكيف علي‬ ‫درجات أقل و تستخدم سيارات اقتصادية يف استهالك الوقودو أيضا تستطيع أن تضبط الكثري من اجهزتك‬ ‫اإللكرتونية علي وضع يسمي وضع “توفري الطاقة ‪ ” power saving‬مثل أجهزة احلاسوب و املوبايل و‬ ‫البلوتوث وغريها و يسمي احيانا وضع اإلسبات أو القيلولة الالسلكية ‪ sleeping‬معظم كروت الشبكات‬ ‫الالسلكية تستهلك الكثري من الطاقة وهلذا نستخدم خاصية توفري الطاقة ملنع او لتقليل استخدام الطاقة يف‬ ‫اوقات عدم اإلرسال او اإلستقبال‬ ‫وضع التوفري هذا قد ال يعتربه البعض خدمة قومية بقدر ما نعتربه توفري حلظي يف بطارية اجلهاز يف اماكن و‬ ‫أوقات ال نستطيع شحن البطارية‬ ‫فعندما يدخل اجلهاز ايل هذا الوضع فإنه يقوم بعمل “قيلولة السلكية ‪” Wireless Snoozing‬و يقوم‬ ‫بتعطيل بعض من خصائص الرتاسل حفظا للطاقة ‪ ,‬و عندما يصحو اجلهاز من قيلولته فإنه يتسمع ايل رسائل‬ ‫األكسس بوينت‬

‫وفكرة عمل هذا الوضع تنبين علي فرميات التحكم اليت عرفناها يف احللقة السابقة‬ ‫يف البداية يقوم اجلهاز بإرسال فرمي فارغ ‪ empty frame‬يسمي ‪ null function‬ايل األكسس بوينت‬ ‫ليخربها أن اجلهاز سيدخل يف قيلولة السلكية و ال يريد من أحد ازعاجه و بعدها سيقوم اجلهاز بإطفاء خمارجه‬ ‫الالسلكية و يعطل بعض من اشائه األخري و يبقي علي “الساعة” فخباره كم مضي من وقت اثنا قيلولته‬ ‫و هنا يبدأ األكسس بوينت يف ختزين ‪ buffer‬كل الرسائل و األحداث اليت ختص هذا اجلهاز ايل ان يقوم من‬ ‫قيلولته‬ ‫مبجرد أن يصحو اجلهاز يبدأ يف اإلستماع ايل ‪ beacon‬اخلاص باألكسس بوينت و حيتوي هذا البيكون علي‬ ‫جزء يسمي )‪ Traffic Indication Map (TIM‬يبني قائمة باألجهزة اليت أرادت اإلتصال به أثناء‬ ‫نومه‬ ‫بعدها يقوم احلهاز بإرسال فرمي حتكم )‪ Power Save Poll (PS-Poll‬ليخرب األكسس بوينت أنه كان‬ ‫نائما و قد استيقظ اآلن و يطلب منه رسائله املخزنة لديه‬ ‫يقوم األكسس بوينت بإرسال البيانات اليه عند تأكده من أنه هو اجلهاز الذي رسائله خمزنة لديه‬ ‫بعض البيكون اخلاصة باألكسس بوينت تسمي ‪Delivery Traffic Indication Map‬‬ ‫)‪(DTIM‬تبني طبيعة البينات املخزنة من حيث كوهنا عامة ‪ broadcast‬أوخمصصة لبعض اجلهات‬ ‫‪multicast‬أو جلهاز ما‪unicast‬‬ ‫بعض املصنعني يرون أن وضع ‪ power saving mode‬هبذا الشكل غري فعال و غري جمدي هلذين السببني‬ ‫‪ ‬هذا الوضع يعترب عبئا علي الشبكة بسبب تداول الكثري من الرسائل املخزنة بعد وضع القيلولة هذا‬ ‫‪ ‬وضع القيلولة غالبا ال يستمر اكثر من ‪ 28‬ايل ‪ 22‬دقيقة خالل مدة عمل بطارية عمرها التشغيلي‬ ‫ساعتني و هو أمر ال يدعو ايل حتميل الشبكة هذا الكم من تداول الرسائل من اجله‬ ‫و هلذا فالكثري من املصنعون دعموا هذا الوضع و لكن خبيارات أكثر مرونة فسيسكو مثال و غريها ادخلوا وضع‬ ‫يف كروهتم الالسلكية يسمي)‪Constant Awake Mode (CAM‬‬

‫دور الفريم في موائمة السرعة بين الجهاز و األكسس بوينت‬ ‫يقوم األكسس بوينت بإقرتاح سرعات تدفق بيانات ‪ data rate‬لألجهزة اليت تريد الربط به كي‬ ‫يستطيعوا اكمال اإلتصال و يستطيع اهلاز العمل بتلك النصيحة او اإلتصال عرب سرعات أخري‬ ‫مدعمة من قب الكسس بوينت‬ ‫فمن املمكن مثال أن يتعامل األكسس بوينت مع سرعة تدفق البيانات ذات القيمة ‪ mbps 42‬و لكنه‬ ‫يستطيع دعم ربط أجهزة تتعامل بسرعات ‪mbps42‬‬ ‫و يتم معرفة السرعات املدعومة من األكسس بوينت من خالل فرميات البيكون ‪ beacon‬اليت يطلقها يف‬ ‫عملية البحث اخلامل ‪ passive scan‬مث تتم عدة عمليات تشبه احملادثة بني اجلهاز و األكسس بوينت‬ ‫إلختيار سرعة الربط األمثل كما بالشكل‬

‫و قبل ان يتم ارسال اإلشارات يقوم كل جهاز بتحديد السرعة املثلي لإلستخدام و يتم هذا اعتمادا علي‬ ‫معامالت اإلشارة اليت عفناها مسبقا مثل ‪ RSSI‬و ‪ SNR‬و كذلك معدل الفقد‬ ‫و لذلك يقوم األكسس بوينت بوضع كل اإلحتماالت اليت يدعمها يف سرعاته يف فرمي البيكون مع وضع‬ ‫افضليات بينها فمنها ما يكون السرعة اإلفرتاضية ‪ mandatory‬و تسميها بعض املصادر ‪basic rates‬‬ ‫أو سرعة مدعومة ‪ supported‬أو معطلة ال يستطيع اإلتصال عربها‪disabled‬‬ ‫هكذا مثال‬ ‫‪„ 6 Mb/s: disabled‬‬ ‫‪„ 9 Mb/s: mandatory‬‬ ‫‪„ 12 Mb/s: supported‬‬ ‫‪„ 24 Mb/s: mandatory‬‬ ‫‪„ 36 Mb/s: supported‬‬ ‫‪„ 48 Mb/s: supported‬‬ ‫‪„ 54 Mb/s: supported‬‬

‫اذن ليستطيع اجلهاز اإلتصال باألكسس بوينت فإنه البد أن يكون قادرا علي ارسال الفرميات بسرعة ‪ 9‬و ‪42‬‬ ‫ميجابت لكل ثانية و السرعة الدين ‪ 9‬هي املستخدمة من قبل األكسس بوينت إلرسال الفرميات اإلدارية مثل‬ ‫البيكون كما تري يف الشكل السابق “سهم ‪″0‬‬ ‫و السرعة األعلي و هي ‪ 42‬يستدمها األكسس بوينت إلرسال البيانات “سهم ‪″3‬‬ ‫كذلك يرسل و يستقبل األكسس بوينت فرمي ‪ ACK‬الذي يبني جناح أو فشل وصول الفرميات األخري علي‬ ‫سرعات أقل من اليت مت ارسال تلك الفرميات ‪ ,,‬فلو مت ارسال الفرميات علي سرعة ‪ 24‬فإن ‪ ACK‬يتخري‬ ‫السرعة األقل املدعومة أو اإلفرتاضية و هي مثال ‪42‬‬ ‫كذلك فإن اجلهاز عندما يريد ارسال بيانات ايل األكسس بيونت فإنه يرسل البيانات نفسها ‪data body‬‬ ‫بالسرعة األعلي مثال ‪ 24‬و يرسل ‪ header‬بالسرعة األقل ‪mbps 9‬‬ ‫رحلة الفريم في الشبكات الالسلكية‬ ‫تعالو نبسط موضوع الفرميات اخلاصة بالوايرلس ‪ IEEE 802.11 Frames‬مبثال حواري كامل يبني كيفية‬ ‫استخدام كافة أنواع فرميات الوايرلس يف اإلتصال بني األكسس بوينت و األجهزة‬ ‫أوال و يف بداية احلوار الالسلكي يبدأ بإعالن األكسس بوينت عن نفسه بواسطة فرمي بيكون ‪beacon‬‬ ‫‪frame‬كل ثانيتني‬

‫ثانيا و من جانبه يقوم اجلهاز ‪ client A‬بعمل مسح خامل – ‪ passive scanning‬اي بدون بيانات‬ ‫مسبقة – وتبني نتيجة املسح عن وجود جهاز أكسس بوينت – الذي أعلن عن نفسه سابقا‪ -‬و يستطيع بعد‬ ‫تفحص فرمي البيكون ‪ beacon frame‬لألكسس بوينت من تبني الشروط اليت جتعله قادرا علي اإلتصال به‬

‫ثالثا يوجد جهاز جديد ‪ Client B‬يف حيز اشارة األكسس بوينت و له معرفة مسبقة باألكسس بوينت و ال‬ ‫ينتظر وجود اشارة فرمي البيكون فهو يقوم بإرسال طلب بواسطة فرمي بروب ‪probe request frame‬‬ ‫ليستكشف هبا األكسس بوينت و هو ما يسمي بالكشف النشط‪Active Scanning‬‬ ‫يف حني يقوم اجلهاز ‪ A‬مبحاولة اإلتصال باألكسس بوينت طبقا لبيانات البيكون اليت وصلته‬

‫رابعا يتعرف األكسس بوينت علي اجلهاز ‪ B‬و يقوم بإرسال رد لطلبه علي هيئة فرمي بروب ‪Probe‬‬ ‫‪response frame‬ليمكن اجلهاز من اإلتصال به فإن تأخر يف الرد يقوم اجلهاز ‪ B‬مبعاودة ارسال فرمي‬ ‫‪probe request frame‬‬

‫خامسا يبدأ األكسس بوينت بتوثيق طلبات اإلتصال للجهازين ‪ A‬و ‪ B‬بواسطة فرميات رد طلب التوثيق‬ ‫‪authentication response‬حيث قاما اجلهازان بعد أن تيقنا من قدرهتما علي اإلتصال باألكسس‬ ‫بوينت بطلب توثيق اإلتصال بواسطة فرمي طلب توثيق‪authentication request‬‬

‫سادسا بعد أن تأكدا اجلهازان من عدم ممانعة األكسس بوينت لطلب اإلتصال به يقومان بطلب الدخول ايل‬ ‫شبكته فعليا بواسطة فرمي طلب الربط ‪ Association Request‬و يتم التأكيد من قبل األكسس بوينت‬ ‫بواسطة فرمي املوافقة علي الربط‪Association Response‬‬

‫سابعا يبدأ اجلهاز الذي اتصل باألكسس بوينت بطلب ارسال بيانات و ذلك بواسطة فرمي ‪ RTS‬فيقوم‬ ‫األكسس بوينت بقبول الطلب و يفرغ القناة بفرمي ‪ CTS‬فريسل بعدها اجلهاز البيانات و خالل كل فرمي مت‬ ‫ذكره يف هذه الفقرة يتم ارسال فرمي ‪ ACK‬للتأكيد علي وصول اي من هذه الفرميات‬

‫ثامنا و أخريا انتهت طلبات اجلهاز و انتهي الغرض الذي اتصل من أجله باألكسس بوينت فيقوم بطلب فك‬ ‫ارتباط ‪ disassociation message‬فيقوم األكسس بوينت باإلستجابه له و يقطع اإلتصال به بواسطة‬ ‫فرمي‪disassociation response‬‬

‫و يظل اجلهاز قادرا علي اإلتصال به ما دام موثقا لدي األكسس بوينت و كل ما عليه لطلب اإلتصال مرة‬ ‫اخري هو ارسال اعادة طلب ولوج لشبكة األكسس بوينت كفرمي ‪ reassociation message‬ليقوم‬ ‫األكسس بوينت بقبول الطلب بفرمي‪reassociation response‬‬

‫دور الفريم في موائمة السرعة بين ‪ ieee 802.11 b‬و ‪ieee 802.11 g‬‬ ‫من أحد األشياء اجلميلة يف معيار ‪ 802.11g‬أنه متوافق مع املعيار األقدم ‪ 802.11b‬و هذا يعطي‬ ‫امكانية لألجهزة اليت تعمل علي املعيار القدمي ‪ b‬أن تستخدم األكسس بوينت الذي يتعامل مع املعيار‬ ‫من الطبيعي أن ال يفهم جهازان يتعامالن مبعيارين خمتلفني بعضهما فعندما تضع جهاز يعمل مبعيار‬ ‫‪ 802.11b‬وسط شبكة السلكية تعمل مبعيار ‪ 802.11g‬تشبه وضعك لشخص صيين وسط أشخاص‬ ‫عرب‬ ‫ألن املعيار ‪ b‬يتعامل مع تكنولوجيا تعديل ‪ DSSS‬و غري مهيء للتفاهم مع تكنولوجيا ‪ OFDM‬اليت‬ ‫يتعامل هبا ‪ 802.11g‬و لذلك فلن يوجود تفاهم بني األجهزة اليت تتعارض يف املعايري يف نفس اخللية حني‬ ‫اإلرسال و لن يوجد تنسيق مما يؤدي ايل وجود تصادمات لظنه أن القناة فارغة يف حني أهنا مشغولة ببيانات‬ ‫أجهزة ‪802.11g‬‬ ‫و لذلك احتيج ايل طريقة لعمل توافقية بني هذه املعايري و هذا هو ما تؤديه خدمة أو تكنولوجيا‬ ‫‪ Protection Mechanism‬اليت توائم بني األجهزة اليت ختتلف معايريها يف نفس اخللية‬

‫يف البداية هيا نتصور عدم وجود أجهزة تعمل باملعيار ‪ 802.11b‬يف حيز أكسس بوينت يعمل باملعيار‬ ‫‪ , 802.11g‬هنا سيكون الرد اإلفرتاضي لألكسس بوينت هو ارسال فرمي بيكون ‪beacon frames‬‬ ‫حتتوي علي املعلومات اخلاصة به و اليت منها التايل‬ ‫‪NON_ERP present: no‬‬ ‫‪Use Protection: no‬‬ ‫و ‪ ERP‬أو ‪ Extended Rate Physical‬هي معلومة تعطي من خالل البيكون تبني مدي‬ ‫االحتياج لوجود دعم ترددي ملعيار ‪ 802.11b‬و هي عالقة عكسية تعين أنه يف حالة عدم وجود أجهزة‬ ‫‪ 802.11b‬فإنه ال حاجة ايل وجود أو استخدام ‪ protection mechanism‬أو بشكل مبسط القيمة‬ ‫املعطاه منها تبني هل يوجد أجهزة من معيار ‪ 802.11b‬أم ال‬

‫أما يف حالة وجود أجهزة من املعيار ‪ 802.11b‬فإن فرميات البيكون تقوم علي الفور بإعالمهم بأهنم قادرون‬ ‫علي الولوج ايل شبكة األكسس بوينت كما تري يف الشكل‬ ‫الحظ تغري حالة‬ ‫‪NON_ERP present: yes‬‬ ‫‪Use Protection: yes‬‬

‫اآلن األكسس بوينت يعلم بوجود أجهزة ‪ 802.11b‬و هلذا تتغري طريقة اإلرسال ‪ ,‬فعندما ترسل اجهزة‬ ‫‪ 802.11g‬فرمي فإهنا البد أن تقوم بإرسال رسائل تنبيهية كفرميات )‪request to send (RTS‬‬ ‫ألجهزة ‪ 802.11b‬و بنفس سرعتها كي تستطيع األجهزة اليت تتعامل مع معيار ‪ 802.11b‬مساعها و‬ ‫فهمها و بعدها تقوم أجهزة ‪ 802.11b‬بالتجاوب و ارسال فرمي )‪ clear to send (CTS‬علي‬ ‫نفس سرعة ‪802.11b‬‬ ‫فرميات ‪ RTS‬ليست عامة ‪ broadcast‬ترسل لكل األجهزة و لكنها حمددة ‪ unicast‬و مرسلة فقط‬ ‫لألجهزة ذات املعيار ‪b‬‬

‫اخلطوة الثانية تقوم أجهزة ‪ 802.11b‬بسماع ‪ RTS‬و اليت حتتوي علي فرتة توقيتية ملزمة للسماع بدون‬ ‫ارسال تسمي ‪ duration‬و خالل هذه املدة ال يستطيع اإلرسال و ال يستطيع أيضا مساع بيانات‬ ‫‪ 802.11g‬املرسلة خالل هذه الفرتة‬ ‫يفكر اآلن ‪ 80.211b‬يف ارسال ‪ CTS‬ليتأكد من خلو القناة‬

‫اخلطوة الثانية يقوم اجلهاز ‪ B‬املتعامل باملعيار ‪ 802.11g‬بإرسال ‪ CTS‬ايل اجلهاز ‪ A‬املتعامل بنفس‬ ‫املعيار و يظل اجلهاز ‪ C‬املتعامل باملعيار ‪ 80.211b‬يسمع فقط ‪CTS‬‬

‫‪1‬‬ ‫اخلطوة الثالثة يقوم اجلهاز ‪ A‬املتعامل باملعيار ‪ 802.11g‬بإرسال بيانات ايل اجلهاز ‪ B‬الذي يتعامل بنفس‬ ‫املعيار و ال يستطيع اجلهاز ‪ C‬الذي يتعامل باملعيار ‪ 802.11b‬مساع تلك البيانات و يراها كأهنا شوشرة‬ ‫‪ noise‬و يظل ينتظر انتهاء مدة اإلنتظار املوجودة يف رسائل ‪RTS/CTS‬‬ ‫و هذا دليل علي عمل ‪protection mechanism‬‬

‫‪1‬‬ ‫كل هذا ال يعين خلو هذا التوافق من مشاكل قد حتدث فوجود املعريين يف نفس املكان قد يؤدي ايل ظاهرة‬ ‫تسمي تأثري الدومينو ‪ domino effect‬و هي تنشأن نتيجة وجود جهازي أكسس بوينت متجاورين‬ ‫أحدمها يتواجد فيه خليط من أجهزة ‪ 802.11b‬و ‪ 802.11g‬فيعلن عن بيكون هبذه املعلومات‬

‫‪NON_ERP present: yes‬‬ ‫‪,Use Protection: yes‬‬ ‫و اآلخر القريب من هذا األكسس بوينت ال يتواجد فيه هذا اخلليط و لكنه يري البيكون اخلاص باألكسس‬ ‫بوينت القريب منه فيحتاط لذلك فيعلن عن بيكون يدل علي عدم وجود أجهزة ‪ 802.11b‬لديه و لكنه‬ ‫سيأخذ احتياطاته لقرهبا منه هكذا‬ ‫‪NON_ERP present: no‬‬ ‫‪Use Protection: yes‬‬ ‫هذا األمر حيمل علي األكسس بوينت احتياطات قد ال حيتاجها أسوأها هو تقليل السرعة من سرعة املعيار‬ ‫‪ 802.11g‬ذو ‪ 11‬ميجابت لكل ثانية ايل سرعة املعيار ‪ 802.11b‬ذو ‪ 2‬ميجا بت لكل ثانية و هذا‬ ‫أحد عيوب هذا األمر و لذلك ينصح بتوحيد معايري األجهزة يف نفس الشبكة‬

‫رحلة الفريم بين شبكات اإليثرنت والشبكات الالسلكية‬ ‫عرفنا مما سبق رحلة الفرمي يف الشبكات الالسلكية ‪ ,‬لكن ماذا حيدث للفرمي عند انتقاله بني شبكة سلكية و‬ ‫أخري السلكية فمن املعروف أن شبكات سيسكو اليت تعتمدها كحلول السلكية يستخدم فيها جهاز كنرتولر‬ ‫يقوم بالتحكم يف األكسس بوينت و هذا اجلهاز يتصل بالشبكة الالسلكية بواسطة سويتش سيسكو يقوم‬ ‫بدوره بربط األكسس بوينت بواسطة أسلك ‪ UTP‬و ال يقف األمر هكذا فرمبا حتتاج أجهزة مراقبة و تأمني‬ ‫للشبكة الالسلكية و كلها سرتتبط بشبكتك الالسلكية سلكيا كما تري‬ ‫اذن فسينتقل الفرمي من شبكة سلكية ايل السلكية و العكس فهل سيتغري أم سيتم احملافظة علي شكله أم ماذا‬ ‫بالضبط و هذا ما سنتعرف عليه حاال و سنتستخدم الشبكة التالية كمثال ملا سنتكلم عنه‬ ‫و سيستخدم األكسس بوينت عنواين شبكة ‪ SSID‬لكل منهم شبكتهم اخلاصة ‪ Subnet‬أحدمها خيتص‬ ‫بالضيوف و الثاين باملستخدمني و سيكونان معزوالن شبكيا رغم استخدامهما لنفس معيار الراديو ‪a , b , g‬‬ ‫‪ , n‬و ستكون بياناهتما هكذا‬

‫الضيوف‬ ‫‪SSID : Guest‬‬ ‫‪Network : 172.30.1.0/24‬‬

‫املستخدمون‬ ‫‪SSID : UserNet‬‬ ‫‪Network : 10.99.99.0/24‬‬

‫ستقوم األجهزة املوجودة ضمن شبكة ‪ guset‬البحث اخلامل ‪ Passive Scanning‬عن األكسس‬ ‫بوينت و معين ذلك أنه لن يتم اخفاء عنوان الشبكة اخلاص هبا ‪Guest=SSID‬‬ ‫و علي العكس فسيتم اخفاء عنوان البشكة اخلاصة باملستخدمني ‪ SSID=UserNet‬و سيكون علي‬ ‫املستخدمني هبا البحث النشط عنها ‪Active Scanning‬‬ ‫و يف احلالتني سيتم تداول الفرميات بني األكسس بوينت و األجهزة من مرحلة ‪ authentication‬طلبا و‬ ‫ردا ايل مرحلة ‪ Association‬طلبا و ردا و سيتم خالل هذه املراحل تعرف األجهزة علي ‪ data rate‬و‬

‫‪ speed‬املستخدمة أو املتاحة من قبل األكسس بوينت باستخدام ‪Received Signal Strength‬‬ ‫)‪Indicator (RSSI) and signal-to-noise ratio (SNR‬‬ ‫اذن فلدينا شبكتني خمتلفتني فماذا سيحدث ان أراد جهاز يف أي من هاتني الشبكتني مراسلة اآلخر‬ ‫طبقا ملا نعرفه فإن اجلهازين معزولني ألهنما ينتميان ايل شبكتني خمتلفتني و لذلك كي يستطيع أن يراسل كل‬ ‫منهما اآلخر فالبد أن يستخدم طرق أخري منها استخدام الراوتر ‪ default gateway‬ذو العنوان‬ ‫‪ 128122122‬و هنا سيقوم اجلهاز ‪ A‬بإنشاء طلب )‪ Resolution Protocol (ARP‬و يرسله‬ ‫ايل األكسس بوينت و ذلك لرتمجة عنوان األييب اخلاص بالراوتر ايل عوان فيزيائي‬

‫عندما يرسل اجلهاز طلب )‪ Resolution Protocol (ARP‬ايل األكسس بوينت فإن األمر خيتلف‬ ‫عن الشبكات السلكية فالشبكة السلكية يتعامل الفرمي اخلاص هبا مع عنواين ‪ MAC‬مها املرسل ‪source‬‬ ‫‪ address‬و املستقبل ‪ destination address‬أما الشبكات الالسلكية فقد يكون الفرمي اخلاص هبا‬ ‫يتكون من أربع عنواين فيزيائية متثل احملطات اليت مير هبا يف طريقه بدءا من املرسل و حيت املستقبل هكذا‬ ‫)‪ = source address (SA‬و هو املاك اخلاص للجهاز املرسل لطلب ‪ ARP‬و هو العنوان الثاين يف‬ ‫الفرمي‬

‫)‪ : destination address (DA‬املاك أدرس الذي سينشر ‪ broadcast‬طلب ‪ ARP‬و هو‬ ‫‪FFFF.FFFF.FFFF.FFFF‬‬ ‫)‪ : receiving address (RA‬هو األكسس بوينت و هو العنوان األول يف الفرمي‬ ‫)‪ : transmitter address (TA‬املاك أدرس ألكسس بوينت آخر يف طريق الفرمي و هو غري موجود‬ ‫لدينا هنا‬

‫و الشكل التايل يبني فرمي وايرلس به ثالث عناوين و ال يوجد به عنوان ‪ TA‬لوجود أكسس بوينت واحد فقط‬

‫األكسس بوينت يستقبل ‪ ARP‬ويفحص حمتوياهتا و يتحقق من ‪FCS frame check sequence‬‬ ‫يف الفرمي و ينتظر فرتة تسمي )‪ short interframe space (SIFS‬مث يرسل ‪ ACK‬ايل اجلهاز الذي‬ ‫أرسل ‪ ARP‬ليطمئنه علي وصول الفرمي‬

‫يقوم بعدها األكسس بوينت بإرسال الطلب ايل جهاز الكنرتولر ‪ WLC Wireless Controller‬و‬ ‫ذلك بإستخدام بروتوكول خاص من سيسكو لتبادل البيانات بني األكسس بوينت و الكنرتولر يسمي‬ ‫‪Lightweight Access Point Protocol LWAPP‬‬

‫يسافر فرمي ‪ LWAPP‬بني األكسس بوينت و الكنرتولر عرب كابل ‪ utp‬و ليس السلكيا حيث أن وسيلة‬ ‫اإلتصال املدعومة من سيسكو بينهما هي الكابالت و هنا يطغي سؤال‬ ‫ما هو موقف فرمي الوايرلس و كيف سيتم التعامل معه‬ ‫بروتوكول ‪ LWAPP‬يقوم بعمل تغليف ‪ encapsulate‬الفرمي داخل ‪ header‬بطول ‪ 2‬بايت و هذا‬ ‫اهليدر حيتوي علي ‪ IP‬و ‪ MAC‬لألكسس بوينت كمصدر ‪ source‬و عنوان ‪ IP‬و ‪ MAC‬لـ‬ ‫‪ WLC‬كهدف ‪Destination‬‬ ‫و يتم وضع فرمي الوايرلس بكل ما فيه داخل هذا ‪ header‬و عندما يصل فرمي ‪ LWAPP‬ايل ‪WLC‬‬ ‫يقوم بإعادة صياغة طلب ‪ ARP‬القادم بصيغة الوايرلس ‪802.11‬ايل صيغة ايثرنت ‪ 802.3‬ليتم ارساهلا‬ ‫عرب كابالت اإليثرنت بالشكل الذي تراه‬

‫عندما يتسلم السويتش طلب ‪ ARP‬يقوم بقراءة عنوان اجلهة املستهدفة ‪destination MAC‬‬ ‫‪ address‬يف الفرمي و قد قلنا أهنا عنوان ‪ broadcast‬فيقوم بنشر ‪ flood‬الفرمي ايل كل البورتات اليت‬ ‫لديه عدا البورت الذي جاء منه‬ ‫عند وجود ‪ VLAN‬سيقوم السويتش بنشر طلب ‪ ARP‬عرب البورتات اليت تنتمي لنفس ‪VLAN‬‬ ‫املنتمي له البورت الداخلة منه طلب ‪ARP‬‬ ‫بعد ذلك سيصل الفرمي ايل الراوتر ‪ default gateway‬و سيقوم بالرد علي طلب ‪ ARP‬بالعنوان‬ ‫الفيزايئي ‪ MAC‬احلاص به و هنا تبدأ مرحلة الرد ‪ ARP response‬علي ‪ ARP request‬و‬ ‫لكن سيكون انتشار هذا الرد أو مساره عرب ‪ Unicast‬ألنه مت معرفة اجلهة اليت تطلب ‪ ARP‬و يكون عنوان‬ ‫مصدر‬

‫‪ ARP response‬هو عنوان الراوتر و عنوان اهلدف اي البورت القادم منه فرمي ‪ARP‬‬

‫‪ request‬يف السويتش‬

‫سيذهب الفرمي ايل الكنرتولر و يقوم بإعادة صياغته عكسية من ايثرنت ايل فرمي وايرلس صاحل للتخاطب بني‬ ‫الكنرتولر و األكسس بوينت أي ‪ LWAPP‬مث يقوم بإرساله ايل األكسس بوينت الذي يقوم بدوره حبذف‬ ‫‪ LWAPP header‬مبقيا علي فرمي الوايرلس ‪802.11 frame‬‬

‫بعدها يقوم األكسس بوينت بعمل عد تنازيل بقيمة معينة و عند انتهائها يرسل البيانات ايل اجلهاز ‪ A‬الذي‬ ‫بدوره يرسل فرمي تأكيد ‪ ACK‬بعد فرتة ‪SIFS‬‬ ‫و اآلن استطاع اجلهاز معرفة طريقه ايل جهاز آخر يف الشبكة مع عمل ‪ mapping‬لعوان الراوتر و ذلك‬ ‫عرب مسار ختلله أوساط سلكية و السلكية و أجهزة أكسس بوينت و كنرولر و سويتش و راوتر‬

‫استخدام ‪ VLAN‬لضبط مسار فريم الشبكات الالسلكية‬

‫بعد معرفتنا لرحلة فرمي الشبكات الالسلكية عرب شبكات اإليثرنت البد أن يتبادر ايل ذهننا تساؤل هو كيف‬ ‫حتافظ الشبكات االسلكية علي الفصل بني البيانات ذات ‪ SSID‬املختلفة عند مرورها من خالل سويتش‬ ‫واحد و أكسس بوينت واحد و كنرتولر واحد‬ ‫هنا يأيت دور ‪ VLAN‬يف الشبكات الالسلكية حيث نقوم بربط كل ‪ subnet‬مع ‪ SSID‬ليكون شبكة‬ ‫خاصة بكل منهم معزولة سلكيا بال ‪ vlan‬كما كانت معزولة السلكيا بواسطة ‪ SSID‬و ذلك ألن البيانات‬

‫ستمر من خاللل الكنرتولر ايل السويتش و من مث ايل الراوتر و هذه أجزاء سلكية من الشبكة و حنتاج ايل عزل‬ ‫بيانات الشبكتني كما عزلناهم السلكيا بواسطة ‪SSID‬‬ ‫و يف جهاز الكنرتولر نقوم بضبط اعداداته لربط كل ‪ SSID‬مع ‪ VLAN ID‬و عندما يصل فرمي الوايرلس‬ ‫ايل جهاز الكنرتولر فإنه يقوم بتحويل فرمي الوايرلس ايل فرمي ايثرنت و ربط كل ‪ SSID‬مع ‪VLAN‬‬ ‫اخلاصة به مث يطلقها ايل السويتش عرب خط ‪ trunk‬فيقوم السويتش بقراءة ‪ tag‬لكل ‪ vlan‬و حتديد‬ ‫طريقها‬ ‫اذن ففي الشبكات الالسلكية تستطيع جتميع املستخدمني الذين يستخدمون نفس ‪ SSID‬يف شبكة‬ ‫‪ VLAN‬واحدة و تعزل املستخدمني الذين يتعاملون مع ‪ SSID‬أخري عنهم و ذلك ألن البيانات‬ ‫الالسلكية يف أنظمة سيسكو متر مجيعها علي سويتش واحد و حتتاج ايل عزل البيانات طبقا للشبكات املوجودة‬ ‫أو يكون هناك تفاضل بني صالحيات املستخدمني طبقا لنوع ‪ SSID‬املستخدم فتحتاج لعزل املستخدمني‬ ‫املؤقتني ‪ guests‬عن الدائمني ‪users‬‬

‫الشبكات الظاهرية هي شبكات تستطيع تقسيم الشبكات احمللية ايل مناطق معزولة صانعة ما يسمي‬ ‫‪ logical broadcast domain‬لتجميع األجهزة اليت تستخدم خدمات متشاهبة أو توجد يف مكان‬

‫واحد يف شبكة واحدة معزولة بغض النظر عن أماكن تواجدها و يكون كل بورت من السويتش مرتبطا بأحد‬ ‫هذه ‪ VLAN‬مما ميكنك بتطبيق سياسة أمنية عليها‬ ‫فتستطيع أن يتبادل األجهزة املشرتكة يف نفس ‪ VLAN‬البيانات حيت و ان كانت موجودة يف أكثر من‬ ‫مكان بل و علي شبكة ‪ WAN‬و تكون معزولة عن األخري حيت و ان كانت علي نفس السويتش‬ ‫سويتشات سيسكو اليت مت اعداد ‪ VLAN‬عليها تقوم بتقييد نقل البيانات القادمة من أحد البورتات‬ ‫بنقله ايل البورت الذي ينتمي فقط ايل نفس ‪ VLAN‬القادمة منه هذه البيانات لتخرج البيانات أيضا للتصل‬ ‫ببورت يف سويتش آخر ينتمي ايل نفس ‪VLAN‬‬ ‫هذا التقييد جيعل البيانات معزولة مما ميكنك من توزيع املهام عليها طبقا لنوعها و هذا مفيد عند عمل شبكات‬ ‫هبا بيانات خاصة مثل الصوت و الفيديو و نقل البيانات عرب الوايرلس‬ ‫عنند انتقال هذه البيانات املختلفة بني السويتشات حتتاج لضبط اعدادات بورت علي األقل بني كل سويتشني‬ ‫له صالحيات محل كل أنواع ‪ VLAN‬علي السويتش و هذا البورت يكون غالبا ‪ uplink‬و يكون‬ ‫اإلتصال بني السويتشات اليت مت ضبط هذه البورتات بينها يسمي ‪trunk‬‬

‫و يعترب ‪ trunk‬هو خط اتصال بني بورت أو أكثر بني سويتشني أو سويتش و راوتر حلمل بيانات أكثر من‬ ‫شبكة ‪ VLAN‬و هلذا فإن هلذا اخلط مواصفات و بروتوكوالت خاصة فسيسكو قدمت لدعمه بروتوكول‬ ‫‪ IEEE 802.1Q‬و يقوم ‪ Trunk‬بإضافة ‪ 5‬بايت علي ‪ header‬التنقل بني بوريت السويتش‬ ‫كل بورت مت اعداده ليكون ‪ trunk‬عرب بروتوكول ‪ 802.1Q‬قادر علي نقل شبكة ‪ VLAN‬واحدة‬ ‫خاصة تسمي ‪ Native Vlan‬هلا رقم )‪ VLAN ID (VID‬و الرقم اإلفرتاضي هلا هو ‪VLAN 1‬‬ ‫تقوم هذه البشكة اخلاصة بنقل البيانات الغري منتمية ايل اي ‪ VLAN‬من اليت مت اعدادها علي السويتش‬ ‫و يفضل أن تقوم بتغيري أي إعدادات افرتاضية يف السويتش لضمان السيكيورييت‬ ‫و يتم معرفة كل ‪ VLAN‬من قبل السويتشات بواسطة ‪ tag‬يضاف بواسطة ‪ Q08112‬لكل ‪vlan‬‬ ‫يبني رقمها‬

‫عدا ‪ native‬و الذي يستطيع أي بورت تقبلها مثل بروتوكول سيسكو‬

‫‪Cisco‬‬

‫‪Discovery Protocol‬و إلدارة سويتشات سيسكو ‪ remotely‬يتم وضع ‪ Ip‬للسويتش و هذا‬ ‫األي يب هو يف األصل خاص بـ ‪ Native vlan‬لتضمن وصول للسويتش عرب ‪ trunks‬و هلذا تسمي‬ ‫‪management VLAN‬‬ ‫سيسكو يف شبكاهتا الالسلكية دائما مغرمة بالتعامل مع السويتش ‪ 3750X‬و هو ما سنتعامل معه هنا أيضا‬ ‫يتم عمل ‪ vlan‬يف وضع ‪ global configuration‬يف عدة خطوات‬ ‫أوال انشاء ‪VLAN‬‬ ‫يتم عمل ‪ vlan‬يف وضع ‪ global configuration‬بواسطة األمر ‪ Vlan x‬حيث ‪ x‬هي رقم من‬ ‫‪ 2‬ايل ‪ 2882‬بعدها تقوم بوضع اسم بواسطة األمر ‪ name y‬حيث ‪ y‬هي اإلسم الذي اخرتته و يف‬ ‫حال لو مل تقم بعمل اسم له فإن اجلهاز يقوم بعمل اسم مثل ‪ VLAN0004‬للشبكة اليت رقمتها بـ‬ ‫‪vlan 4‬‬ ‫‪wlanvlan(config)#vlan 5‬‬ ‫‪wlanvlan(config-vlan)#name guest‬‬

‫ثانيا ربط ‪ vlan‬مع بورت لسويتش‬ ‫يف وضع ‪global configuration‬‬

‫تقوم بالدخول علي وضع اعداد اي من البورتات باألمر مثال‬

‫‪ interface f0/0‬أو جمموعة منها‬

‫‪ interface range f0/0‬مث تضع األمر‬

‫مثل ‪- 5‬‬

‫‪ switchport access vlan x‬حيث ‪ x‬هو رقم ‪ vlan‬الذي تريد ربطه هبذا البورت أو هبذه البورتات‬ ‫‪wlanvlan(config)#interface range gigabitEthernet 1/0/1-5‬‬ ‫‪wlanvlan(config-if-range)#switchport access vlan 5‬‬ ‫قمنا جبعل البورتات من ‪ 2‬ايل ‪ 2‬من نوع جيجا ايثرنت ضمن الشبكة ‪ guest‬و تظل باقي البورتات ضمن‬ ‫‪native vlan‬‬ ‫تستطيع ب معرفة خمتصر ملا قمت بعمله و ستجد الشبكة ‪ guest‬و البورتات املوضوعه فيها هبذا األمر‬ ‫‪wlanvlan#sh vlan br‬‬

‫كذلك تستطيع التأكد من حالة بورت معني و الشبكة اليت يوجد هبا هبذا األمر‬ ‫‪wlanvlan#show interfaces gigabitEthernet 1/0/1 switchport‬‬

‫ثالثا ضبط اعدادات ‪trunk‬‬ ‫يف خطوتني مكررتني تستطيع عمل اعداد ملسار ‪ trunk‬علي السويتشني املتصلني به علي أن تكون‬ ‫اعدادات ‪ native vlan‬أيضا متشاهبة‬ ‫يف البداية ختتار رقم البورت مث تقوم بعدها بعمل ‪ trunk‬و لكن قد تظهر هذه الرسالة و اليت ختربك بعدم‬ ‫امكانيةعمل ‪ trunk‬و ذلك بسبب عدم تفعيل بروتوكول سيسكو ‪dot1Q‬‬

‫بعدها قم بالتأكد مما عملت بواسطة األمر ‪show interfaces tenGigabitEthernet 1/1/2‬‬ ‫‪switchport‬‬

show interfaces tenGigabitEthernet 1/1/2 trunk ‫أو بواسطة األمر‬

‫و هذا تطبيق عملي يف شبكة السلكية‬

‫عمل ‪vlan‬‬

‫ربط كل بورت بالشبكة الظاهرية ‪vlan‬‬

‫اعداد ‪Trunk‬‬

‫للمراسالت و النقد و التعقيب‬ ‫‪naderelmansi@gmail.com‬‬