Wi-Fi हवा के ज़रिए डेटा कैसे भेजता है

अधिकांश वाई-फ़ाई नेटवर्क का केंद्रीय उपकरण एक्सेस पॉइंट (AP) होता है। AP वह रेडियो केंद्र है जिससे वायरलेस क्लाइंट जुड़ते हैं, और यह आमतौर पर केबल के माध्यम से अपने पीछे मौजूद तारयुक्त नेटवर्क से जुड़ा होता है। आपका फ़ोन हवा के माध्यम से AP से बात करता है; AP उस ट्रैफ़िक को तारयुक्त LAN और इंटरनेट तक भेजता है। घरों में AP अक्सर राउटर के अंदर ही बना होता है।

हर वाई-फ़ाई नेटवर्क एक नाम प्रसारित करता है, जिसे SSID (Service Set Identifier) कहा जाता है। यही वह नेटवर्क नाम है जो फ़ोन पर वाई-फ़ाई चुनते समय दिखाई देता है, जैसे HomeNet या CoffeeShop। उपकरणों को नेटवर्क खोजने और उससे जुड़ने में सहायता देने के लिए AP SSID प्रसारित करता है। बड़े क्षेत्र को कवर करने के लिए कई AP एक ही SSID साझा कर सकते हैं, जिससे उपकरण एक ही नेटवर्क नाम के अंतर्गत उनके बीच घूम सकते हैं।

जुड़ने के लिए, कोई क्लाइंट किसी एक्सेस पॉइंट से संबद्ध होता है। उपकरण उपलब्ध नेटवर्क खोजता है, SSID चुनता है और प्रमाणीकरण तथा संबद्धता की प्रक्रिया पूरी करता है, ताकि AP उसे अपने सदस्य के रूप में पहचान सके। संबद्ध होने के बाद (और सुरक्षा हैंडशेक पूरा होने पर), उपकरण उस AP के माध्यम से डेटा भेज और प्राप्त कर सकता है। यह संबद्धता वायरलेस दुनिया में स्विच पोर्ट में केबल लगाने के बराबर है।

तारयुक्त स्विच पोर्ट के विपरीत, वाई-फ़ाई एक साझा, हाफ़-डुप्लेक्स माध्यम है: किसी भी क्षण एक चैनल पर केवल एक उपकरण प्रसारित कर सकता है, क्योंकि सभी उपकरण एक ही वायु-क्षेत्र साझा करते हैं। उपकरण बारी-बारी से प्रसारित करते हैं। एक AP पर जितने अधिक क्लाइंट होंगे, उन्हें हवा उतनी ही अधिक साझा करनी पड़ेगी; इसी कारण भीड़भाड़ वाला वाई-फ़ाई धीमा महसूस होता है। अच्छा डिज़ाइन क्लाइंट को अलग-अलग AP और चैनलों में बाँटता है।

उपकरण हवा साझा करते हैं, इसलिए वाई-फ़ाई CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance) का उपयोग करता है। कोई उपकरण प्रसारण से पहले सुनकर जाँचता है कि चैनल खाली है या नहीं और दूसरों के प्रसारण पर बोलने से बचने के लिए संकेतों का उपयोग करता है। टकराव का पता लगाने वाले तारयुक्त Ethernet के विपरीत, वायरलेस उपकरण आमतौर पर टकराव का पता नहीं लगा सकते; इसलिए वे शुरुआत में ही उनसे बचने पर ध्यान देते हैं।

दूरी बढ़ने पर रेडियो संकेत कमज़ोर होते हैं और दीवारों, फ़र्श, धातु तथा यहाँ तक कि लोगों से अवरुद्ध या और कमज़ोर हो जाते हैं। इसे क्षीणन कहा जाता है। AP से जितना दूर जाएँगे या रास्ते में जितनी अधिक बाधाएँ होंगी, संकेत उतना ही कमज़ोर और कनेक्शन उतना ही धीमा होगा, क्योंकि जुड़े रहने के लिए उपकरण धीमी और अधिक विश्वसनीय प्रसारण विधियों पर लौट आते हैं।

वाई-फ़ाई पूरी तरह दो-तरफ़ा है: आपका उपकरण हवा के माध्यम से डेटा भेजता (अपलोड करता) और प्राप्त करता (डाउनलोड करता) है। हवा अविश्वसनीय होने के कारण AP और क्लाइंट लगातार डेटा तथा प्राप्ति की पुष्टि करने वाले छोटे स्वीकृति फ़्रेमों का आदान-प्रदान करते हैं। यदि कोई फ़्रेम हस्तक्षेप के कारण खो जाए, तो उसे फिर से प्रसारित किया जाता है। यह आगे-पीछे का संचार रेडियो की अव्यवस्थित और साझा प्रकृति के बावजूद वायरलेस कनेक्शन को विश्वसनीय बनाए रखता है।

अधिकांश वाई-फ़ाई इन्फ़्रास्ट्रक्चर मोड में चलता है, जहाँ हर उपकरण एक केंद्रीय एक्सेस पॉइंट के माध्यम से जुड़ता है और वह तारयुक्त नेटवर्क से ब्रिज करता है। एक सरल विकल्प एड हॉक मोड है, जिसमें दो उपकरण बिना AP के सीधे एक-दूसरे से बात करते हैं। यह त्वरित पीयर-टू-पीयर लिंक के लिए उपयोगी है, लेकिन बड़े स्तर पर काम नहीं करता। Network+ परीक्षा में आपसे यह जानने की अपेक्षा की जाती है कि सामान्य व्यावसायिक और घरेलू वाई-फ़ाई एक्सेस पॉइंट पर आधारित इन्फ़्रास्ट्रक्चर मोड का उपयोग करता है।

यह समझना कि वाई-फ़ाई साझा, हाफ़-डुप्लेक्स माध्यम पर रेडियो तरंगों का उपयोग करता है, इसकी विशेषताओं को स्पष्ट करता है: दूरी बढ़ने पर यह धीमा क्यों होता है, भीड़भाड़ वाले नेटवर्क सुस्त क्यों लगते हैं और हस्तक्षेप क्यों महत्वपूर्ण है। एक्सेस पॉइंट वायरलेस हवा को तारयुक्त नेटवर्क से जोड़ता है, उपकरण SSID के माध्यम से संबद्ध होते हैं और CSMA/CA उन्हें टकराने से बचाता है। ये मूल बातें आगे आने वाले हर वायरलेस विषय का आधार हैं।

वाई-फ़ाई मॉड्यूलेशन का उपयोग करके हवा में रेडियो तरंगों के रूप में डेटा भेजता है। एक एक्सेस पॉइंट (AP) वायरलेस क्लाइंट को तारयुक्त नेटवर्क से जोड़ता है और SSID (नेटवर्क नाम) प्रसारित करता है। जुड़ने के लिए उपकरण किसी AP से संबद्ध होते हैं। वाई-फ़ाई एक साझा, हाफ़-डुप्लेक्स माध्यम है, इसलिए उपकरण बारी-बारी से काम करते हैं और टकराव से बचने के लिए CSMA/CA का उपयोग करते हैं। दूरी और बाधाओं के कारण संकेत कमज़ोर होते हैं (क्षीणन), और खोए हुए फ़्रेम फिर से प्रसारित किए जाते हैं।