1.Background of Wi-Fi
1.1. Introduksjon
Navnet kommer fra Wi-Fi-varemerket. Det er en mekanisme for trådløs tilkobling av elektroniske enheter. Wi-Fi-aktiverte enheter, for eksempel en datamaskin, videospillkonsoll, smarttelefon eller digital lydspiller, kan koble seg til Internett gjennom et trådløst nettverkstilgangspunkt.
Wi-Fi er et merke fra Wi-Fi Alliance, den kommersielle organisasjonen som vedtar, tester og sertifiserer at utstyret er i samsvar med 802.11-standardene relatert til trådløse lokalnettverk.
1.2 Historikk
Historien om opprinnelsen og utviklingen av denne trådløse teknologien går tilbake til året 1880 da Alexander Graham Bell og Charles Summer Tainter oppfant fotofonen, den første enheten for å overføre lyd gjennom lys uten å bruke kabler, bare 8 år senere den tyske fysikeren Rudolf Hertz brukte radiobølger for å lage den første trådløse kommunikasjonen.
I 1971 designet en gruppe amerikanske forskere det første trådløse lokalnettverket som døpte det med navnet ALOHAnet, denne første WLAN brukte radiobølger for å kommunisere med forskjellige datamaskiner lokalisert på de forskjellige øyene på Hawaii.
Grunnlaget for nåværende Wi-Fi går tilbake til 1985 da USAs kommunikasjonskommisjon etablerte egenskapene som et trådløst nettverk måtte ha, og tilordnet frekvensene denne teknologien fungerer i, kjent som ISM-band (Industrial, Scientific, Medical) bestemt til bruk i trådløse nettverk i det industrielle, vitenskapelige og medisinske felt.
I 1991 utviklet de nordamerikanske selskapene AT&T og NCR basene til 802.11-standarden som etablerer forskriftene for trådløs kommunikasjon, på dette tidspunktet var overføringshastighetene virkelig lave i størrelsesorden 5 Mb / s inntil i 1993 Ingeniøren Jhon O'Sullivan utviklet en teknologi for den astrofysiske sektoren som ble implementert i trådløse nettverk, slik at effektive overføringshastigheter kan oppnås.
I 1997 ble 802.11-standarden lansert av IEEE (Institute of Electrical and Electronic Engineers). Senere i 1999 skapte flere selskaper som finske Nokia den gang en ledende produsent av mobiltelefoner og den amerikanske symbolteknologien, spesialist i utvikling av trådløse løsninger eller spesialisten innen halvlederproduksjon Intersil, og opprettet den ideelle organisasjonen WECA med Hensikten med å fremme utviklingen av elektroniske enheter som er kompatible med IEEE 802.11-standarden, senere i 2003 ble den omdøpt til Wi-Fi Alliance.
1.3. Det virkelige navnet på Wi-Fi
I 2000, bare ett år etter dannelsen, godtok det som fortsatt ble kalt WECA IEEE 802.11b-standarden som standard. Navnet var veldig ikke-kommersielt, så foreningen leier inn reklamefirmaet Interbrand for å lage et navn som er mye lettere å huske, noe kort og enkelt. Forslagene er flere: "Prozac", "Compaq", "Oneworld", "Imation" og, åpenbart, "Wi-fi" forkortelse for Wíreles Fidelity.
Wi-Fi (802.11) ble opprettet for å erstatte de fysiske lagene og MAC- lagene i Ethernet (802.3).
Wi-Fi og Ethernet er med andre ord de samme nettverkene som skiller seg på måten datamaskinen eller terminalen får tilgang til nettverket, Ethernet gjennom kabel og Wi-Fi gjennom elektromagnetiske bølger. Denne funksjonen gjør dem kompatible.
Det er viktig å merke seg at Wi-Fi ikke er et merke, det er navnet på en standard. Dette betyr at alle datamaskiner med Wi-Fi-segl kan samarbeide uavhengig av produsenten som opprettet nettverket eller datamaskinen. Så hvis vi på datamaskiner har datamaskiner av forskjellige merker, men alle har Wi-Fi, kan vi koble dem til hverandre uten problemer.
For øyeblikket er Wifi fremfor alt kjent som et verktøy for å få tilgang til Internett, men sannheten er at den ble designet som et lokalt trådløst nettverk, for å koble flere enheter til hverandre på kort avstand. Dette verktøyet bør ikke glemmes, fordi selv om det er mindre brukt, kan det gi brukeren mange fasiliteter og muligheter.
1.4. Den mest populære Wi-Fi
Den opprinnelige standarden er 802.11, den har utviklet seg, og nå er rekkevidden og hastighetsmulighetene forskjellige. Snakker alltid om Wifi, noen varianter er disse:
- IEEE 802.11b og IEEE 802.11g, begge har et 2,4 GHz-bånd, den første når en hastighet på 11 Mbps og den andre på 54 Mbps. De er de mest utbredte standardene som gir dem stor internasjonal aksept.
- IEEE 802.11a, bedre kjent som Wifi5 fordi båndet er 5 GHz, har en høyere frekvens enn den forrige standarden også har et kortere område, omtrent 10% mindre. Å være et ganske nytt system er det derimot ingen andre teknologier som bruker det, så internettforbindelsen fra datamaskinen er veldig ren og uten forstyrrelser.
- IEEE 802.11n, den fungerer også ved 2,4 GHz, men hastigheten er mye høyere enn forgjengerne, 108 Mbps.
1.5. Typer av trådløse nettverk.
Hvilke trådløse nettverk som er avhengig av rekkevidde og type elektromagnetisk bølge som brukes. Avhengig av størrelse, finner vi følgende nettverk, fra minste til største utvalg:
- WPAN (Wireless Personal Area Network): Denne typen nettverk brukes med teknologier som HomeRF, Bluetooth, ZigBee og RFID . Det er et personlig nettverk med liten rekkevidde, teknologiene som bruker det kan koble mobiltelefoner i huset og datamaskiner gjennom en sentral enhet. Den brukes også i hjemmet, da den trenger sikker kommunikasjon med lave dataoverføringshastigheter og lavt forbruk.
- WLAN (Wireless Local Area Network): I lokalnettverk kan vi finne trådløse teknologier basert på HiperLAN (High Performance Radio LAN), eller teknologier basert på Wi-Fi (Wireless-Fidelity).
- WMAN (Wireless Metropolitan Area Network, Wireless MAN): Den mest populære teknologien som brukes av dette nettverket, er WiMax (Worldwide Interoperability for Microbeaut Access), en trådløs kommunikasjonsstandard basert på IEEE 802.16-standarden. Den ligner veldig på Wi-Fi , men den har mer dekning og båndbredde. Et annet eksempel er LMDS (Local Multipoint Distribution Service).
- WWAN (Wireless Wide Area Network, Wireless WAN): Det er nettverket som brukes for andre og tredje generasjon mobiltelefoner (UMTS) og for GPRS (digital teknologi) mobiltelefoner.
1.6 De mulige bølgetypene er:
- Radiobølger: De er omnidireksjonelle, den trenger ikke parabol og den er ikke følsom for klimaendringer som regn. Det er flere typer bånd, det kan overføres med en frekvens på 3 til 30 Hz og maksimalt 300 til 3000 MHz.
- Jordbaserte mikrobølger: Parabolantennene sender informasjonen, den når kilometer, men senderen og mottakeren må være perfekt på linje. Frekvensen er fra 1 til 300 Ghz.
- Parabol-mikrobølgeovn: Informasjonen blir videresendt fra en satellitt, den er en av de mest fleksible bølgene, men den er lett å bli forstyrret.
- Infrarød: De må være rett på linje, ikke passere gjennom vegger og ha en frekvens på 300 GHz til 384 THz.
1.7. Fordeler og ulemper med trådløse nettverk
Den største fordelen er praktisk talt en mobilitet uten hjerner. Men det innebærer mer enn det enkle faktum å kunne få tilgang til Internett fra sofaen eller pulten, er komplikasjoner.
Historiske bygninger som ikke tillater installasjon av kabel eller steder som er for brede, for eksempel industrilager der kabling er umulig, er et godt eksempel på hvordan denne typen nettverk kan bli essensielle.
På den annen side er tilgangen til nettverket samtidig og rask. På et teknisk nivå må det sies at flytting av terminaler er enkel, og at installasjonen deres derfor er rask. Den største ulempen er tapet av overføringshastighet med hensyn til kabelen og mulige forstyrrelser i rommet.
I tillegg kan det være et åpent nettverk føre til sikkerhetsproblemer, selv om flere og flere brukere har informasjons- og beskyttelsesmekanismer som det tradisjonelle og effektive passordet. På 90-tallet ble det til og med tvil om helsen til dette nettverket, en teori som er blitt tilbakevist i dag.
Så langt har vi snakket om fordeler og ulemper ved trådløse nettverk på lokalt nivå. Ulempene oppstår når kabelenes kapasitet sammenliknes med LAN (populært Wi-Fi). Men som vi påpekte før, det er flere typer trådløse nettverk, noen av dem med store rekkevidden som gjør kilometerforbindelser mulig.
I dette tilfellet er det ingen mulig sammenligning med kabelen, de er pionerer og har åpnet for store muligheter. Et tydelig eksempel finnes i den store utviklingen av mobiltelefoner de siste årene eller i mulighetene til satellitter.
Hver type trådløst nettverk har sine egne evner og begrensninger som gjør det skreddersydd til brukerens behov. Utvilsomt er det en teknologi som fremdeles har mangler som vil bli korrigert i dens evolusjonsprosess, og som fortsatt gir oss store overraskelser.
2. Wifi-nettverk
Et Wi-Fi-nettverk er et datakommunikasjonsnettverk, og lar deg derfor koble til servere, PC-er, skrivere osv., Med det spesifikke å nå det uten behov for kabling.
På en puristisk måte er det verdt å si at forkortelsen Wi-Fi (Wireless Fidelity) brukes til å identifisere produkter som inneholder hvilken som helst rekke trådløs teknologi fra IEEE 802.11-standardene, som gjør det mulig å lage kjente trådløse lokalnettverk som WLAN4, og at de er fullt kompatible med de fra enhver annen produsent som bruker disse standardene.
De generelle driftsegenskapene til et Wi-Fi-nettverk er de samme som for et kablet nettverk. Det særegne er at Wi-Fi bruker luften som overføringsmedium.
De grunnleggende komponentene i et Wi-Fi-nettverk er:
- Tilgangspunktet (AP): er krysset mellom kablede nettverk og Wi-Fi-nettverk, eller mellom forskjellige områder som er dekket av Wi-Fi-nettverk, som da fungerer som en repeater for signalet mellom disse områdene (cellene). eller flere antenner koblet til tilgangspunktet En Wi-Fi-terminal. Dette kan være i form av en ekstern Wi-Fi-enhet, som er installert på brukerens PC, eller den kan allerede være integrert, slik som vanligvis er tilfelle med bærbare datamaskiner. I tillegg kan du finne andre terminaler med kommunikasjonskapasitet, for eksempel elektroniske agendaer (PDA) og mobiltelefoner, som har tilbehør (intern eller ekstern) for å koble til Wi-Fi-nettverk.
2.1. Wi-Fi nettverksarkitektur
Trådløse nettverk ble opprinnelig tenkt for opprettelse av lokale lokalnettverk. Arkitekturen til disse er derfor ganske enkel. Over tid har bruken imidlertid utviklet seg til store nettverk, hovedsakelig i bysentre. Dette skyldes det faktum at arkitekturen, til tross for at den er enkel, veldig lett skalerbar.
2.1.1. Elementer av et Wi-Fi-nettverk
Elementene som utgjør et Wi-Fi-nettverk er følgende:
- Tilgangspunkt (AP): Det er enheten som administrerer den overførte informasjonen og gjør at den når målet. På samme måte gir den koblingen mellom Wi-Fi-nettverket og det faste nettverket. Antenne: Antenner er elementene som sender signaler til luften i form av elektromagnetiske bølger som inneholder informasjonen som er rettet mot målenheten; og samtidig fanger de fra luften signalene som informasjonen som kommer fra en annen enhet blir hentet fra. Hver type antenne har geometriske egenskaper som gjør at den dirigerer elektromagnetisk energi i bestemte retninger i rommet.
Rettighetsantenner sender ut i alle retninger mens sektorantenner eller andre med mer retningsbestemt stillhet, for eksempel parabolantenner, gradvis reduserer den vinkelsektoren de sender ut mot. Ved å konsentrere energien som er sendt (eller fanget), kan man oppnå kommunikasjon mellom antenner med større avstand.
- Ekstern Wi-Fi-enhet: Wi-Fi-kortet er et lokalt nettverkskort (CHAL) som er i samsvar med Wi-Fi-sertifisering og derfor tillater tilkobling av en brukerterminal i et 802.11-nettverk. Det er forskjellige kort for hver understandard (a, b eller gr), men det er også blandet. Disse eksterne enhetene kan kobles til PCI- eller PCMCIA-spor eller USB-porter.
De viktigste forskjellene mellom denne typen kort og et konvensjonelt Ethernet-kort er datakryptering, Wi-Fi-nettverksidentifikator (ESSID), kanalen og hastighetsinnstillingen.
- Brukerantenne og pigtail-kontakt: Brukerantennen gir den nødvendige dekningen til en bruker for å få tilgang til Wi-Fi-nettverket. Pigtail-kontakten er en type kabel som kobler til og tilpasser brukerens Wi-Fi-kort og antenne.
Typologi for et WiFi-nettverk
2.1.2. Topologi av et Wi-Fi-nettverk
I Wi-Fi-nettverk kan vi finne to typer topologier:
Nettverk uten infrastruktur.
Wi-Fi-nettverk uten infrastruktur trenger ikke et fast system som kobler sammen noen elementer i arkitekturen. De er nettverk som ikke har hatt betydelig kommersiell suksess. De vanligste eksemplene som vi kan finne er ad hoc-garn (eller Peer-to-Peer) og fisket / tresket garn eller MESH, på engelsk.
Førstnevnte består av en gruppe terminaler som hver kommuniserer direkte med de andre gjennom radiosignaler uten å bruke noe tilgangspunkt. Terminalene til dette Wi-Fi-nettverket som vil kommunisere med hverandre, må bruke den samme radiokanalen og konfigurere en spesifikk Wi-Fi-identifikator (kalt ESSI) i ad hoc-modus.
I stedet bruker nettverk av MESH-tilgang tilgangspunkter som fungerer med forskjellige frekvenskanaler. På den ene siden tilbyr de dekning til bærbare terminaler, og på den annen side kommuniserer de med hverandre, og danner et fisket / tresket nett som gjør at de kan dekke store områder uten behov for tidligere ledninger.
Nettverk i infrastrukturmodus.
Et infrastrukturmodusnettverk bruker tilgangspunkter. Det er mer effektivt enn ad hoc-nettverket, siden denne modusen administrerer og transporterer hver pakke med informasjon til bestemmelsesstedet, noe som forbedrer hastigheten for helheten. I denne driftsmodusen konfigureres nettverkskortet automatisk til å bruke den samme radiokanalen som brukes av det nærmeste tilgangspunktet i nettverket. I et infrastrukturmodusnettverk kan tilgangspunkter fungere som en sammenkobling mellom to nettverk. I denne topologien vil det være to muligheter: den første er at tilgangspunktet skal fungere som en sammenkobling mellom Wi-Fi-nettverket og et annet nettverk over kabler, for eksempel et lokalnett, ADSL-tilgang, etc.Det andre scenariet består av at tilgangspunktet fungerer som en sammenkobling mellom to tilgangspunkter som gir Wi-Fi-tilgang til brukere som befinner seg i forskjellige områder.
2.1.3. Teknologiske begrensninger for 802.11-familien (WI-FI)
Uansett hvilket frekvensbånd de jobber i, har alle standardene i underfamilien 802.11 noen begrensninger. Disse begrensningene er fem:
- Rekkevidde: Selv om vi kommersielt snakker om et område på opptil 100 meter, avhenger disse dataene for det første av plasseringen og tilstedeværelsen av hindringer i veien mellom tilgangspunktet og terminalen, og for det andre av værforhold og forstyrrelser. Båndbredde: Nominelt kan de forskjellige standardene oppnå, fysisk (det vil si i luftkanalen, redusere eventuelle ineffektiviteter som de høyere protokollene kan innføre), hastighetene som er nevnt og presentert av hver understandard. På grunn av virkningen av protokollene som er nødvendige for å transportere brukerinformasjon over luftkanalen for å bruke mer robuste kodinger i møte med forstyrrelser og / eller feil, er den nyttige hastigheten mye lavere. Tjenestekvalitet: Ikke all trafikk er like viktig sett fra hver enkelt bruker. Dermed kan det vurderes at en VoIP-samtale bør ha prioritet fremfor en filoverføring. De mest utbredte Wi-Fi-protokollene, som nå b og g, inkluderer ikke noen mekanisme for å prioritere en type trafikk fremfor en annen, noe som er veldig skadelig når trafikken flyter med veldig forskjellige krav, for eksempel tale og data, er blandet. Sikkerhet:I begynnelsen hadde Wi-Fi-nettverk ikke veldig sofistikerte sikkerhetsmekanismer, siden vektleggingen var på hvordan man skulle overføre data over luften, noe som var en mer presserende teknologisk utfordring. Men med suksessen med denne teknologien og publiseringen av svakhetene ved de opprinnelige sikkerhetsmekanismene, ble det nødvendig å innføre forbedringer i dette aspektet. Mobilitet:Wi-Fi-nettverk er populært ansett for å være mobile, siden du ikke trenger å koble til fra et fast sted for å få tilgang til tjenestene det tilbyr oss. Strengt tatt er det ansett som streifende, og ikke mobilitet. Det er faktisk ikke mulig å bruke et Wi-Fi-nettverk fra et kjøretøy i bevegelse i normal hastighet, av fysiske årsaker assosiert med hastighet. Videre, selv når vi beveger oss i lav hastighet (gang), på grunn av det begrensede dekningsområdet for et tilgangspunkt, må vi raskt etablere en forbindelse med et annet tilgangspunkt, som betyr "hopping" fra det ene til det andre.
3. Protokoller
De ' IEEE 802.11' standard definerer bruken av de to nedre nivåene i OSI-arkitektur (fysisk og datalink lag), som angir deres ytelsesstandarder i et WLAN. Filialprotokollene 802.x definerer teknologien til lokalnettverk og storbynettverk.
802.11 arv
Den opprinnelige versjonen av IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) 802.11-standarden publisert i 1997 spesifiserer to teoretiske overføringshastigheter på 1 og 2 megabit per sekund (Mbit / s) som overføres med infrarøde (IR) signaler. IR er fortsatt en del av standarden, selv om det ikke er noen implementeringer tilgjengelig.
Den opprinnelige standarden definerte også CSMA / CA (Carrier Sense Multiple Access Avoiding Collision) -protokoll som en tilgangsmetode. En viktig del av den teoretiske overføringshastigheten brukes i behovene til denne kodingen for å forbedre transmisjonens kvalitet under forskjellige miljøforhold, noe som resulterte i interoperabilitetsvansker mellom utstyr fra forskjellige merker. Disse og andre svakheter ble korrigert i 802.11b-standarden, som var den første av denne familien som oppnådde bred aksept blant forbrukerne.
802.11a
802.11a-revisjonen ble godkjent i 1999. 802.11a-standarden bruker det samme settet med baseprotokoller som den opprinnelige standarden, fungerer i 5 GHz-båndet og bruker 52 ortogonale frekvensdelingsmultiplekser (OFDM) underbærere med en maksimal hastighet på 54 Mbit / s, noe som gjør det til en praktisk standard for trådløse nettverk med faktiske hastigheter på omtrent 20 Mbit / s. Datahastigheten reduseres til 48, 36, 24, 18, 12, 9 eller 6 Mbit / s om nødvendig. 802.11a har 12 kanaler uten lapell, 8 for trådløs og 4 for punkt-til-punkt-tilkobling. Det kan ikke samvirke med 802.11b standardutstyr, med mindre du har utstyr som implementerer begge standardene.
802.11b
802.11b-revisjonen av den opprinnelige standarden ble ratifisert i 1999. 802.11b har en maksimal overføringshastighet på 11 Mbps og bruker den samme tilgangsmetoden som er definert i den opprinnelige CSMA / CA-standarden. 802.11b-standarden fungerer i 2,4 GHz-båndet. På grunn av plassen som kodes av CSMA / CA-protokollen, er den maksimale overføringshastigheten med denne standarden i praksis omtrent 5,9 Mbit / s over TCP. og 7,1 Mbit / s over UDP.
802.11e
IEEE 802.11e-spesifikasjonen tilbyr en trådløs standard som tillater interoperasjon mellom offentlige, forretnings- og boligbrukermiljøer, med den ekstra muligheten til å møte behovene i hver bransje. I motsetning til andre trådløse tilkoblingsinitiativer, kan dette betraktes som en av de første trådløse standardene som fungerer i hjemme- og forretningsmiljøer. Spesifikasjonen legger til, med hensyn til 802.11b og 802.11a-standardene, QoS-funksjoner og multimediasupport, samtidig som kompatibiliteten med dem opprettholdes. Disse mulighetene er avgjørende for hjemmenettverk og for operatører og tjenesteleverandører å bygge avanserte tilbud. Dokumentet som oppretter QoS-retningslinjene, godkjent i november i fjor,definerer de første indikasjonene om hvordan spesifikasjonen vil se ut som vil vises i slutten av 2001. Den inkluderer også feilretting (FEC) og dekker lyd- og videotilpasningsgrensesnitt for å forbedre kontrollen og integrasjonen i lag av disse mekanismene som har ansvaret for å administrere lavere rangerte nettverk. Det sentraliserte styringssystemet integrert i QoS unngår kollisjoner og flaskehalser og forbedrer evnen til å levere tidskritiske belastninger. Disse retningslinjene er ennå ikke godkjent. Med 802.11-standarden støtter IEEE 802.11-teknologi sanntidstrafikk i alle slags miljøer og situasjoner. Sanntidsapplikasjoner er nå en realitet på grunn av garantiene for Quality of Service (QoS) levert av 802.11e. Målet med den nye 802-standarden.11e er å innføre nye mekanismer på MAC-lagsnivå for å støtte tjenester som krever garanti for servicekvalitet. For å oppfylle dets mål introduserer IEEE 802.11e et nytt element kalt Hybrid Coordination Function (HCF) med to typer tilgang:
(EDCA) Forbedret distribuert kanaltilgang, tilsvarer DCF.
(HCCA) HCF Kontrollert tilgang, tilsvarer PCF.
I denne nye standarden er fire kategorier for tilgang til mediet definert (bestilt fra minst til mest prioritert).
- Bakgrunn (AC_BK) Beste anstrengelse (AC_BE) video (AC_VI) stemme (AC_VO)
For å oppnå trafikkdifferensiering defineres forskjellige medietilgangstider og forskjellige størrelser på stridsvinduet for hver av kategoriene.
802.11g
I juni 2003 ble en tredje modulasjonsstandard ratifisert: 802.11g, som er utviklingen til 802.11b. Dette bruker 2,4 Ghz-båndet (som 802.11b), men fungerer med en teoretisk maksimalhastighet på 54 Mbit / s, som i gjennomsnitt er 22,0 Mbit / s med virkelig overføringshastighet, lik den for 802.11a standard. Den er kompatibel med b-standarden og bruker de samme frekvensene. En god del av designprosessen for den nye standarden ble tatt ved å gjøre de to modellene kompatible. I nettverk under g-standarden reduserer imidlertid tilstedeværelsen av noder under b-standarden overføringshastigheten betraktelig.
Utstyret som fungerer under 802.11g-standarden nådde markedet veldig raskt, selv før det ble ratifisert, som ble gitt ca. 20. juni 2003. Dette skyldtes delvis at for å bygge utstyr under denne nye standarden, kunne de som allerede er designet for b-standarden tilpasses.
For øyeblikket selges utstyr med denne spesifikasjonen, med krefter på opptil en halv watt, noe som tillater kommunikasjon på mer enn 50 km med parabolantenner eller passende radioutstyr.
Det er en variant kalt 802.11g + som kan nå 108Mbps overføringshastighet. Det fungerer vanligvis bare på datamaskiner fra samme produsent som det bruker proprietære protokoller.
Samhandling av 802.11g og 802.11b.
802.11g har fordelen av å kunne sameksistere med 802.11a og 802.11b standardene, dette fordi det kan fungere med RF DSSS og OFDM teknologier. Imidlertid, hvis den brukes til å implementere brukere som arbeider med 802.11b-standarden, vil ytelsen til den trådløse cellen bli påvirket av dem, noe som bare tillater en overføringshastighet på 22 Mbps. Denne nedbrytningen skyldes det faktum at 802.11b-klienter ikke består av OFDM.
Forutsatt at du har et tilgangspunkt som fungerer med 802.11g, og en klient med 802.11b og en annen 802.11g for øyeblikket er tilkoblet, ettersom 802.11b-klienten ikke forstår OFDM-sendemekanismene, som brukes av 802.11g, kollisjoner vil oppstå, noe som vil føre til at informasjonen blir videresendt, noe som ytterligere ødelegger båndbredden vår.
Forutsatt at 802.11b-klienten ikke er tilkoblet for øyeblikket, sender Access Point rammer som inneholder informasjon om tilgangspunktet og den trådløse cellen. Uten klienten 802.11b ville rammene vist følgende informasjon:
NON_ERP til stede: nei
Bruksbeskyttelse: nei
ERP (Extended Rate Physical), dette refererer til enheter som bruker utvidede dataoverføringshastigheter, med andre ord, NON_ERP refererer til 802.11b. Hvis de var ERP, ville de støtte de høye overføringshastighetene som 802.11g støtter.
Når en 802.11b-klient knytter seg til AP (Access Point), varsler sistnevnte resten av nettverket om tilstedeværelsen av en NON_ERP-klient. Endre rammer slik:
NON_ERP til stede: ja
Bruk beskyttelse: ja
Nå som den trådløse cellen vet om 802.11b-klienten, endres måten informasjon blir sendt i cellen på. Når en 802.11g-klient nå ønsker å sende en ramme, må den først advare 802.11b-klienten ved å sende den en RTS (Request to Send) -melding i 802.11b-hastighet slik at 802.11b-klienten kan forstå den. RTS-meldingen sendes i unicast-form. 802.11b-mottakeren svarer med en CTS-melding (Clear to Send).
Nå som kanalen er gratis å sende, sender 802.11g-klienten sin informasjon i hastigheter i henhold til sin standard. 802.11b-klienten oppfatter informasjonen som sendes av 802.11g-klienten som støy.
Intervensjonen til en 802.11b-klient i et 802.11g-nettverk er ikke bare begrenset til cellen til Access Point som den er koblet til, hvis den fungerer i et miljø med flere AP-er i Roaming, AP-ene i Hvis 802.11b-klienten ikke er tilkoblet, vil rammer med følgende informasjon overføres mellom dem:
NON_ERP til stede: nei
Bruk beskyttelse: ja
Den forrige rammen forteller dem at det er en NON_ERP-klient koblet til en av AP-ene, men når Roaming er aktivert, er det mulig at denne 802.11b-klienten kobles til noen av dem når som helst, så de må bruke mekanismene til sikkerhet i det trådløse nettverket, og dermed ødelegger ytelsen til hele cellen. Dette er grunnen til at klienter fortrinnsvis bør koble seg til ved å bruke 802.11g-standarden. Wi-Fi (802.11b / g)
802.11h
802.11h-spesifikasjonen er en modifisering av 802.11-standarden for WLAN utviklet av IEEE (IEEE 802) LAN / MAN standardutvalg arbeidsgruppe 11 og ble utgitt i oktober 2003. 802.11h forsøker å løse problemer avledet fra sameksistensen av 802.11-nettverk med radar- eller satellitt-systemer.
Utviklingen av 802.11h følger noen anbefalinger fra ITU som hovedsakelig var motivert av kravene som Det europeiske radiokommunikasjonskontoret (ERO) anså som praktisk for å minimere virkningen av å åpne 5 GHz-båndet, vanligvis brukt av militære systemer, til ISM-applikasjoner (ECC / DEC / (04) 08).
For å respektere disse kravene, gir 802.11h 802.11a-nettverk muligheten til å administrere både frekvens- og sendekraft dynamisk.
Dynamisk frekvensvalg og senderkraftkontroll
DFS (Dynamic Frequency Selection) er en funksjonalitet som kreves av WLAN-er som opererer i 5GHz-båndet for å unngå samkanalinterferens med radarsystemer og for å sikre enhetlig bruk av tilgjengelige kanaler.
TPC (Transmitter Power Control) er en funksjonalitet som kreves av WLAN-er som opererer i 5GHz-båndet for å sikre at de overførte effektbegrensningene som kan eksistere for forskjellige kanaler i et gitt område, blir respektert, slik at forstyrrelser i systemene minimeres. satellitt.
802.11i
Det er ment å overvinne det gjeldende sikkerhetsproblemet for kryptering og autentiseringsprotokoller. Standarden omfatter protokollene 802.1x, TKIP (integrert - sikker - midlertidig nøkkelprotokoll) og AES (Advanced Encryption Standard). Det implementeres i WPA2.
802.11n
I januar 2004 kunngjorde IEEE dannelsen av en 802.11 (Tgn) arbeidsgruppe for å utvikle en ny revisjon av 802.11 standarden. Den faktiske overføringshastigheten kan være så høy som 600 Mbps (noe som betyr at de teoretiske overføringshastighetene vil være enda høyere), og bør være opptil 10 ganger raskere enn et nettverk under standardene 802.11a og 802.11g, og omtrent 40 ganger raskere raskere enn et nettverk under standarden 802.11b. Det forventes også at omfanget av driften av nettverkene vil være større med denne nye standarden takket være MIMO- teknologi.Multiple Input - Multiple Output, som gjør det mulig å bruke flere kanaler samtidig for å sende og motta data takket være inkorporering av flere antenner (3). Det er også andre alternative forslag som kan vurderes. Standarden er allerede skrevet, og har vært på plass siden 2008. Tidlig i 2007 ble det andre utkastet til standarden godkjent. Tidligere var det allerede enheter foran protokollen og tilbød uoffisiell denne standarden (med løfte om oppdateringer for å oppfylle standarden når den endelige ble implementert). Det har fått en rekke forsinkelser, og den siste tar det til november 2009. Prosjekt 7.0 ble godkjent i januar 2009 og er på rett vei for å oppfylle de angitte datoene. enI motsetning til de andre versjonene av Wi-Fi, kan 802.11n fungere i to frekvensbånd: 2,4 GHz (som bruker 802.11b og 802.11g) og 5 GHz (som bruker 802.11a). Som et resultat er 802.11n kompatibel med enheter basert på alle tidligere utgaver av Wi-Fi. I tillegg er det nyttig at det fungerer i 5 GHz-båndet, siden det er mindre overbelastet og i 802.11n tillater det å oppnå høyere ytelse.
802.11n-standarden ble ratifisert av IEEE-organisasjonen 11. september 2009 med en hastighet på 600 Mbps i fysisk lag. 2 3
For tiden er de fleste produktene av b- eller g-spesifikasjonen, men 802.11n- standarden er allerede blitt ratifisert, noe som øker den teoretiske grensen til 600 Mbps. For tiden er det allerede flere produkter som oppfyller N-standarden med maksimalt 600 Mbps (80-100 stabilt).
802.11n- standarden bruker samtidig både band, 2,4 Ghz og 5 Ghz. Nettverk som fungerer under standardene 802.11b og 802.11g, etter den nylige ratifiseringen av standarden, begynner å bli produsert på en massiv måte og er gjenstand for promoteringer fra de forskjellige ISP- ene, slik at masseringen av den nevnte teknologien ser ut til å være i vei. Alle versjoner av 802.11xx gir fordelen av å være kompatible med hverandre, slik at brukeren ikke trenger noe mer enn sin integrerte Wi-Fi-adapter for å kunne koble seg til nettverket.
Utvilsomt er dette den største fordelen som skiller Wi-Fi fra andre proprietære teknologier, som LTE, UMTS og Wimax. De tre nevnte teknologiene er bare tilgjengelige for brukere ved å abonnere på tjenestene til en operatør som har autorisasjon til å bruke radiospekteret., gjennom en nasjonal konsesjon.
De fleste produsentene har allerede integrert 802.11n Wi-Fi-utstyr i sine produksjonslinjer, og derfor er ADSL-tilbudet vanligvis ledsaget av 802.11n Wi-Fi, som en nyhet i hjemmebrukermarkedet.
Det er kjent at den fremtidige erstatningsstandarden for 802.11n vil være 802.11ac med overføringshastigheter over 1 Gb / s.
‣ ISM (industrielle, vitenskapelige og medisinske) bånd tillater bruk av 2,4-2,5 GHz, 5,8 GHz deler og mange andre frekvenser (ikke brukt i Wi-Fi).
‣ UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) band tillater ulisensiert bruk av andre deler av 5 GHz-spekteret.
De fleste kommersielle trådløse enheter (mobiltelefoner, TV, radio osv.) Bruker lisensierte radiofrekvenser. Store organisasjoner betaler høye royalty for retten til å bruke disse frekvensene.
WiFi bruker deler av spekteret som ikke krever lisens.
MAC-lag:
802.11-basert WiFi bruker CSMA-Carrier Sense Multiple Access- for å unngå overføringskollisjoner. Før en node kan overføre, må den lytte på kanalen for mulige sendinger fra andre radioer. Noden kan bare overføre når kanalen er inaktiv.
Andre teknologier (for eksempel WiMAX, Nstreme og AirMAX) bruker i stedet TDMA-Time Division Multiple Access- (Multiple Access by Time Division). TDMA deler inn tilgang til en gitt kanal i flere tidsluker, og tildeler tidsluker til hver nod i nettverket. Hver node overfører bare i sin tidsluke og på denne måten unngås kollisjoner.
Lag en
TCP / IP-protokollstabel
| 5 | applikasjon |
|
| 4 | Transportere |
|
| 3 | Internett |
|
| to | Data lenke |
|
| en | Fysisk |
WiFi-enheter må velge bestemte parametere før de kan etablere kommunikasjon. Disse parametrene må konfigureres riktig for å etablere tilkobling "på lag ett nivå".
Det fysiske laget i et Ethernet-nettverk er en kabel. For å etablere samme tilkoblingsnivå i WiFi, må visse parametere avtales. Det er klart, alle enheter må dele den samme kanalen, ellers kunne de ikke engang "høre" hverandre. Radiodriftmodus må velges riktig slik at kommunikasjonen kan skje. Navnet på nettverket (også kalt ESSID) må være det samme for alle enhetene som skal kommuniseres. Enhver sikkerhetsmekanisme må også være riktig konfigurert.
Kanaler i 802.11 (WiFi)
WiFi-enheter må bruke den samme kanalen for å kommunisere. De sender og mottar på samme kanal, slik at bare en enhet kan sende til enhver tid. Denne overføringsmodusen kalles halv dupleks.
I kommunikasjon med halv dupleks kan bare én enhet overføres når som helst. Dette er ikke tilfelle i Ethernet-nettverk, der det kan være mulighet for å samtidig overføre og motta i det som kalles full dupleks for visse maskinvarekonfigurasjoner. Som vi vil se, blir dette et veldig viktig aspekt i langdistanse trådløse nettverk.
Wi-Fi-kanaler
Kanaler uten overlapping: 1, 6, 11
Kanaler uten overlapping
Kanalene skilles hver 5 MHz, men 802.11-signalene opptar 22 MHz. For å unngå forstyrrelser, bør det velges kanaler som ikke overlapper hverandre, det vil si at de respektive signalene ikke overlapper hverandre i noen del av spekteret.
4. Wi-fi-sikkerhet
Et av problemene som wi-fi-teknologien for øyeblikket står overfor er den gradvise metningen av det radioelektriske spekteret, på grunn av overfylt bruk av brukere, dette påvirker spesielt langdistansetilkoblinger (større enn 100 meter). I virkeligheten er Wi-Fi-standarden designet for å koble datamaskiner til nettverket på korte avstander, all bruk av større rekkevidde utsettes for en stor risiko for forstyrrelser.
En veldig høy andel nettverk er installert uten å ta hensyn til sikkerhet, og dermed gjøre nettverkene deres til åpne nettverk (eller helt sårbare for forsøket på å få tilgang til dem av tredjepart), uten å beskytte informasjonen som sirkulerer gjennom dem. Faktisk er standardkonfigurasjonen for mange Wi-Fi-enheter veldig usikker (for eksempel rutere) siden passordet til enheten kan brukes fra enhetsidentifikatoren; og derfor kan du få tilgang til og kontrollere enheten på bare noen få sekunder.
Uautorisert tilgang til en Wi-Fi-enhet er svært farlig for eieren av flere årsaker. Det mest åpenbare er at de kan bruke tilkoblingen. Men i tillegg, ved å gå inn på Wi-Fi, kan du overvåke og registrere all informasjonen som overføres gjennom den (inkludert personlig informasjon, passord….). Måten å gjøre det trygt på er å følge noen tips:
- Hyppige endringer av tilgangspassordet ved bruk av forskjellige tegn, store bokstaver og tall. Standard SSID (nettverksnavn) må endres. Deaktivering av kringkasting SSID og DHCP.Konfigurer enhetene som er koblet til deres IP (angi spesifikt hvilke enheter som er autorisert til å koble til) Bruk kryptering: WPA2 Filtrer tilkoblede enheter etter MAC-adresse Slå av Wi-Fi hvis du ikke skal bruke det, den siste anbefalingen er sunn fornuft: Hvis du ikke skal koble til nettverket ditt via en Wi-Fi-tilkobling, deaktiver funksjonaliteten på ruteren din. Et kablet nettverk er sikrere, raskere og mer pålitelig enn et trådløst nettverk. Og hvis du skal være hjemmefra i en lengre periode, må du slå av ruteren. Vi har fortsatt ingen nyheter om at noen har lykkes med å hacking i en neddrevet ruter.
Det er flere alternativer for å garantere sikkerheten til disse nettverkene. Det vanligste er bruken av datakrypteringsprotokoller for Wi-Fi-standarder som WEP, WPA eller WPA2 som er ansvarlig for å kode den overførte informasjonen for å beskytte konfidensialiteten, levert av de trådløse enhetene selv. De fleste former for er som følger:
- IPSEC (IP-tunneler) for VPN-er og IEEE 802.1X sett med standarder, som tillater brukerautentisering og autorisasjon MAC-filtrering, slik at bare autoriserte enheter får tilgang til nettverket. Det er mest anbefalt hvis det bare skal brukes med de samme datamaskinene, og hvis det er få. Å skjule tilgangspunktet: tilgangspunktet (ruter) kan skjules slik at det er usynlig for andre brukere.
Det er også nøkler (passord) av følgende typer:
- WEP krypterer dataene i nettverket ditt, slik at bare den tiltenkte mottakeren kan få tilgang til dem. 64-biters og 128-biters kryptering er to nivåer av WEP-sikkerhet. WEP krypterer data ved hjelp av en "kryptering" -knapp før den sendes over luften. Denne typen kryptering anbefales ikke på grunn av de store sårbarhetene den gir, og at enhver cracker kan få nøkkelen, selv om den er godt konfigurert og nøkkelen som brukes er kompleks. WPA: presenterer forbedringer som dynamisk generering av tilgangsnøkkelen. Nøkler legges inn som alfanumeriske siffer. Sikkerhetsprotokollen kalt WPA2(11i standard), som er en forbedring i forhold til WPA. I prinsippet er det den sikreste sikkerhetsprotokollen for Wi-Fi for øyeblikket. Men de krever kompatibel maskinvare og programvare, slik de gamle ikke er det.
Sikkerheten til et Wi-Fi-nettverk kan testes ved hjelp av et Wi-Fi-tilsyn, men det er ikke noe helt pålitelig alternativ, siden alle av dem er utsatt for å bli kompromittert.
La oss se nærmere på sikkerhetsnivået til krypteringsmetodene som brukes av dagens Wi-Fi-løsninger.
RIP WEP
WEP (Wired Equivalent Privacy) var den første krypteringsprotokollen introdusert i den første IEEE 802.11-standarden tilbake i 1999. Den er basert på RC4-krypteringsalgoritmen, med en hemmelig nøkkel på 40 eller 104 biter, kombinert med en initialiseringsvektor (IV)) på 24 biter for å kryptere tekstmeldingen M og dets kontrollsum - ICV (Integrity Check Value). Den krypterte meldingen C ble bestemt ved bruk av følgende formel:
C = +
Hvor - er en samkjøringsoperatør og + er en XOR-operatør. Initialiseringsvektoren er helt klart nøkkelen til WEP-sikkerhet, så for å opprettholde et anstendig sikkerhetsnivå og minimere kringkasting, må IV brukes på hver pakke, slik at påfølgende pakker blir kryptert med forskjellige taster. Dessverre for WEP-sikkerhet blir IV overført i ren tekst, og 802.11-standarden tvinger ikke økningen av IV, og lar dette sikkerhetstiltaket være et mulig alternativ for en bestemt trådløs terminal (tilgangspunkt eller trådløst kort).
| Dato | Beskrivelse |
| September 1995 | Potensiell RC4-sårbarhet (Wagner) |
| Oktober 2000 | Første innlegg om WEP-svakheter: Usikker for hvilken som helst nøkkelstørrelse; WEP-innkapslingsanalyse (Walker) |
| Mai 2001 | Angrep mot WEP / WEP2 av Arbaugh |
| Juli 2001 | CRC bit flipping angrep - Intercepting Mobile Communications: The Insecurity of 802.11 (Borisov, Goldberg, Wagner) |
| August 2001 | FMS-angrep - Svakheter i RC4-programmeringsalgoritmen (Fluhrer, Mantin, Shamir) |
| August 2001 | AirSnort Post |
| Februar 2002 | FMS angrep optimalisert av h1kari |
| August 2004 | KoreK Attacks (Unike IVs) - Chopchop and Chopper Post |
| Juli / august 2004 | Publisering av Aircrack (Devine) og WepLab (Sánchez), som omsetter KoreK-angrep i praksis. |
Lær hvordan du bruker sikkerhetsrevisjonsverktøy
I sin "The Art of War" sa vismannen Sun Tzu at for å vinne må du kjenne fienden din og kjenne deg selv. Det er et prinsipp som også gjelder kunsten datasikkerhet: For å forhindre at noen overvinner nettverkets forsvar, må du vite hvilke verktøy som brukes til å hacke WiFi-nettverk…
pulWiFi er et kraftig revisjonsverktøy for Android - Pull WiFi
Den eneste måten å vite om sikkerhetsinnstillingene dine er sterke, er å bruke dem mot WiFi-nettverket og se om du kan komme deg inn.
Noen verktøy for sikkerhetsrevisjon er:
- Network Inventory Advisor. Søk eksternt etter data om CPU, minne, system, perifere enheter eller annen maskinvaredetaljer. Spanske Steganos Online Shield VPN. Gratis VPN-tilkobling. Anti-hacker-beskyttelse, tilgang til blokkert innhold og maksimal anonymitet på nettet og sosiale nettverk. Spanish Aircrack 1.2. Finn ut WEP / WPA-nøkkelen til ethvert WiFi-nettverk. Engelsk. Wifislax 4.3. LiveCD-distroen for revisjon av WiFi-nettverk. Spansk SWifi Keygen 0.6.2. Er nøkkelen til WiFi-nettverket ditt sikkert? Spansk. WPAMagickey for Windows 0.2.1. Beregn nøkkelen til WiFi-nettverk beskyttet av WPA. Spansk. WiFi passord avslører 1.0.0.4.Gjenopprett ditt WiFi-passord i tilfelle tap. Engelsk. Wifiway 3.4. LiveCD for revisjon av trådløse nettverk. Spansk. Beini 1.2.5. Gjenopprett WEP- og WPA-nøkler med denne minidistroen. Spansk. CommView for WiFi 6.3. Ta opp pakker fra trådløse tilkoblinger. Spansk. Xiaopan OS 0.4.7.2. Kontroller og gjenopprett WPA- og WEP WiFi-nøkler. Spansk. AirSnare 1.5. WiFi-inntrengerdetektoren. Engelsk.
BIBLIOGRAFI
- http://www.portalprogramas.com/milbits/informatica/consejos-para-seguridad-en-redes-wi-fi.htmlhttp://www.ibersystems.es/blogredesinalambricas/consejos-para-estar-mas-seguro- no-una-red-wifi-gratis / http: //articulos.softonic.com/wifi-consejos-seguridadhttp: //www.pdaexpertos.com/Tutoriales/Comunicaciones/Seguridad_en_redes_inalambricas_WiFi.shtmlhttp: //www.softonic.com/ windows / auditoriahttp: //www.quees.info/que-es-wifi.htmlhttp: //www.maestrosdelweb.com/evolucion-de-las-redes-inalambricas
