wireless - cursuri automatica si...
TRANSCRIPT
![Page 1: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/1.jpg)
Cursul 11
11 Wireless
13-14 decembrie 2011
![Page 2: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/2.jpg)
Obiective
• Tehnologia wireless
• Unde electromagnetice
• Echipamente wireless
• Topologii wireless
• Standarde wireless pentru LAN
• Arbitrarea accesul la mediul wireless
• 802.11n
• Formatul cadrului 802.11
• Canale de comunicație
• Securitatea wireless
2
![Page 3: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/3.jpg)
Cursul 11
Tehnologia wireless
• De ce wireless?
• Tehnologii wireless
• WLAN vs LAN
• Wireless în afara LAN
![Page 4: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/4.jpg)
De ce wireless?
• Mobilitate – Creșterea în popularitate a dispozitivelor mobile: laptop-uri, PDA-uri
– Roaming
• Ușurință în instalare – Hoteluri și săli de conferință
– Clădiri vechi
• Cost redus
4
![Page 5: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/5.jpg)
Tehnologii wireless
5
![Page 6: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/6.jpg)
Tehnologii wireless (2)
PAN (Personal Area Network)
LAN (Local Area Network)
WAN (Wide Area Network)
MAN (Metropolitan Area Network)
PAN LAN MAN WAN
Standards 802.15,
Bluetooth 802.11a, 802.11b, 802.11g, 802.11n
802.16 (WiMax) MMDS, LMDS
GSM, GPRS, CDMA, 2.5–3G
Speed 1 - 3 Mbps 1 – 300 Mbps 2 - 75 Mbps 0.384 - 10 Mbps
Range Short Medium Medium–long Long
Applications Peer to peer,
device to device Enterprise networks
Fixed, last- mile access
PDAs, mobile phones, cellular
access
6
![Page 7: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/7.jpg)
Rolul reţelelor wireless
• Reţelele de calculatoare pot fi:
7
1. LAN
2. MAN
3. WAN
Reţele wireless
![Page 8: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/8.jpg)
Wireless în LAN
Avantaje:
– Mobilitate
– Investiţii reduse
– Reconfigurare uşoară
– Nu modificăm spaţiul
Dezavantaje:
– Bandă redusă • Half-duplex
• Mediu de transmisie partajat
– Stabilitate a conexiunii scăzută
LAN – Alternativă la cupru
8
![Page 9: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/9.jpg)
Wireless în MAN
MAN – Conexiuni punct la punct
Alternativă la fibra optică
9
![Page 10: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/10.jpg)
Wireless în MAN
MAN – Conexiuni punct la punct
Alternativă la fibra optică
Avantaje:
– Mobilitate
– Costuri reduse
– Nu e nevoie de aprobare
Dezavantaje:
– Bandă redusă
– Stabilitate a conexiunii scăzută
10
![Page 11: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/11.jpg)
În concluzie?
• În concluzie, reţelele fără fir: – Deschid noi perspective
– în comunicaţia de date
– Nu vin să înlocuiască reţelele cu fir
• Tendinţe: – wired pe backbone
– wireless la nivel distribuţie
11
![Page 12: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/12.jpg)
Cursul 11
Unde electromagnetice
• Utilizare în wireless
• Spectrul electromagnetic
• Proprietățile undelor electromagnetice
• Benzile ISM și UNII
![Page 13: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/13.jpg)
Unde electromagnetice
• Suport al comunicației wireless – Undele electromagnetice
• Ce medii de comunicație avem în rețele wired?
• Ce medii de comunicație avem în rețele wireless? – Atmosfera terestră (adesea, dar poate să lipsească )
13
![Page 14: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/14.jpg)
Spectrul electromagnetic
14
![Page 15: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/15.jpg)
Proprietăți ale undelor electromagnetice
15
Frecvenţa Frecvenţe mici Frecvenţe mari
Distanţa de propagare Mare Mică
Interferenţe Mari Mici
Costuri echipamente Mici Mari
Influenţa asupra organismelor Mici Mari
![Page 16: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/16.jpg)
Mediul Wireless vs Wired
16
Proprietăți Unde electromagnetice Semnal electric
Delimitarea zonei de propagare
In general NU există • semnalul se degradează cu distanţa
Izolator
Protejarea semnalului Nu există
• aceeaşi frecventa = interferență
• cușca Faraday
Izolatori speciali • STP, FTP
Atenuarea semnalului Prezentă Prezentă
Licenţă pentru transmisie
Uneori Da Nu
![Page 17: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/17.jpg)
Unde wireless?
• Unde în spectru avem loc pentru WiFi?
• Frecvențele înalte sunt singurele libere
televiziune radio telefonie
mobila
Frecvențe joase
17
![Page 18: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/18.jpg)
În ce benzi transmite
• Benzile ISM și UNII nu necesită licențiere! – dar sunt destul de ocupate…
– Wireless, telecomenzi, cuptoare cu microunde, mouse-uri, tastaturi wireless
– Frecevențe înalte
– Banda 902-928 MHz a fost retrasă în 2006
902-928 MHz
2.401-2.483 GHz
3 KHz 3 GHz 3 THz
5.470-5.725 GHz
UNDE RADIO MICROUNDE
5.725-5.850 GHz
18
![Page 19: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/19.jpg)
În concluzie?
• Rețelele wireless folosesc microunde și unde radio de înaltă frecvență
– Se absorb foarte uşor în atmosferă
– Se reflectă uşor
– Sunt destul de costisitor de utilizat
– Sunt dăunătoare !?
• R: Nu, pentru că se utilizează puteri foarte mici
19
![Page 20: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/20.jpg)
Cursul 11
Comunicația wireless
• Transmisia în spectrul
• Echipamente wireless
• Topologii wireless
• Power over Ethernet
![Page 21: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/21.jpg)
Probleme de comunicație
• Benzile ISM și UNII sunt foarte aglomerate
21
![Page 22: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/22.jpg)
Multe dispozitive folosesc ISM
22
![Page 23: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/23.jpg)
Transmisia în spectrul împrăștiat
• Benzile ISM și UNII sunt foarte aglomerate…
• Zgomotul este în general de bandă îngustă
• Se folosește transmisia în spectrul împrăștiat
23
Pute
re
Frecvenţă
Pute
re
Frecvenţă
![Page 24: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/24.jpg)
Transmisia în spectrul împrăștiat
• FHSS = Frequency Hopping Spread Spectrum – schimbarea periodică a frecvenţei de lucru
• DSSS = Direct Sequence Spread Spectrum – înlocuirea fiecărui bit cu o secvenţă de mai mulţi biţi (chipping)
• OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing – transmisie în paralel pe mai multe purtătoare ortogonale între ele
24
![Page 25: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/25.jpg)
Echipamente wireless
25
• Standard: – Adaptoare wireless
– Access Point (AP)
– Bridge
– Range expander
– Antene
• Combo: – AP/Bridge
– Router wireless
– Bridge/Switch
![Page 26: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/26.jpg)
Echipamente – adaptoare wireless
26
USB
PCI
PCMCIA
Mini-PCI
![Page 27: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/27.jpg)
Echipamente – Access point-uri
27
![Page 28: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/28.jpg)
Funcțiile unui Access Point
• Association
• Authentication
• Encryption
Funcțiile unui Access Point
28
![Page 29: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/29.jpg)
Echipamente standard – range expander
• Range expander
• În realitate este un repetor
29
![Page 30: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/30.jpg)
Echipamente standard - antene
• Convertesc undele electromagnetice în semnale electrice
• Parametrul Gain este folosit pentru a măsura gradul de direcționalitate
• Cu cât gain-ul unei antene este mai mare, cu atât semnalul ei este mai direcționat
• Antene cu gain mic = omnidirecționale
• Valoarea gain este una relativă măsurată în decibeli izotropici
30
![Page 31: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/31.jpg)
Echipamente standard - antene
31
Antena
unidirecţională 28
dBi
The 12 dBi omnidirectional antennae
The 14 dBi sectorial
antennae
The 28 dBi unidirectional antennae
The 14 dBi
unidirectional
antennae
![Page 32: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/32.jpg)
Topologii wireless
32
Topologie BSS Rețea ad-hoc
![Page 33: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/33.jpg)
Topologii wireless
33
Topologie BSS Rețea infrastructură
![Page 34: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/34.jpg)
Topologii wireless
Interconectarea wireless a reţelelor (distanțe mici)
Access Point Bridge
Switch Switch
A B
• Ca funcționare ambele echipamente sunt bridge-uri
• Ca hardware, avem un AP și un bridge sau 2 AP-uri 34
![Page 35: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/35.jpg)
Topologii wireless
35
Interconectarea wireless a reţelelor (distanțe mari)
35
![Page 36: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/36.jpg)
Power over Ethernet
• PoE – IEEE 802.3af - 2003
– 15.4 W
• PoE+ – IEEE 802.3at - 2009
– 25.5 W
UPS
IP
phone
Access Point
01010
36
![Page 37: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/37.jpg)
Cursul 11
Standarde wireless
• 802.11 a/b/g
• Comparație între standarde
• 802.11n
![Page 38: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/38.jpg)
802.11
• Primul standard wireless
• 1997
• Viteze de 1-2 Mbps
• Error correction
• Specifica transmiterea folosind: – Infraroșu la 1Mbps
– FHSS la 1-2 Mbps
– DSSS la 1-2 Mbps.
• Este considerat legacy
38
![Page 39: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/39.jpg)
802.11a
• 802.11a - 1999
• Folosește frecvența ISM de 5Ghz
• 2003 – odată cu standardul 802.11h, s-a oferit o noua bandă suplimentară(UNII) pentru 802.11a
• Viteză teoretică de 54 Mbps - modulare OFDM
• Error correction + overhead + ACK-uri → viteză practică de 20 Mbps
• Din cauza frecvenței înalte are un puternic grad de reflexie pe suprafețe
• Echipamente în general scumpe
39
![Page 40: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/40.jpg)
802.11b
• 802.11b – 1999 (cunoscut sub numele de WiFi)
• Primul standard wireless devenit popular – Mai ieftin decât 802.11a
• Distanța de propagare(120m) și putere de penetrare a materialelor foarte bună
• Viteză teoretică de 11 Mbps (DSSS și FHSS)
• Viteză reală maximă de 5 Mbps
• Folosește banda ISM de 2.4 GHz → interferențe
40
![Page 41: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/41.jpg)
Acoperirea 802.11b
41
![Page 42: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/42.jpg)
802.11g
• 802.11g – Iunie 2003
• Funcționează în 2.4 Ghz dar folosește aceeași modulare OFDM ca și 802.11a
• Compatibil cu 802.11b
• Viteză teoretică de 54 Mbps (practic ~22Mbps)
• Distanță de propagare ~100m
• A devenit standarul wireless dominant datorită vitezei și compatibilității cu 802.11b
• Intereferențe de la alte dispozitive 2.4 ISM
42
![Page 43: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/43.jpg)
802.11a/b/g – Distanțe de propagare
Măsurarea a fost făcută în spații in-door office
43
![Page 44: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/44.jpg)
802.11n
• 802.11n – 29 Octombrie 2009
• Viteze mult mai mari – maxim teoretic de 600 Mbps
• Acoperire mai bună și densitate mai uniformă a semnalului
• Compatibil cu 802.11a/b/g
• Folosește multiple antene și tehnologia MIMO
• Imunitate crescută la zgomot folosind modulări avansate a undei purtătoare
• Suportă packet aggregation (un singur header pentru mai multe pachete de date)
44
![Page 45: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/45.jpg)
• MIMO folosește procesoare avansate DSP pentru multiplexare spațială a semnalului
• Procesorul DSP poate multiplexa și demultiplexa datele pentru a obține throughput mai mare
802.11n - MIMO
radio
radio
radio
DSP
radio
radio
radio
DSP
45
![Page 46: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/46.jpg)
802.11n – Maximum Ratio Combining
• Efectul multipath = procesul prin care se primesc mai multe unde purtătoare a acelorași informații dar care s-au reflectat diferit și cu claritate diferită
• În 802.11g procesorul DSP alegea cea mai clară undă
Deși primesc mai multe, voi alege unda cu cel mai bun SNR (signal to noise ratio)
46
![Page 47: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/47.jpg)
802.11n – Maximum Ratio Combining
• Problema: undele cu SNR mai slab sunt ignorate, chiar dacă este posibil ca acestea să conțină informații relevante
• În 802.11n, tehnologia MRC implementată în DSP-ul plăcii de rețea compune toate undele pentru a obține claritate maximă a informației => throughput mai bun
• Concluzia: – MRC este o tehnologie client-side
– Dacă aveți o placă 802.11n într-o rețea 802.11g veți avea throughput mai bun decât clienții 802.11g
– Asemănător cu o pisica cu mai multe
urechi
47
![Page 48: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/48.jpg)
Comparație generală a standardelor
Standard 802.11a 802.11b 802.11g 802.11n
Publicare 1999 1999 2003 2009
Frecvență 5GHz 2.4GHz 2.4GHz 2.4GHz / 5GHz
Viteză 54Mbps 11Mbps 54Mbps 160-600 Mbps
Modulare OFDM DSSS OFDM, DSSS OFDM
Acoperie Interior Exterior
35m 120m
38m 140m
38m 140m
70m 250m
Avantaje Semnal puternic pe
rază mică Preț scăzut
Viteza mai mare ca b Compatibil cu b
Acoperire mare Viteză mare
Dezavantaje Incompatibil cu b și g
(mai răspândite) Interferențe Interferențe
Standard nou și încă scump
48
![Page 49: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/49.jpg)
Cursul 11
Comunicația wireless – concepte avansate
• Accesul la mediu
• Formatul cadrului 802.11
• Canale de comunicație
• Securitatea wireless
![Page 50: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/50.jpg)
Problema accesului la mediu
• Wireless este un mediu half-duplex la nivelul mediului de transmisie – Asemănător situației 10-Base5, 10-Base2
• Dacă 2 stații transmit în același timp, se produce o coliziune – Frecvențe neclare și modulare incorectă
• Concluzia – este nevoie de o tehnică de acces la mediu
50
![Page 51: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/51.jpg)
Accesul la mediu
• De ce nu CSMA/CD?
• Problema stației ascunse
51
![Page 52: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/52.jpg)
Accesul la mediu
• Coordonarea distribuită – Cu mesaje de ACK: pentru fiecare cadru transmis se trimite un ACK înapoi
• Dacă nu s-a primit ACK, se face retransmitere
– Cu mecanismul RTS/CTS: rezervarea canalului înainte de transmitere
52
![Page 53: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/53.jpg)
Accesul la mediu
CSMA/CA Carrier-Sense Multiple Access with
Collision Avoidance
SIFS – Short Interframe Space DIFS – Distributed Interframe Space
53
![Page 54: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/54.jpg)
Formatul cadrului 802.11
Versiune
2
control cadru
2
durată
2
adresă
1
6
adresă
2
6
adresă
3
6
secvenţă
control
2
adresă
4
6
date
0-2312
CRC
4
tip
2
subtip
4
către
AP
1
de la
AP
1
frag.
1
retry
1
power
mgt
1
date
1
WEP
1
Rsvd
1
• Protocol Version – deocamdată 00
• Type – Management / Control / Data
• Subtype – Association Request, ACK, Data, etc.
• Către AP/de la AP – 1 dacă destinaţia/sursa este reţeaua cu fir
• Frag. – Mai sunt fragmente de transmis
• Retry – retransmisie a unui fragment transmis anterior
• Power mgt – statia va intra in mod consum redus, imediat dupa transmisie
• More Data – mai sunt frame-uri în bufferul de transmisie
• WEP – cadrul este criptat
54
![Page 55: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/55.jpg)
Formatul cadrului 802.11
55
• Către AP sau DS (Distribution System) = către reţeaua cu fir
• Durată – timpul de transmisie fragment + 1 CTS + 1 ACK + 3 x SIFS
• Control secvenţă – numărul de secvenţă al fragmentului
• CRC – suma ciclică de control pe 32 de biţi
către AP de la AP adresa 1 adresa 2 adresa 3 adresa 4
0 0 destinaţie sursă BSSID -
0 1 destinaţie BSSID sursă -
1 0 BSSID sursă destinaţie -
1 1 Adresă receptor Adresă transmiţător destinaţie sursă
55
Versiune
2
control cadru
2
durată
2
adresă
1
6
adresă
2
6
adresă
3
6
secvenţă
control
2
adresă
4
6
date
0-2312
CRC
4
tip
2
subtip
4
către
AP
1
de la
AP
1
frag.
1
retry
1
power
mgt
1
date
1
WEP
1
Rsvd
1
![Page 56: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/56.jpg)
Canale de comunicație
• Mediul wireless este partajat
• Nu putem transmite în aceeași frecvență exactă fără coliziuni
• De câți hz avem nevoie pentru a transmite 54 Mbps în 802.11g? – Răspuns: 22 Mhz
• Soluție: am putea împărți o bandă ISM, în canale și să mapăm o rețea wireless pe un canal
• Să urmărim un exemplu mai practic
56
![Page 57: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/57.jpg)
Canale multiple
- Ce bandă utilizează o reţea wireless? - Pâââi...., în funcţie de banda digitală, de metoda de transmisie în spectru împrăştiat şi bine-nţeles, de modulare. - Bine, atunci cât utilizează o reţea standard, să spunem 802.11g? - Cam 22 MHz. - Şi 802.11g utilizează banda ISM de 2.4 GHz, nu? - Da...
Wireless,
dragă!
57
![Page 58: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/58.jpg)
Canale multiple
- Păi lăţimea benzii este de 2.473 – 2.401 = 72 MHz ! - Văd unde baţi, păi înseamnă că ar fi loc de 72/22 = 3 reţele. - Exact. - Nu am putea pune atunci 3 reţele în acelaşi spaţiu, fără să ne mai punem problema coliziunilor ? - Ba cred că da, pentru că avem practic o multiplexare în frecvenţă! - Aşa e.
Îmi iau şi
eu!
58
![Page 59: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/59.jpg)
Canale multiple
59
![Page 60: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/60.jpg)
Canale multiple
Acoperirea unei suprafeţe mari folosind doar 3 canale
Canalul 1
Canalul 1
Canalul 6
Canalul 11
Canalul 11
Canalul 11
Canalul 1
Canalul 6
Canalul 6
Canalul 6
60
![Page 61: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/61.jpg)
Mecanisme de securitate wireless
• Manipularea semnalului – Diminuarea puterii de emisie – Folosirea de antene direcţionale
• Eliminare SSID broadcast • MAC Filtering • WEP (Wired Equivalent Privacy)
– Autentificare şi Criptare RC4 – Cheia de criptare statică
• WPA (Wi-Fi Protected Access) – TKIP (Temporary Key Integrity Protocol) – WPA personal şi WPA enterprise (server RADIUS)
• Din 06.2004 s-a standardizat WPA2 – 802.11i – bazat AES
61
![Page 62: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/62.jpg)
Cât de securizați suntem?
• Dacă placa de rețea suportă modul promiscuous…
• Eliminarea SSID broadcast – Mediul wireless poate fi ascultat și interceptat traficul stațiilor deja asociate
• MAC filtering – Mediul wireless poate fi ascultat și interceptat MAC-ul unei stații deja
asociate
• WEP – Protocol spart din cauza IV-ul limitat și cheii statice
• WPA – Cracked for TKIP (not for AES)
• Dar WPA2?
62
![Page 63: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/63.jpg)
WPA2 – Hole 196
• WPA2 nu poate fi spart de o stație neasociată
• Hole 196 descrie o vulnerabilitate WPA2 prin care o stație din interiorul rețelei poate intercepta și decripta traficul unei alte stații asociate
• WPA2 folosește 2 tipuri de chei de criptare – PTK – unica pentru fiecare client; folosită pentru trafic unicast
– GTK – comună în rețea, folosită pentru broadcast
• Exploit-ul realizează un atac MiTM folosind o vulnerabilitate GTK
• Protecție: soft de detecție ARP poisoning la nivelul stației
63
![Page 64: Wireless - Cursuri Automatica si Calculatoareandrei.clubcisco.ro/cursuri/f/f-sym/3rl/cursuri2012/RL_curs_11.pdf · Distanţa de propagare Mare Mică ... • Cu cât gain-ul unei antene](https://reader031.vdocuments.site/reader031/viewer/2022021504/5a8a330f7f8b9adb648bdb2d/html5/thumbnails/64.jpg)
Ad-hoc
MAC filtering
Asociere
ESS
BSS
CSMA/CA
Canal wireless SSID
a/b/g/n
WPA WPA2
WEP
Cuvinte cheie
64
802.11
Securitate wireless Dispozitive
wireless
Access Point
Ruter wireless Bridge
wireless
ISM
UNII