Wireless LAN

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Wireless LAN

• Appunti di Sistemi per V H inf.
• A cura di prof. ing. Mario Catalano

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Introduzione

• Negli ultimi anni si sta assistendo alla
  proliferazione dei collegamenti Wireless (senza
  fili), dove la trasmissione dei dati avviene
  mediante onde elettromagnetiche
• Così come per le LAN, le reti Wireless (o WLAN
  Wireless LAN) sono progettate per la copertura di
  piccole aree geografiche (da 40 a 400 metri circa
  di diametro) e soffrono dei problemi derivanti
  dallaccesso al mezzo condiviso

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Protocollo IEEE 802.11 (2)
Lo scenario di utilizzo più comune prevede la
coesistenza di stazioni fisse e mobili, queste
ultime afferenti ad un Access Point che a sua
volta può essere wireless o collegato ad una rete
Ethernet preesistente
Poiché il mezzo utilizzato per la trasmissione è
facilmente violabile da malintenzionati, è
necessario prevedere, oltre a protocolli di
accesso al mezzo, anche opportune tecniche di
crittazione dei dati, al fine di evitare
intercettazioni di dati sensibili
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Wireless LAN (WiFi)(802.11)

• La LAN wireless è utilizzate generalmente per far
  comunicare i computer usando segnali radio ad
  alta frequenza o raggi di luce infrarossa.Ogni
  computer deve avere un dispositivo che permette
  di spedire e ricevere i dati. Sta diventando
  molto popolare oltre che in uffici anche  nelle
  aree aperte al pubblico (dagli aereoporti alle
  spiagge) dove permette il collegamento senza
  cavi, in m odo semplice e diretto.

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Wireless LAN

• Le reti wireless sono adatte per consentire a
  computer portatili o a computer remoti di
  connettersi alla LAN. Sono inoltre utili negli
  edifici più vecchi dove può essere difficoltoso o
  impossibile installare i cavi. Le reti wireless
  hanno però alcuni svantaggi sono molto costose,
  garantiscono poca sicurezza, sono suscettibili
  all'interferenza elettrica della luce e delle
  onde radio e sono più lente delle LAN che
  utilizzano la cablatura.

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• La WLAN è un tipo di rete locale basata su
  trasmissioni radio ad alte frequenze, che
  permette di evitare l'utilizzo dei cavi
  tradizionali è un sistema molto flessibile che
  può essere integrato con le tipiche reti via
  cavo. Le WLAN operano a frequenze di 2.4GHz.

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Quali benefici possiamo riscontrare nell'utilizzo
di una rete WLAN?

• Innanzitutto più produttività e una totale
  libertà di spostarsi all'interno delle varie zone
  dei propri uffici potendo accedere sempre al
  server o a Internet. Un'installazione semplice e
  veloce, non ci sono più cavi da collegare. I
  costi di impianto sono molto ridotti.

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• Per quanto riguarda la sicurezza invece questo
  tipo di LAN è estremamente sicura perché deriva
  da applicazioni militari e questo la rende
  tecnicamente più sicura di una rete via cavo, in
  più utilizzano il sistema di trasmissione DSSS
  (Direct Sequence Spread Spectrum) che rende il
  segnale radio molto stabile, privo di
  interferenze e praticamente impossibile da
  intercettare.

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• Se invece vogliamo parlare della portata fisica
  gli apparecchi wireless lavorano su radio
  frequenze e per questo il loro propagarsi dipende
  in larga misura dall'ambiente in cui si trovano.
  Come si apprende spesso leggendo le
  caratteristiche degli apparecchi
  radiotrasmittenti, la loro portata aumenta o
  diminuisce a seconda che ci si trovi in spazi
  aperti (un campus universitario) o in spazi
  chiusi (un ufficio). Gli apparecchi wireless di
  molti costruttori arrivano a distanze dell'ordine
  di 150 metri, al massimo delle prestazioni (10
  Mbps), ma installando più Access Point, questa
  distanza può essere incrementata.

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Access Point

• L'Access point è il ponte di comunicazione tra le
  periferiche wireless ed eventualmente anche tra
  una rete wireless e una via cavo. Ogni Access
  Point aggiuntivo vi permette di estendere il
  raggio di copertura della vostra WLAN. Gli utenti
  potranno spostarsi all'interno dell'azienda senza
  perdere la connessione.

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Access Point

• L'Access Point è chiaramente parte integrante
  della WLAN e per ciò è sempre richiesto, salvo
  nel caso di un collegamento "peer-to-peer" (così
  come nelle LAN tradizionali si possono collegare
  massimo due periferiche con un cavo diretto senza
  un HUB), ma in tutti gli altri casi il cuore
  della WLAN rimane l'Access point, sempre
  consigliato, anche nelle soluzioni peer-to-peer
  per regolare e ottimizzare il traffico, nonché
  per creare una porta di accesso a Internet.

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• Il numero degli utenti per una WLAN è
  teoricamente illimitato poiché può essere
  ampliato semplicemente aggiungendo ulteriori
  Access Point e anche diversificando i canali di
  trasmissione se aumentano gli utenti, ma gli
  spazi rimangono invariati fino a 3 canali
  contemporanei viene garantita la totale assenza
  di interferenze.

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• Il numero di utenti che un singolo Access point
  può supportare contemporaneamente dipende dal
  traffico che si genera. Poiché la banda
  disponibile viene condivisa tra gli utenti, così
  come avviene per le tradizionali.

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• Per quanto riguarda invece le interferenze
  tuttavia trattandosi di apparecchi radio vi è
  sempre la possibilità che vi siano delle
  interferenze esterne (telefoni portatili, forni a
  microonde, telecomandi, etc.). Molti produttori
  prevedono queste possibilità in fase di
  progettazione prendendo adeguate misure perché
  queste interferenze non si verifichino cercando
  di salvaguardare l'affidabilità di questa rete.

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Caratteristiche e normative

• La gestione wireless è abbastanza complessa per
  tutte le implicazioni che derivano da una
  trasmissione via radio. Ci limiteremo a segnalare
  i concetti fondamentali
• - Lo strato fisico di 802.11 specifica 3 tecniche
  trasmissive una a infrarossi (più o meno come
  per i telecomandi dei televisori) e due radio che
  non richiedono licenze (FHSS e DSSS) più altre
  due tecnologie radio OFDM (che opera a54Mbps) e
  HR-DSSS che opera a 11Mbps.
• Sono tipicamente queste ultime 2 a essere
  soprattutto utilizzate.

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• Il livello MAC non usa CSMA-CD ma 2 modalità
  operative DCF (Distributed Coordination
  Function) che non ha nessun controllo centrale e
  PCF (Point Coordination Function) che è
  opzionale. DCF usa CSMA/CA (Collision Avoidance)
  . In questo caso la stazione A che vuole inviare
  dati alla B in via preliminarmente la trama "RTS"
  a cui la stazione B risponde con "CTS" ,
  dopodiché A invia i suoi dati e, alla fine, invia
  una trama "ACK" che conclude lo scambio.

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• La stazione C che ha sentito un RTS se ne sta
  tranquilla per tutto il tempo della durata della
  trasmissione (NAV Network Allocatyion Vector)
  fino alla fine di ACK. Essendo le reti wireless
  soggette a molti piu' disturbi , un frame troppo
  lungo ha poca probabilità di arrivare non
  corrotta l normative prevede. perciò la
  possibilità di frammentare ulteriormente i frame
  e di trasmetterli come una sequenza (burst di
  frammenti) permettendo la ritrasmissione del
  singolo frammento nel caso di errore.

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Formato del frame Wireless

• FC - Frame Control (versione, tipo, subtype)
• Time - (per quanto tempo il frame e il suo ACK
  occuperanno il canale)
• Indirizzo 1 (sorgente)
• Indirizzo 2 (destinazione)
• Indirizzo 3 (ind. stazione base- traffico tra
  celle)
• Seq (numerazione frammenti)
• Indirizzo 4 (ind. stazione destinaz.- traffico
  tra celle)

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(No Transcript)