WLAN -tekniikkaa

1
WLAN -tekniikkaa

• WLAN käyttää sähkömagneettisia aaltoja tiedon
  välittämiseen kommunikoivien osapuolien välillä,
  erillistä fyysistä siirtotietä ei tarvita.
• WLAN toimii samalla taajuusalueella kuin
  Bluetooth-tekniikkakin, alueella 2.4GHz
  2.483GHz
• WLAN -tekniikkaan perustuvia laitteita on
  monenlaisia, kehityksen myötä nopeus on kasvanut
  yhdestä jopa 54 megabittiin sekunnissa.
• Tyypillisessä WLAN konfiguraatiossa
  lähetin-/vastaanotinlaite, tukiasema (access
  point, AP), on liitetty myös perinteiseen
  verkkoon käyttäen Ethernet-kaapelia.

2
WLAN - tekniikkaa

• Tukiasema vähintään vastaanottaa, puskuroi ja
  lähettää dataa langattoman ja langallisen
  lähiverkon välillä
• Loppukäyttäjät pääsevät käsiksi verkkoon WLAN
  adaptereilla, jotka ovat tietokoneeseen
  liitettäviä kortteja tai kiinteästi laitteistoon
  integroituja.
• Kortissa on lähetin ja vastaanotin, joiden avulla
  radioyhteys toiseen laitteeseen (tukiasema tai
  tietokone) voidaan toteuttaa.

3
WLAN-käyttökohteet

• mahdollistaa lähiverkon nopean muodostamisen
  esimerkiksi kokoustiloihin
• käytännöllinen esimerkiksi sairaaloissa, joissa
  lääkärit ja sairaanhoitajat voivat hakea
  potilastietoja välittömästi, kun niitä tarvitaan
• Konsultointiryhmät voivat muodostaa vaivattomasti
  oman lähiverkkonsa asiakasyrityksen tiloihin
• Opetuslaitoksissa langaton lähiverkko
  mahdollistaa esim. tiedon hakemisen luentojen
  aikana

4
4 WLAN -standardit WLAN -standardit määrittelevät
ISOn (International Standards Organization) OSI
(Open Systems Interconnection) -kerrosmallin
fyysisen kerroksen ja siirtokerroksen
toimintatavat eli protokollat. Langattomille
lähiverkoille on olemassa sekä IEEEn (the
Institute of Electrical and Electronics
Engineers), että ETSIn (the European
Telecommunications Standards Institute) luomat
standardit. IEEEn standardia kutsutaan nimellä
IEEE 802.11 ja sitä on laajennettu standardeilla
IEEE 802.11a ja IEEE 802.11b.ETSIn standardi on
saanut nimekseen HIPERLAN (High Performance Radio
Local Area Network), josta on versiot HIPERLAN/1
ja HIPERLAN/2.
5
IEEE 802.11
IEEE 802.11 on laajalle levinnyt WLAN standardi,
joka esiteltiin ensimmäisen kerran 1990. Tämän
jälkeen standardi on kehittynyt kuuden luonnoksen
kautta viimeiseen, valmiiseen muotoonsa, joka
julkaistiin 26.7.1997. Standardi keskittyy
fyysisen kerroksen ja MAC (Media Access Control)
kerroksen, joka kuuluu siirtokerrokseen ollen sen
alempi osa, määrittelyyn. IEEE 802.11
määrityksien mukaiset verkkoyhteyksien nopeudet
ovat 1 Mbps ja 2 Mbps. Koska nämä nopeudet on
koettu liian hitaiksi, IEEE 802.11 -standardia on
jatkettu 802.11a ja 802.11b standardeilla, jotka
mahdollistavat nopeammat tietoliikenneyhteydet. Ku
ten jo aiemmin on mainittu, IEEE 802.11
määrittelee kolme erilaista välitystekniikkaa
ilman välityksellä, infrapunan sekä FHSS ja DSSS
radiotaajuustekniikat, joista DSSS on nykyisin
eniten käytössä. IEEE 802.11 tukee sekä ad-hoc,
että infrastruktuuritopologioita.
6
IEEE 802.11 b
IEEE 802.11b ratifioitiin syyskuussa 1999. IEEE
802.11b tarjoaa alkuperäisen IEEE 802.11tä
nopeammat tiedonsiirtoyhteydet 5.5 ja 11 Mbps,
tämän vuoksi sitä kutsutaan myös nimellä IEEE
802.11 high rate. Standardi määrittelee kaksi
laitetta, jotka ovat työasema, jossa on langaton
verkkokortti (Network Interface Card, NIC) sekä
tukiasema (AP), joka toimii siltana langallisen
ja langattoman verkon välillä. IEEE 802.11b
kasvattaa verkon nopeutta erilaisella bittien
lähetystekniikalla kuin mitä IEEE 802.11 tarjoaa.
Kun IEEE 802.11 tekniikalla bitit lähetetään DSSS
yhteydessä 11 bitin pituisena barkerin sarjana,
IEEE 802.11b käyttää Complement Code Keying (CCK)
metodia, jossa tieto lähetetään 64n 8-bittisen
koodisanan sarjoina. Sarjamuodossa koodisanoilla
on omat, tietyt, matemaattiset merkitykset,
joiden avulla tieto voidaan lähettää
vastaanottajan ja lähettäjän välillä nopeasti,
vaikka häiriöitä taajuusalueella esiintyisikin.
7
IEEE 802.11 a
IEEE 802.11a tarjoaa jopa 54 Mbpsn nopeuden DSSS
verkkojen kautta. Se toimii 5 Ghzn
taajuusalueella ja voi tarjota maksimissaan 54
Mbpsn nopeuden. IEEE 802.11ata ruvettiin
kehittämään 5 Ghzn alueelle, koska 2,4 Ghzn
alueella oleva vapaa kaista on vain noin 80Mhz
leveä, ja standardille haluttiin nopeampi yhteys
mitä tällä kaistalla on mahdollista tehdä. IEEE
802.11a käyttää ortogonaalisien taajuusalueiden
multipleksointia (OFDM), jolla saaadaan hyvä
suorituskyky, kun verrataan, kuinka paljon
bittejä voidaan lähettää tietyllä taajuusalueella
sekunnissa.
8
HIPERLAN
HIPERLAN standardit määrittelevät ainoastaan
radiotaajuustekniikalla toimivia langattomia
lähiverkkkoja. Kaikki HIPERLAN -standardit
käyttävät 5Ghz radiotaajuutta samasta syystä kuin
IEEE802.11a, mutta eri tekniikalla. HIPERLAN/1n
kehitys aloitettiin 1991 loppuvuodesta ja se
julkaistiin 1998. HIPERLAN/1 verkossa voi olla 5
kanavaa yhtä aikaa radiotaajuuksilla 5,15 - 5,35
Ghz. Kanavista 3 on kaikille mahdollisia ja 2
riippuu kunkin valtion radiotaajuuksista
päättävistä elimistä. HIPERLAN/1ssä tieto
siirretään datapurskeissa, jotka tapahtuvat
erilaisilla taajuusmuunnoksilla. Maksiminopeus
HIPERLAN/1ssä on 23,5 Mbps, jolloin
maksimaalinen tiedonsiirto tapahtuu noin 20 Mbps.
MAC -kerroksessa HIPERLAN/1ssä on
kanavankäyttökontrolli (Channel Access Control,
CAC), jossa määritellään kanavan käytön jakaminen
laitteiden kesken, sisältäen priorisointimahdollis
uuden, jolloin myös multimediasovellusten käyttö
on mahdollista HIPERLAN/1 verkossa.
9
HIPERLAN/2
HIPERLAN/2 on toinen ETSIn standardi, jonka
tarkoituksena on tarjota nopeampia langattomia
verkkoyhteyksiä. HIPERLAN/2lla on mahdollista
saavuttaa jopa 54 Mbps nopeus. Tämän lisäksi
HIPERLAN/2 tarjoaa yhden elintärkeän ominaisuuden
tuleville verkoille, nimittäin aikakriittisyyden,
eli ominaisuuden, jonka avulla suuremman nopeuden
tarvitsevat verkkoyhteystapahtumat myös saavat
sen. Tämän lisäksi HIPERLAN/2 verkot ovat
asynkronisia, eli niissä lähtevä ja saapuva
bittimäärä sekunnissa voivat olla erilaiset.
Tästä on se hyöty, että kaistaa ei tarvitse
varata niin paljon lähtevää liikennettä varten,
koska se on usein paljon vähäisempää kuin saapuva
10
Tietoturva

• Tietoturvauhkat WLANssa
• Radiotien salakuuntelu
• salakuuntelija kuuntelee radioliikennettä ja
• kaappaa liikennettä yrityksenä selvittää
• WEP-salausavain
• sallittuja MAC-osoitteita
• hyötydatan sisältö
• Kun kaksi ensimmäistä selviää, murtautujalla
• on pääsy kiinteään verkkoon
•  
• Pääsy yrityksen LANiin langattomasti access
• pointin kautta
• kun WEP-salaus murtuu ja avain vuotaa, on pääsy
• verkkoon valmis
• sallittujen MAC-osoitteiden avulla pääsyä
  vaikea
• estää
• tällaista tunkeutujaa voi olla vaikea havaita

11
Häirintä
tietoinen verkon häirintäkin on
tietoturvauhka, koska käytettävyys laskee
häirintä voi olla liikenteen estoa kaapatun
liikenteen muuttamista (vaikea toteuttaa)
12
Rakenne

• WLAN-ympäristön tietokoneet voivat toimia joko
  itsenäisesti toistensa kanssa tai
• osana laajempaa verkkoa. Langattomille
  lähiverkoille on olemassa kaksi erilaista
  topologiaa
• eli verkkoarkkitehtuuria.
• Infrastruktuuriverkko eli lankaverkon laajennus.
  Infrastruktuuritypologiassa on
• yksi tai useampia tukiasemia (Access Point),
  johon tietokoneet ovat yhteydessä.
• Verkko ei kuitenkaan yleensä ole täysin langaton,
  vaan tukiasemat ovat
• kiinni perinteisessä lankaverkossa ja niiden
  välinen liikenne kulkee kaapelia
• pitkin. Tukiaseman tehtäviä ovat datan reititys
  määränpäähän, ruuhkan kontrollointi,
• datayksiköiden koon vaihtelun kompensointi sekä
  työasemien tunnistus
• .

13

• Itsenäinen ad-hoc-verkko.
• Ad-hoc-verkon muodossa langattomat tietokoneet
• kommunikoivat suoraan toistensa kanssa. Jos
  koneiden välinen etäisyys kasvaa
• liian suureksi, yhteys katkeaa. Kun ne taas
  palaavat tarpeeksi lähelle toisiaan,
• yhteys muodostuu automaattisesti uudestaan.

14
Standardit Lähiverkko eli LAN (Local Area
Network) on yrityksen tai muun yhteisön yhdessä
paikassa tietokoneiden väliseen tiedonsiirtoon
käyttämän verkon nimitys. Lähiverkon pituus on
yleisesti enintään satoja metrejä päästä päähän.
Langaton lähiverkko, eli WLAN (Wireless Local
Area Network), on lähiverkko, jossa radioaallot
tai infrapunasäteet toimivat siirtotienä
tietokoneiden tai muiden päätelaitteiden välillä.
Itse verkko perustuu sekä langattomiin 'soluihin'
että niiden välisen tiedonsiirron hoitavaan
kaapelointiin. Kaapelointia ei kuitenkaan
välttämättä tarvita, vaan tukiasemat voivat
toimia langattomina toistimina ja siltoina.
Langattomista verkoista on olemassa monia
standardeja, kuten esimerkiksi Bluetooth,
HiperLAN ja IEEE802.11. Kuvassa 3 on esitetty
erilaisten lähiverkkotekniikoiden sekä
GSM1800/GPRSn (General Packet Radio Service)
kantamat ja siirtonopeudet.