Tehnologie Wifi

intrare

În ultimii 10 ani, piața dispozitivelor mobile, cum ar fi PDA-urile și calculatoarele mobile, a suferit schimbări enorme. Dispozitivele folosite pentru a fi, într-o oarecare măsură, accesorii de elită, sunt acum disponibile în general și au capacități mult mai mari decât predecesorii lor. Laptopurile portabile și PDA-urile au devenit acum un instrument de lucru de zi cu zi și un mijloc de divertisment.

Odată cu creșterea numărului de utilizatori de telefonie mobilă, există o nevoie urgentă de implementare operațională a comunicațiilor între ele, în schimbul de date, în primirea rapidă a informațiilor. Prin urmare, dezvoltarea intensivă a tehnologiilor de comunicații fără fir este naturală, a cărei piață se dezvoltă în prezent la o rată enormă. Acest lucru este valabil mai ales în ceea ce privește rețelele fără fir. Sau așa-numitele rețele WLAN (Wireless Local Area Network).

Rețelele WLAN au o serie de avantaje față de rețelele convenționale de cablu: - rețeaua WLAN poate fi instalată foarte rapid, ceea ce este foarte convenabil pentru prezentări sau în condiții de lucru în afara biroului; - utilizatorii de dispozitive mobile, atunci când sunt conectați la rețelele wireless locale, se pot deplasa cu ușurință în zonele de rețea existente; - vitezele rețelelor moderne sunt destul de mari (până la 54 MB / s), ceea ce le permite să fie utilizate pentru o gamă foarte largă de sarcini; - cu ajutorul echipamentelor suplimentare, rețeaua fără fir poate fi conectată cu succes la rețelele de cablu; - O rețea WLAN poate fi singura ieșire dacă nu puteți pune cablul pentru o rețea normală.

În ciuda tuturor avantajelor, rețelele WLAN au o serie de dezavantaje, dintre care principala este capacitatea de a intercepta cu ușurință datele și de a hacki rețeaua.

Concept general de WLAN și WiFi

Baza tehnologiilor WLAN este principiul comunicațiilor radio de înaltă frecvență între nodurile rețelei. Întrucât un nod de rețea poate acționa ca un calculator separat, laptop sau PDA, un dispozitiv special "punct de acces" sau "punct de acces" - furnizând acces la un segment de cablu dintr-o rețea Ethernet, la Internet sau la alt computer.

Marca Wi-Fi garantează compatibilitatea echipamentelor de la diferiți producători. Inițial, laptopurile foloseau adaptoarele 802.11b, astfel încât logo-ul WiFi era deseori asociat cu acest standard. În prezent, Wi-Fi se referă la oricare dintre standardele 802.11: a, b sau g.

Până în prezent, o parte semnificativă a laptopurilor moderne este echipată inițial cu module WLAN încorporate. Pentru modelele de afaceri, acest lucru a devenit aproape standard, iar pentru laptopurile bugetare, versiunea mai puțin costisitoare a aplicației "Wireless Ready" este deseori practicată. Acest lucru înseamnă că laptopul are deja un conector pentru modulul WiFi și, dacă este necesar, poate fi instalat în centrul de service sau independent. De asemenea, puteți achiziționa un adaptor WiFi pentru al instala în slotul PC-Card.

Factorul decisiv pentru echipamentul de masă al laptopurilor WiFi a fost introducerea platformei Intel Centrino, care combină o nouă generație de procesoare mobile Pentium M, o familie de adaptoare wireless Intel PRO / Wireless 2100 și chipset-uri de familie Intel 855.

Standardele IEEE 802.11

Există mai multe tipuri de rețele WLAN, care diferă în schema de organizare a semnalului, ratele de date, acoperirea rețelei și caracteristicile emițătoarelor și receptoarelor radio. Cele mai răspândite sunt rețelele wireless standard IEEE 802.11b, IEEE 802.11g și IEEE 802.11a. Comparația acestora este prezentată în tabel.

Standardul 802.11b utilizează metoda DSSS (Spectru direct de distribuire a spectrului). Întregul interval de funcționare este împărțit în 14 canale, separate de 25 MHz pentru a elimina interferențele reciproce. Datele se transmit pe unul dintre aceste canale fără a trece la alte canale. Utilizarea simultană a numai 3 canale este posibilă. Rata de transfer a datelor poate varia în funcție de nivelul de interferență și de distanța dintre emițător și receptor.

Standardul IEEE 802.11b oferă o viteză maximă teoretică de transmisie de 11 Mbit / s, care este comparabilă cu rețeaua obișnuită de cablu Ethernet de 10 BaseT. Cu toate acestea, această viteză este posibilă numai cu condiția să transmită în prezent numai un dispozitiv WLAN. Cu o creștere a numărului de utilizatori, lățimea de bandă este împărțită în toate și viteza de operare scade.

Standardul 802.11a utilizează schema de modulație a semnalului OFDM - Multiplexarea divizării frecvenței ortogonale. Principalul flux de date este împărțit într-o serie de sub-fluxuri paralele cu o rată de transmisie relativ scăzută și apoi un număr adecvat de purtători sunt utilizați pentru a le modula. Standardul specifică trei rate obligatorii de date (6, 12 și 24 Mbit / s) și cinci rate suplimentare de date (9, 18, 24, 48 și 54 Mbps). De asemenea, este posibil să se utilizeze simultan două canale, care dublează viteza.

O caracteristică a acestui standard este compatibilitatea cu 802.11b. De exemplu, adaptoarele 802.11b pot funcționa în rețele 802.11g (dar nu mai mari de 11 Mbit / s), iar adaptoarele 802.11g pot reduce rata de transfer de date la 11 Mbit / s pentru a lucra în rețele mai vechi 802.11b.

Organizarea rețelelor fără fir

Există două tipuri de organizare a rețelelor fără fir: Modul Ad-Hoc și Infrastructură. Modul Ad-Hoc (IBSS) sau Peer-to-Peer este cea mai simplă structură a unei rețele locale, unde nodurile de rețea (laptop-uri sau computere) comunică direct unul cu celălalt. Această structură este convenabilă pentru desfășurarea rapidă a rețelelor. Pentru organizarea sa necesită un minim de echipament - fiecare nod trebuie să fie echipat cu un adaptor WLAN.

În modul Infrastructură, nodurile de rețea nu sunt conectate direct între ele, ci printr-un punct de acces, așa-numitul. Punct de acces. Există două moduri de interacțiune cu punctele de acces - BSS (set de servicii de bază) și ESS (Extended Service Set).

În modul BSS, toate nodurile sunt conectate printr-un singur punct de acces, care poate acționa ca o punte pentru conectarea la o rețea de cablu externă.

Modul ESS este o combinație a mai multor puncte de acces, adică uneste mai multe rețele BSS. În acest caz, punctele de acces pot interacționa între ele. Modul avansat este convenabil de utilizat când aveți nevoie să combinați mai mulți utilizatori într-o singură rețea sau să conectați mai multe rețele prin cablu.

O problemă importantă în organizarea rețelelor WLAN este domeniul de acoperire. Acest parametru este influențat de mai mulți factori:

1) Frecvența utilizată (cu cât este mai mare, cu atât mai mică este intervalul de unde radio). 2) Prezența barierelor între nodurile rețelei (diferitele materiale absorb și reflectă semnale în moduri diferite). 3) Modul de funcționare - modul Infrastructură) sau Ad Hoc. 4) Puterea echipamentului.

Dacă luăm în considerare condițiile ideale, zona de acoperire cu un punct de acces va avea următoarea rază de acoperire medie: - rețeaua standard IEEE 802.11a - 50 m; - rețelele 802.11b și 802.11g - aproximativ 100 m.

Prin creșterea numărului de puncte de acces (în modul Infrastructură ESS), este posibilă extinderea ariilor de acoperire ale rețelei la întreaga zonă de acoperire necesară.

siguranță

Pentru rețelele WLAN, problemele de securitate și protecția datelor transmise sunt foarte urgente, deoarece, în general, este suficient ca pur și simplu să fie în zona de acoperire a rețelei pentru a intercepta date.

Inițial creat în acest domeniu de tehnologie a avut un grad scăzut de protecție, această problemă rămâne relevantă și până în prezent.

Primele două metode nu oferă protecție împotriva ascultării și intercepției pachetelor de date, prin urmare puteți proteja rețeaua numai în cazul interceptării datelor prin criptare.

Inițial, standardul 802.11 a furnizat un protocol hardware pentru criptarea datelor WEP (Wired Equivalent Privacy) bazate pe algoritmul de criptare RC4. Cu toate acestea, într-un timp scurt, sa descoperit că rețeaua protejată cu acesta este destul de ușor să se spargă. Versiunile anterioare au fost prevăzute pentru criptare utilizând o cheie pe 40 de biți, ulterior 64-, 128 sau 256-biți. Dar chiar și o astfel de lungime cheie în WEP nu poate oferi un nivel ridicat de protecție a rețelei, deoarece Principala slăbiciune a acestei tehnologii constă în natura statică a cheii de criptare. Deși utilizarea acestei chei mărește timpul de hacking și numărul de pachete de date care trebuie interceptate. pentru a calcula cheia, chiar posibilitatea ruperii rămâne. Acest lucru este absolut inacceptabil pentru o serie de companii și organizații serioase.

În locul WEP, a fost dezvoltată o nouă tehnologie Wi-Fi Protected Access (WPA), dezvoltată de IEEE împreună cu Wi-Fi Alliance. Caracteristica principală a noului sistem de securitate este criptarea datelor cu chei variabile dinamice și verificarea autentificării utilizatorilor.

Spre deosebire de WEP, aici se utilizează Protocolul de Integritate Cheie Temporală (TKIP), care implică actualizarea cheilor înainte de fiecare sesiune de criptare și verificarea pachetelor pentru a fi membru în sesiune.

Pentru a autentifica utilizatorii, se folosesc certificate RADIUS (serviciul de autentificare prin apel de la distanță - serverul RADIUS trebuie să confirme dreptul de acces). Această metodă implică, în principal, utilizarea corporativă.

Cea de-a doua versiune simplificată a autentificării necesită instalarea preliminară a parolelor partajate pe dispozitivele de rețea (modul de autentificare PSK (Chei pre-partajate)). Această metodă este folosită cel mai bine acasă sau în locuri unde nu se schimbă informații importante.

Inițial, WPA a fost dezvoltată ca o tehnologie temporară, care ar trebui înlocuită în cele din urmă cu noul standard 802.11i. Acest standard, având în vedere toate dezvoltările deja existente, este conceput pentru a asigura criptarea fiabilă a datelor transmise, precum și autentificarea utilizatorilor rețelei.

În majoritatea dispozitivelor WiFi deja lansate (puncte de acces, carduri de rețea), puteți instala protocolul WPA prin actualizarea software-ului.

Permisiunea de a utiliza frecvențe

În Rusia, utilizarea frecvențelor este reglementată de „Regulamentul privind utilizarea teritoriului Federației Ruse, sistemele de transport intra-date în banda de 2400-2483,5 MHz“, fragmente din care sunt prezentate mai jos.

În ceea ce privește standardul WiFi 802.11a care operează în banda de 5 GHz, în Rusia nu este permisă folosirea unor astfel de echipamente, deoarece este folosită în scopurile sale de către un număr de servicii guvernamentale. Și pentru standardele 802.11b / g, acum doi ani, ordinea permisivă a fost schimbată la cea care notifică.