Wireless 360. Relatore: Claudio Meregalli Competenza: Elmec Networking & Connecting.

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1 Wireless 360 Relatore: Claudio Meregalli Competenza: Elmec Networking & Connecting

2 INDEX Initial Survey (assumptions) 1. Avete chiara la differenza tra le tecnologie Wireless disponibili (GSM;UMTS;LTE/4G;Wimax/Hyperlan e Wi-fi) in termini di applicazioni? 2. La Tecnologia Wireless è in grado di sostituire o pareggiare la tecnologia Wired? 3. Quanti di voi hanno switch di Accesso 10/100/1000 per gli utenti? 4. Siete Confidenti che a causa del BYOD e della consumerizzazione del IT vi troverete un numero preponderante di device in azienda che si connettono solo via wireless? 5. Potete pensare di avere una rete wireless che usa logiche differenti dalla rete wired? 6. Quanti di voi hanno una rete Wireless con la M MAIUSCOLA? MOBILITY 2

3 Parleremo di INDEX 1. Access Technology: Wireless Access di oggi e di domani 2. One Network: Ha ancora senso parlare in maniera distinta di Wireless e Wired? 3. Enterprise Wireless: Quali sono elementi chiave? 4. Wireless Security: Quali strumenti esistono per mettere in sicurezza la WLAN? 5. Wireless Applications: Come possiamo impiegare questa tecnologia e che vantaggi ha? 3

4 Access Technology Wireless

5 Stato delle tecnologie Wireless (Italia) Wireless Snapshot Wi-Fi: Matura ed in piena evoluzione (Sicurezza, Private and Pubblic NET): Speed WI-FI WiMAX: Matura (Impiego principale per tecnologia Outdoor Punto-Punto). Da diversi anni operatori hanno installato BTS sul territorio WIMAX LTE LTE (4G): Nuova (Impiego principale mobility). Gli Operatori iniziano a investire per la copertura del territorio HSPA UMTS GSM Mobility 5

6 Tecnologie Wireless a confronto WMAN LTE (4g) Metropolitan Area Start: 100 Mbps (up to 300/1000Mbps with LTE Advanced) >10 Km WMAN IEEE m WMAN IEEE h WLAN IEEE ac Metropolitan Area WiMax 2 Up to 1000Mbps (fisso) e Up to 100Mbps Mobile Metropolitan Area Hiperlan2 Campus Area VHT - Up to 1300 Mbps and More <100 Metri WLAN IEEE a/b/g/n Campus Area Up to 600 Mbps 6

7 Tecnologie Wireless P2P <100 Metri IEEE a/b/g/n Campus Area Up to 250 Mbps and More than 100m Near field communication WPAN Up to 424 Kbps /4cm <10 Metri Bluetooth WPAN Release 4.0 up to 25Mbps /50m 7

8 Wi-Fi Today & Tomorrow 5Ghz (54Mbps) 2,4Ghz (11Mbps) 2,4Ghz (54Mbps) 2,4/5Ghz (600Mbps) 5Ghz (1.3Gbps) Up to 7Gbps 10

9 Tabella Comparativa Caratteristiche Access Point Feature n Standard ac Draft 4.0 Band Supported 2,4Ghz and 5Ghz 5Ghz Max Throughput x Radio 600Mbps Wave1: 1300Mbps # Spatial Streams 4 (1x150Mbps) 8 (1x433Mbps) Modulation 64QAM 256QAM Channel Width 20, 40MHz 20, 40,80, , 160MHz MIMO SU-MIMO (Single User MIMO) MU-MIMO (Multi User MIMO) Access Point Business con tecnologia ac (1 Step) arriveranno sul mercato inizio 2013 (1Q). Seguiranno i nuovi device 11

10 Standard ac performance STEP1 STEP2 12

11 Trends: Big Data (Video Streaming, Cloud services): Mobility: ac Why? L aumento di device Wireless (Tablet, SmarthPhone,etc,) determina uno spostamento di «client» da Access Wired ad Access Wireless Growth: Il passaggio n a ac ha la stessa valenza del passaggio Switch 10/100 a 10/100/1000Gbps. Performance: Multi-User: Servendo in contemporanea più utenti (switch Like) avremo minore latenza e maggiore qualità soprattutto su protocolli real-time/streaming 13

12 Mobile Traffic 14

13 2,4Ghz: Key points Dual Band Why? Banda con soli 3 (11 da 20Mhz) canali not Overlapping (1,6,11) Supporta Legacy Device (802.11b/g) Minor consumo Energetico Maggiore copertura radio (minor impedenza da ostacoli) Il 90% dei device oggi in commercio si aggancia a 2,4Ghz SSID 5Ghz: Key points Banda con 8 canali (da 40Mhz) not Overlapping Supporta Legacy Device (802.11a) Indispensabile per alto throughput e alta densità Banda soggetta a minor interferenze 15

14 Outdoor Bridge (WiMax-Hyperlan) Interferenze Radio / NOISE Eventi Atmosferici (Acqua, neve, nebbia, grandine) Interferenze dovute da RF in sovrapposizione Ostacoli Fisici Indoor/Outdoor (Wi-Fi) Interferenze RF da device Blootooth (2,4Ghz) e/o celle DECT (2,4Ghz) Interferenze di altro Wi-Fi limitrofo (sovrapposizione canali) Ostacoli Fisici / Riflessione 16

15 Connessioni Punto Punto Rapporto Distanza, Lunghezza, Banda 12 Cm (Lunghezza Onda) 2.4Ghz Distanza / Throughput 6 Cm (Lunghezza Onda) 5Ghz 1,7 Cm (Lunghezza Onda) 17Ghz 1,2 Cm (Lunghezza Onda) 24Ghz Distanza / Throughput Distanza / Throughput Distanza / Throughput 17

16 MIMO versus MU-MIMO MIMO Access Point Radio Design MU-MIMO 43 x 43 :4 :3 6 Antenne (3 da 2,4Ghz e 3 da 5Ghz) TX Radio Design RX Radio Design Spatial Streams 4 Antenne dual band 18

17 Definizione: cos è lo Spatial Streaming? Spatial Streams Quando il segnale wireless è trasmesso o ricevuto in condizioni MIMO, tale segnale viene trasmesso o ricevuto simultaneamente da diverse antenne in modalità Multiplex utilizzando diversi Spaces nello stesso canale. Questi Spaces sono definiti Spatial Streams 150Mbps* *802.11n su 5Ghz 19

18 A: Standard: Beamforming Tecnica utilizzata da Access Point per «direzionare» al meglio le onde radio verso i Client Wireless B: Proprietary: Static/On-Chip/Antenna Alcuni Vendor hanno implementato delle varianti Propietarie per migliorare le performance garantendo maggiore throughput a parità di dbm (Signal Strength) A B 20

19 With or Without Beamforming 21

20 SU-MIMO Versus MU-MIMO Multi User - MIMO Metodo ideale per connessioni Punto Multi Punto Tecnica introdotta da ac Single User - MIMO Metodo ideale per connessioni Punto Punto Tecnica oggi utilizzata da Wi-Fi; WiMax e 3G MU-MIMO sarà disponibile in Wave 2 (2014) 22

21 Percorso certificazione ac 23

22 Wi-Fi on the TOP: TODAY Wireless Users ACCESS Dual Band Beam Forming 2.0* CleanAir Band Steering 2,4 e 5Ghz a/b/g/n ac Ready Tecnologia avanzata di ottimizzazione RF Spectrum Expert: Analisi e modifica automatica dei canali Spostamento automatico client da 2,4Ghz a 5Ghz in base alla necessità di banda Wireless - Wired Infrastructure *Enhanched Version: versione migliorata dello «standard» 24

23 One Access Ethernet 10/100/1000 Layer 2 Wireless - Wired Infrastructure 25

24 Laptop Tablet SmartPhone Product n Standard Band Supported I Device sono Pronti? Radio Design Apple iphone 4-4S b/g/n 2,4Ghz 65Mbps Max Throughput Apple iphone a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 1:1x1 150Mbps Samsung Galaxy II-III a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz 150Mbps Google Nexus b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz ND ND ipad 1-2*-3-4** a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz * SISO **MIMO 1:1x1 Google Nexus b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz *65Mbps/**150Mbps Galaxy Note 10, a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 150Mbps Apple Macbook Air a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 2x2:2 300Mbps Apple Macbook Pro Retina a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 3x3:3 450Mbps Hp EliteBook Folio 9470m a/b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 2x2:2 300Mbps Sony Vaio Duo 11 Ultrabook b/g/n 2,4Ghz e 5Ghz MIMO 2x2:2 300Mbps Radio Design Wi-fi differisce dalla 3G/4G (LTE). Nei device i Chip radio sono separati (ex ipad 4 ha 2x2 Mimo LTE) 26

25 One Network Design Infrastructure

26 Gartner unisce Wired e Wireless Magic Quadrant for the Wired and Wireless LAN Access Infrastructure 30

27 The Big Picture General Requirements VLAN: Client, Server, stampanti, etc.. QoS End to End Active Directory / LDAP Convergence Wired e Wireless sono la stessa rete Modello unico di AAA wired e Wireless Basato su 802.1x Unica Management* MDM: Mobile Device Management *In genere richiede un unico Brand 31

28 Access Core AAA Components AD Domains Controllers 2008 R2 RADIUS Server (MS NPS 2008 R2): 802.1x (3 rd Policies Server) Certification Authority (CA) Core/Distribution Switches Firewall/Security Gateway Wireless Lan Controller (Captive Portal/Guest Portal) Access Switches (PoE/PoE+) Access Point (Controlled) 32

29 Branch Office INTERNET SSID_Employees SSID_Guest SSID_BYOD WAN MPLS/VPN Router/gateway Switch L2 Datacenter WLC Central Manager AAA Local Switched Central Switched CAPWAP Tunnel 33

30 Headquarters / Datacenter INTERNET Wireless Lan Controllers SSID_Employees SSID_Guest SSID_BYOD WAN MPLS/VPN Router/FW Core/L3 Switch L2 Branch Office WLC Central Manager AAA Server Farm Local Switched Central Switched CAPWAP Tunnel 34

31 Remote Access 1 SSID_Employees 3G/LTE (4G) INTERNET 2 Router/Adsl Generic SSID Office Extender HQ/Datacenter WLC Central Manager AAA Encapsulater Traffic Local Switched SSL VPN 35

32 Profilo utente Guest Preferred Authentication Method Web-Auth User & Password Modelli di Authentica Requirements RADIUS Captive Portal Employees EAP-TLS RADIUS (802.1x) CA BYOD/Mobile PEAP (EAP-PEAP) RADIUS (802.1x) CA Descrizione Autentica bidirezionale client e server basata su certificati x509 Solo il server ha il certificato Picking WPA-PSK - Chiave statica RADIUS CA Active Directory SSID EAP-TLS VLAN_ABC 36

33 Dynamic VLAN Assignment Policies Example: Tipo di Autentica: EAP/PEAP/EAP-TLS Zona (in base al AP) Gruppo di Utenti VLAN_Client VLAN x Based VLAN_Mobile VLAN 30 SSID_Employees VLAN_Guest VLAN 10 Open Auth/Web Auth - Based SSID_Guest 37

34 Challenge: Bonjour Bonjour Gateway Wireless Lan Controllers Switch L2 SSID_Employees SSID_Guest SSID_BYOD Router/FW Core/L3 Server Farm Air Play Air Print AirPlay e AirPrint supportano solo una singola VLAN Bonjour usa Multicast VLAN 10 VLAN 20 VLAN 30 38

35 Guest Access 41

36 Remote Site Survival Access Point in modalità FlexConnect Standalone Central Solution: Local Radius 802.1x Site A MPLS / WAN Central Radius 802.1x WLC Certification Authority Headquarters Site B 42

37 Enterprise Wireless Characteristic and Deployment

38 Site Survey (AirMagnet) Fondamentale eseguire una Survey dei siti per verificare: Wireless Assesment Copertura Radio e quindi individuare il numero di AP necessari Servizi: capire ed individuare i servizi che si intende erogare (VOIP*, etc..) ed in generale garantire il Raoming Densità: Numero di utenti in una area specifica (sale riunioni, auditorium, etc..) Interferenze: la presenza di altre fonti radio sulle stesse frequenze/canali *VOIP richiede una Overlapping delle celle del 30% 44

39 Wireless Service Oriented Rapporto Copertura/Banda/Servizio Limitare la copertura perimetrale per definire una banda minima garantita in grado di soddisfare le esigenze di servizio Tenere in considerazione il limite di -65/-67dBm per Voice Utenti concorrenti (Density): Banda/Utenti -101dBm -92dBm -78dBm -40dBm -25dBm -10dBm n 2,4Ghz Band (HT20) 45

40 Survey di validazione Post Installazione A conclusione della installazione della infrastruttura è fondamentale verificare che l asseto Radio e che non ci siano delle modifiche/interferenze e/o anomalie post implementazione. In generale che le performance richieste inizialmente siano garantite. 47

41 Wireless Security Come rendere sicure le reti wireless

42 Best Practices Ingredienti fondamentali Ecco gli elementi minimi di attenzione da adottare nella definizione delle WLAN: Protezione wireless: In generale applicare modelli di accesso sicuri (802.11i alias WPA2 Enterprise; EAP-TLS/PEAP) AAA (Authorization, Authentication, Accouting): Utilizzare metodi di accesso basato su Policy (Vedi NAC/RADIUS) Rogue Detection: Funzione in genere Embedded nella infrastruttura base wireless (Business) per individuazione di Client/Access Point «Canaglia» Wi-Fi Direct: Fondamentale poter riconoscere e bloccare client che usano questa tecnologia e che accedono alla rete WLAN w: (NEW in Windows 8 Client) Protect Management Frame: meccanismo x garantire integrità, autenticità dei dati e risposta protetta nella comunicazione tra Device/Client e Access Point (802.11w) 49

43 NAC: Network Access Control Che cos è il NAC? Metodo per identificare un device (sia wired che wireless) e lo stato di sicurezza a cui è sottoposto sulla base delle policies definite dal ospitante. Access = YES Access = NO Remediation 50

44 NAC Lite Requirements Results Cost/ Complexity RADIUS (802.1x) / Policy Server Accesso profilato in base al utente $/- NAC Full RADIUS Device identification OS/security Check Anti-Virus/Spyware Quarantena Area Accesso profilato su base di utente, garanzia di sicurezza del device (Upto-Date System Patch; Virus definitions,etc..). Posture & Remediation Activities $$$/++ 51

45 NAC (Full) Example 52

46 Tre modelli di sicurezza: 1. Type One: L access Point esegue attività di scansione per individuare attività anomale/tentativi di intrusione (quando esegue queste attività di «monitoring» non può eseguire Traffic Forwarding). WIPS 2. Type Two: Gli Access Point vengono «upgradati» con funzionalità di client WIPS potendo quindi eseguire scansione On Channel & Off Channel mentre eseguono traffic Forwarding 3. Type Three: all interno della infrastruttura Ap vengono introdotti o Ap dedicati alla scansione (Full Spectrum)

47 WIPS a confronto Type Type One Type Two Type Three General Requirements Infrastruttura WLAN Base (Ap + Controller) AP + Wips License + Wireless Controller + WIPS Central manager AP + Wips License + Wireless Controller + WIPS Central manager (or dedicate 3 rd Hw/Sw) Results Capability Cost Rogue Detenction, Localization* and Remediation Detect Over-the-Air Attacks (Dos,Anomalus traffic, Authentication cracking) Detect Over-the-Air Attacks (Dos,Anomalus traffic, Authentication cracking) Alternate Personality: Perde alcuni secondi di servizio WLAN ogni minuto x attività di security Dual Personality: riduce le performance WLAN per adempiere alle attività security Dedicate Personality: generalmente 1 AP su X AP in servizio funge da sonda IPS sulla WLAN $ $$ $$$ *Per avere una vera localizzazione è necessario avere un sistema di monitoring centralizzata con Piantine per individuazione grafica su Pianta con gestione di avvisi/alert 54

48 Wireless Applications Utilizzi attuali e futuri

49 Wi-Fi: L internet delle persone Una tecnologia User-centrica 56

50 Come possiamo usare il Wireless Servizi Base (Today) Network: Connettività per tutti i servizi ai device di nuova generazione. Guest Hotspot: servizio di navigazione gratuito basato sul self-registration e/o utilizzo dei dati di una «Fedelity Card»: Pubblicità sulla pagina di autentica / Welcome page prima della navigazione. Self Picking: Utilizzo di device e/o applicazione su Smartphone per fare la spesa (carrello) e/o Picking Codici a Barre (logistica/magazzini) Domotica/Videosorveglianza: Localizzazione (Today) Con una precisione che arriva intorno ai 5 metri ManDown: tramite RFID (attivo) localizzazione e identificazione dello stato di sicurezza a cui sono esposti i lavoratori: Tracking, individuazione posizione e alert. HealthCare (parziale): Utilizzato con RFID (attivo) per il tracking delle persone unitamente a tecnologia di controllo Gate Access per tracking pazienti (Infrared o ZigBee). 57

51 Real-Time Localization Technology 1 Km 100 m Telecomunicazioni (GSM) 10 m GPS / A-GPS Localizzazione Wi-fi Da 2 a 15 m 1 m RFID Attivo 10 cm 1 cm UWB RFID passivo Spazi Aperti Semi Urbani Urbani Edifici Stanze Oggetti Costi GPS=Global position system UWB=Ultra Wide Band 58

52 Localizzazione (Tomorrow) Con una precisione che verrà ulteriormente migliorata Il Wireless di domani (Retail) Accesso Automatico: Accesso alla rete wireless automatico (e/o se con riconoscimento magari mediante SIM) e visualizzazione di telemarketing (promozioni,etc..) in base alla localizzazione; magari con pubblicazione della Pianta del Sito/centro commerciale. Push di contenuti (Context Aware): Ricezione di messaggi, applicazioni da scaricare, etc.. Direttamente sul device. RTL Business Intelligent: applicato alle persone. Tenendo tracia delle visite (le volte che lo Smartphone/user) ha visitato il sito e/o che percorso ha effettuato, è possibile costruire un modello di telemarketing specifico: Retail: per comportamento, direct Marketing e posizionamento Prodotti/espositori Fiere: tracciamento del percorso definizione dei passaggi/affluenze come statistiche per gli espositori 59

53 Hotspot 2.0 : Anche denominato Passpoint è il nuovo standard promosso dalla Wi-Fi Alliance che si prefigge l obbiettivo di realizzare in ambiente Wi- FI la stessa esperienza di «Mobilità» (Cellular-Like) e quindi «azzerare» le complessità di join, autentica,etc u 60

54 Access Core Security Mobility Mobility 360 Service Mobility Real Time Localization/Tracking NEXT: BI (Business Intelligence) BI AAA (Policy Server) / NAC Controller Wireless Software di Management Access Point Dual personality: Servizi di accesso dati Sensore Radio 62

55 63

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