Collegati ovunque. senza fili. Il collegamento di differenti dispositivi. Wireless. focus wireless

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1 Wireless Collegati ovunque senza fili Installare una rete o comprendere come collegarsi dal proprio portatile o smartphone a un access point per accedere a Internet Corrado Galbiati e Luca Moroni Il collegamento di differenti dispositivi tra di loro o in Internet è semplificato e reso più immediato e fruibile dalle connessioni senza fili. Siano esse Wireless LAN, Bluetooth, reti derivate dalla telefonia cellulare come GPRS, UMTS, HDSPA o ancora il futuro WiMax, è indubbio che un dispositivo portatile con connettività wireless aumenti la possibilità di essere utilizzato al meglio. Ma gli standard sono diversi, e non sempre la rete o il segnale sono presenti, i prodotti devono essere acquistati a seconda delle loro funzionalità e possono sorgere problemi legati alla sicurezza oltre che di valutazione della qualità degli stessi, non da ultimo il prezzo della connessione è spesso esorbitante se non scelto con cura. Il Wi-Fi, la conessione senza fili più utilizzata In questo articolo ci soffermeremo soprattutto sulla possibilità di connessione tramite reti Wi-Fi, la tipologia indubbiamente più diffusa e adottata per esempio in tutti i notebook di ultima generazione e in molti smartphone. Daremo una visione di insieme sui prodotti presenti nel mercato oltre che alle procedure per l installazione di una rete all interno di uno studio o un ufficio. Vi rimandiamo invece all articolo pubblicato a pagina 76 per le questioni riguardanti la tematica della sicurezza, senza dimenticarsi alcune regole basilari, che trovate in un box qui a fianco, per garantire la sicurezza ai propri dispositivi connessi in rete, nel caso stiate progettando di costruirvene una. Nell ultima parte dell articolo invece faremo un excursus sulle possibilità di connessione presenti in Italia, dagli hot spot a pagamento alle, purtroppo poche, possibilità di collegamento gratuito. Il luogo di elezione per queste reti è l aeroporto, ma si stanno sempre più diffondendo in ambienti vari quali bar, alberghi, mezzi di trasporto o luoghi pubblici, visto che proprio all esterno è forte la concorrenza tra due tipologie di connessione Wi-Fi e UMTS, che tra le mura dell ufficio è meno sentita. Wi-Fi vs UMTS Negli ultimi mesi, in Italia, la pubblicità degli operatori telefonici ha puntato molto (con ottimi risultati) sui dispositivi Qualche regola per una migliore sicurezza nelle reti wireless Assegnate SSID non banali Abilitate la protezione WPA o, in sua assenza, quella WEP Scegliete chiavi lunghe il massimo consentito per le stazioni e l AP, con valori non mnemonici Cambiate di frequente le chiavi WEP Cambiate la password di default di configurazione Tenete al sicuro i valori delle chiavi e non mostratele a nessuno Per una protezione ulteriore di reti medio-piccole, abilitate sull AP il filtro degli indirizzi MAC Installate un firewall efficace sul PC che funge da gateway verso Internet Installate un antivirus su ogni computer PC Open Studio 28 Giugno 2008

2 I collegamenti wireless più diffusi Wi-Fi Bluetooth UMTS WiMax Collegamento in reti locali o in spazi aperti alla rete Internet Collegamento di piccoli dispositivi a brevi distanze Collegamento alla rete cellulare di smartphone e PC Collegamento di nuova generazione di differenti dispositivi in grado di connettere il PC a Internet in qualunque luogo ci si trovi, a patto di essere coperti dalla rete dell operatore scelto. Si tratta di card o di chiavette USB che, via UMTS, si connettono a Internet e permettono la navigazione a banda larga (in termini di Megabit dipende dalla tariffa che si sceglie). Né più e né meno di quanto non accada già da un po di tempo con gli smartphone e i telefoni cellulari che, debitamente configurati, si connettono via GPRS o UMTS a Internet. Il rischio è che, a causa della potenza di fuoco con cui la pubblicità entra nelle case presentando questa via di connessione alla Rete come la più veloce e la più comoda, non ci si accorga che qui non si sta parlando di hot spot o di servizi a basso costo. Al contrario, si parla di connessioni performanti sì, ma anche costose. Il concetto di hot spot è tutt altro, come sanno meglio gli utenti di molti paesi in Europa come Francia, Inghilterra e Olanda, e si basa su un tipo di copertura diverso, magari meno performante, ma anche meno costoso in termini di installazione e quindi in termini di prezzi all utente finale. Una copertura Wi-Fi ha evidenti limiti tecnici: con un access point si coprono con banda larga non più di 300 metri (teorici) se non vi è alcuna barriera in linea d aria, e in caso di ostacoli si scende a 150 metri (per zone più ampie si ricorre a ripetitori del segnale). E poi, più persone si collegano all hot spot locale, più diminuisce la velocità della connessione. Ma va ricordato che, il più delle volte, l utente comune non percepisce nemmeno le differenze di velocità tra la navigazione Wi-Fi e quella UMTS. Certamente, però, percepirà un netto risparmio nei costi. Tutto questo in attesa degli sviluppi sul fronte dell offerta Wi-Max. Cosa può ostacolare una rete wireless Quando si installa una rete wireless si possono avere delle sorprese riguardo la portata massima. Access Point dichiarati in grado di trasmettere per un centinaio di metri all interno degli edifici dopo appena 20 metri hanno un segnale molto debole. Questa diversità è dovuta al tipo di costruzione in cui si trova l AP. Materiali insospettabili come le carte geografiche si rivelano delle barriere per i segnali delle reti wireless. La seguente tabella mostra un elenco di materiali e del loro grado di assorbimento. Materiale Assorbimento Tipologia Legno Basso Tramezzo Plastica Basso Muri Materiali sintetici Basso Tramezzo d ufficio Amianto Basso Soffitto Vetro Basso Finestre Acqua Medio Aquario Mattoni Medio Muri Marmo Medio Muri interni Cartone Alto Magazzini Carta Alto Cantine, raccoglitori Cartongesso Alto Pareti divisorie Cemento Armato Alto Pavimento Metalli Molto alto Scrivania, tramezzi Gli standard IEEE a operante sui 5 GHz con velocità di trasmissione dati da 22 Mbps a 54 Mbps su copertura nello spazio ridotta (range intorno ai 20 metri), utilizzando tecnica trasmissiva su diverse bande di frequenza. Impiega 12 canali di cui 8 non sovrapposti, non è compatibile con b, impiega modulazione OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), viene anche indicato con il termine Wi-Fi5. con velocità trasmissione dati fino a 54 Mbps e compatibile con b, utilizza una modulazione OFDM UWB (Ultra Wide Band), dai 3 ai 10 GHz con notevoli velocità trasmissione dati Mbps (high bitrate personal area networking); sistema ottimale per le trasmissioni a corto raggio e basso consumo n opera a 2,4 GHz con modulazione OFDM, DSSS, include anche la possibilità di utilizzare la tecnologia MIMO (Multiple-Input Multiple-Output). Questo consente di utilizzare più antenne per trasmettere e più antenne per ricevere, incrementando la banda disponibile ( WiMax ) Standard per il collegamento wireless a banda larga, copre le frequenze da 2 a 11 GHz ed è una tecnologia wireless per WMAN (reti wireless metropolitane). Consente la connetività a larga banda on demand wireless per l ultimo miglio delle reti DSL wired, via cavo. La copertura cella può arrivare fino 50 Km b operante a 2,4 GHz e 11 Mbps, high rate (Wi-Fi) utilizza la modulazione DSSS con una copertura di metri indoor (ambienti chiusi) 11 canali di cui 3 non sovrapposti.la modulazione del segnale utilizza il DPSK (Differential Phase Shift Keying) il quale combina ogni bit dati ad una sequenza pseudocausale chiamata Pn g operante a 2,4 GHz Standard Wi-Fi più utilizzati in Europa Standard Modulazione Frequenza Velocità di trasferimento (Mbit/s) legacy FHSS, DSSS, Infrarossi 2,4 GHz 1, b DSSS, HR-DSSS 2,4 GHz 1, 2, 5.5, b+ nonstandard DSSS, HR-DSSS (PBCC) 2,4 GHz 1, 2, 5.5, 11, 22, 33, g OFDM 2,4 GHz 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, n DSSS, HR-DSSS, OFDM 2,4 GHz 1, 2, 5.5, 11; 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54, 125, 200, 300 PC Open Studio 29 Giugno 2008

3 1 Costruirsi una rete wireless Dovendo realizzare la propria rete wireless, sarà anzitutto importante tener conto di alcune condizioni di contorno che possono guidare il progetto della rete e aiutare nella scelta dei componenti da acquistare. Esistenza di una LAN wired Se si dispone già di una rete Ethernet cablata, con accesso Internet condiviso e server DHCP, il server che si occupa di distribuire gli indirizzi, e si desidera aggiungere la copertura Wi-Fi non tanto per servire stazioni client fisse, ma ad esempio per offrire il servizio wireless in sale riunioni, per i laptop dei partecipanti, oppure nel magazzino, per terminali mobili, allora potrà essere sufficiente acquistare uno o più access point da interconnettere alla LAN cablata nei punti più opportuni. Sarà importante verificare che in prossimità degli ambienti da coprire siano già disponibili prese di rete; in caso contrario, se non fosse possibile allestirne qualcuna dove serve, si potranno installare dei wireless range extender per portare la copertura WLAN anche lontano dalle porte di rete fissa esistenti. Esistenza di altre LAN Wireless nelle vicinanze Prima di installare la propria WLAN sarà bene effettuare una piccola ricognizione dell etere per rilevare la presenza di reti Wi-Fi in ambienti circostanti. Bisogna tenere conto, infatti, che ogni rete Wi-Fi utilizza uno o più canali e che il numero totale di canali disponibili è limitato a 13 (in Europa). Le reti g con accelerazione proprietaria a 108 Mbps utilizzano addirittura due canali, in un modo che può limitare sensibilmente lo spettro utilizzabile da altre reti wireless nei paraggi. possibile portare l alimentazione necessaria all access point sullo stesso cavo Ethernet Categoria 5 utilizzato per i dati. Le tipologie di prodotto L access point Un access point è un dispositivo che fa da centro di una rete Wi-Fi e, al tempo stesso, funziona da punto di interconnessione fra la rete wired e quella wireless. Di conseguenza, esso consente ai dispositivi della WLAN di comunicare fra di loro e con quelli della LAN e viceversa. Nei confronti della WLAN, inoltre, un access point centralizza importanti funzioni di sicurezza: è sull AP, per esempio, che si impostano eventuali filtri sul MAC address (l indirizzo finisco del dispositivo) dei client collegabili. Un access point puro, normalmente, acquisisce un indirizzo per sé (o glielo si può assegnare staticamente), ma non rientra fra i suoi compiti quello di distribuire a sua volta indirizzi ai client della sua rete: per ottenere un indirizzo dinamico, i client WLAN non si rivolgono all AP, ma lo attraversano per raggiungere il DHCP server. Di conseguenza la configurazione di un access point è piuttosto semplice, poiché riguarda quasi esclusivamente funzioni inerenti il funzionamento della WLAN: identificazione, filtri di sicurezza, opzioni per la compatibilità. L installazione fisica di un access point è un operazione banale, come si può peraltro intuire dalla linearità del pannello posteriore: le uniche connessioni richieste sono l alimentazione e la connessione Ethernet alla LAN. Se tutti i dispositivi della rete sono di tipo wireless, l access point può essere connesso, via cavo Ethernet, direttamente al modem a banda larga (ADSL o HAG). In alternativa, se accanto alla WLAN esiste una LAN, al modem sarà tipicamente collegato un router, e a questo saranno collegati la LAN e l access point, come se quest ultimo fosse un secondo tronco di LAN. Il wireless router Un wireless router è un dispositivo altamente integrato che fornisce sia le funzioni di access point, sia quelle di router, per la condivisione dell accesso Internet; quasi sempre sono presenti anche funzioni di firewall e di Ethernet switch, con un certo numero di porte disponibili per collegare tratti di LAN wired. Le unità più sofisticate possono prevedere anche una funzione di print server o di file server, grazie alla possibilità di connettere direttamente al wireless router (di solito via USB) una stampante o un disco esterno che saranno poi condivisi sia sulla LAN, sia sulla WLAN. Questo elimina la necessità di avere un PC permanentemente acceso per assolvere al ruolo di host per queste periferiche. Come si vede, un dispositivo wireless router giustifica ampiamente il maggior costo grazie al gran numero di funzioni integrate e gestite in modo centralizzato, e alla conseguente semplificazione della rete e della sua configurazione. L unico svantaggio è forse rappresentato dal fatto che, se dovesse comparire un nuovo e più performante standard Wi- Fi non installabile come semplice firmware upgrade, si sarebbe costretti a cambiare tutto il dispositivo. Con la soluzione a componenti discreti (router e access point separati) basterebbe cambiare il solo access point. I dispositivi client Le postazioni client in tecnologia Wi-Fi possono essere basate su vari tipi diversi di adattatori di rete. Le macchine desk- Alimentazione degli access point L alimentazione di un access point può creare qualche difficoltà se, come è consigliabile fare, l unità viene installata in posizione elevata in prossimità del soffitto, lontano da prese elettriche. In questi casi, può tornare utile la tecnologia Power over Ethernet (PoE), con la quale è PC Open Studio 30 Giugno 2008

4 top possono far uso di schede PCI, in genere con il leggero fastidio dell antenna esterna, oppure di adattatori su porta USB. Questi ultimi presentano spesso il problema dell ingombro, che rende difficile l accesso alle altre porte USB circostanti, costringendo a usare un cavetto di prolunga. Alcuni modelli USB sono dotati di uno snodo per alleviare il problema. Per quanto riguarda i portatili, alcuni modelli, come i sistemi Centrino, integrano direttamente nel chipset la circuiteria necessaria; negli altri è possibile aggiungere la funzionalità Wi-Fi installando una scheda nello slot PCMCIA oppure un adattatore USB, assai meno pratico a causa della sporgenza nettamente maggiore. Due le possibilità per i palmari: Wi-Fi integrato oppure su scheda (in formato CF o SD). La prima opzione è nettamente preferibile, in quanto la scheda generalmente sporge di diversi millimetri per esporre l antenna, rischiando di rompersi in caso di urti; inoltre, l installazione di una scheda Wi-Fi nello slot pregiudica la possibilità di installare anche un espansione di memoria flash. Gli adattatori USB richiedono che la porta USB del PC abbia una velocità adeguata alle prestazioni della rete wireless. Con una porta USB 1.1 sono disponibili 12 Mbps di banda, adeguati per reti b (11 Mbps), ma largamente insufficienti per le più veloci g, magari con accelerazione a 125 Mbps. Per avere il massimo delle prestazioni sui PC più vecchi è quindi preferibile usare schede PCMCIA, per i portatili, o PCI, per i desktop. Per quanto riguarda i portatili, l unico svantaggio della circuiteria per rete wireless integrata nel chipset sta nel fatto di non essere aggiornabile: gli standard Wi-Fi progrediscono in modo rapido e continuo, e l unico modo per mantenersi aggiornati è quello di usare schede di rete sostituibili. I differenti prodotti wireless in commercio Tipologia di prodotto Ambiente di utilizzo Pro Contro Access Point Ufficio o casa Costo ridotto Necessita di un modem per l accesso a Internet Router Ufficio o casa Permette di connettere tutti i PC della rete a Internet, in alcuni Prezzi a volte elevati soprattutto casi mette in condivisione sugli standard ad alta velocità dispositivi diversi quali stampanti o hard disk esterni Box USB Ufficio o casa Prezzo Scomodo in mobilità Ufficio, casa, Chiave PCMCIA esterno Compattezza Prezzo, ricezione segnale Chiave USB Ufficio, casa, esterno Compattezza Ricezione segnale 2 Configurare reti wireless La maggior parte degli access point sono forniti con una comoda utility per Windows che ne facilita l identificazione una volta che siano stati collegati alla LAN Ethernet per la fase di prima configurazione. Innanzitutto, se il PC su cui gira l utility è equipaggiato di più di una scheda di rete, si deve scegliere quella sulla quale dovrà essere condotta la ricerca dell access point: se stiamo configurando l access point per la prima volta, non sarà ancora raggiungibile via Wi-Fi, ma solo dalla LAN cablata. Dopo una fase di ricerca che può durare anche una quindicina di secondi, verranno elencati i dispositivi rilevati. Scegliamo dall elenco l access point giusto in base al suo MAC address (che andrà confrontato, per riscontro, con quello riportato sull etichetta apposta sotto la base dell apparecchio o sul manuale). L utility si predispone a lanciare il browser aperto sull interfaccia di configurazione dell access point in questione. Nell interfaccia ci sono varie schede la più importante da non sottovalutare è quella che si riferisce alla sicurezza in cui si possono avere la possibilità di definire il login e la password per l accesso amministrativo. Si devono poi impostare i parametri dedicati alla crittografia di sicurezza, tra cui PC Open Studio 31 Giugno 2008

5 WPA e WPA2. In generale è preferibile adottare proprio una di queste due opzioni, per garantirsi la massima protezione, tuttavia molte schede di rete di vecchia concezione non le supportano; in tale situazione, per garantire l interoperabilità con esse, sarebbe necessario selezionare l obsoleto algoritmo di protezione WEP. A seconda dello schema crittografico prescelto, le impostazioni secondarie cambieranno: in particolare, per WEP è richiesta l immissione di almeno una delle 4 chiavi di cifratura, espressa o in hex o come stringa; per WPA e WPA2 è invece prevista una più comoda modalità basata su passphrase. Questa può avere una lunghezza compresa fra 8 e 63 caratteri. Un ulteriore misura di protezione, efficace soprattutto come prima linea di difesa, è l attivazione del filtro sul MAC address dei client. Grazie a questa opzione è possibile rifiutare connessioni da client sconosciuti all access point. Per la configurazione non è necessario conoscere e immettere i MAC address delle schede di rete da abilitare, in quanto la gran parte dei dispositivi prevede una comoda funzione che elenca automaticamente tutti i MAC address dei client collegati in quel momento. Basterà controllare la lista e premere Save per completare l intera operazione. Nella scheda Wireless troviamo un altra impostazione basilare: quella relativa al Network Name, o SSID (Service Set Identifier). Questo identificatore è necessario per distinguere le varie reti Wi-Fi operanti in una stessa zona; deve pertanto essere scelto in modo univoco per ogni Access Point. Condivisione di stampanti Esistono due opzioni principali per condividere una stampante in una rete wireless. Accanto alla soluzione classica, in cui la stampante è collegata a un PC (per esempio con Windows XP) e questo PC è configurato per condividerla in rete, esiste anche la possibilità di scegliere modelli di stampante dotati internamente di scheda di rete oppure equipaggiati con un adattatore esterno, spesso definito wireless printer server, collegabile alla porta parallela o USB della stampante: questa Ad-hoc Impostazione nelle reti wireless dei terminali in modo da poter comunicare direttamente tra loro senza l utilizzo di un Access Point (AP).Nella modalità infrastruttura invece i terminali comunicano tra loro tramite un AP. AP (Access Point) Punto di accesso, per la connessione in una rete senza fili, utilizzabili come ripetitore di segnale, o come di interfaccia tra dispositivi cablati e senza fili. AES (Advance Encryption Standard), algoritmo di crittografia simmetrica nei protocolli di sicurezza wirelesslan, ( vedi anche Wep). Ampiezza di Banda Si esprime in Hz e sta ad indicare la capacità di trasmettere informazioni lungo un canale di comunicazione in un determinato tempo. BSS (Basic Service Set), una rete wireless IEEE minima composta di due soli terminali wireless, che a sua volta può far parte di una rete più estesa. BWA (Broadband Wireless Access), trasmissione dati wireless, audio/video,videoconferenze. DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) tecnologia di trasmissione a frequenza diretta a banda larga, nella quale ogni bit viene trasmesso come una sequenza ridondante di bit, detta chip. Tale metodo è indicato per la trasmissione e la ricezione di segnali deboli. FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum), tecnologia che consente a più utenti di condividere lo stesso insieme di frequenze cambiando automaticamente la frequenza di soluzione permette di vedere la stampante in rete direttamente, evitando di dover tenere sempre acceso il PC a cui sono collegate. Glossario trasmissione fino a volte al secondo. Gateway Dispositivo che interfaccia due reti che utilizzano protocolli diversi. HomeRF Standard per la trasmissione dati in radio frequenza di dispositivi domestici (home networking), con una frequenza di 2,4 GHz e un bitrate di 1,6 Mbps. La HomeRF è derivata dall integrazione fra la tecnologia DECT (Digital Enhanced Cordless Telephony) e quella delle LAN wireless. IrDA (Infrared Device Application), standard di interconnessione dati tramite infrarossi bidirezionale point-to-point tra dispositivi posizionati in visibilità reciproca (LoS, line of sight) con range ridotto a 1 metro e bit rate di 4 Mbps e cono di copertura 30. È una tecnologia a basso costo, diffusa, sicura, veloce, a basso consumo,non suscettibile ad interferenze radio. Multipath Difficoltà nel trasmettere il segnale wireless in ambiente chiuso con ostacoli, che dipendono dalle forme,dai materiali e dalle dimensioni. Ciò può limitare il raggio d azione a poche decine di metri rispetto ai centinaia di metri. OFDM (Orthogonal Frequency- Division Multiplexing) tipologia di trasmissione di tipo multi portante, che garantisce una maggiore qualità in caso di degrado del segnale SSID (Service Set Identifier) Identificatore del nome pubblico della rete a cui ci si può collegare Wap (Wireless Access Point), punto di accesso Wlan tra terminale Wi-Fi ed eventuale network cablato (ad esempio una rete Ethernet) con Alcuni router integrano direttamente questa funzione, in quanto grazie alla sua porta USB è possibile collegargli direttamente la stampante da una portata di alcune centinaia di metri all aperto e decine di metri negli ambienti chiusi. WAP (Wireless Application Protocol), protocollo che consente ai cellulari wap di collegarsi a Internet. WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), ente che certifica i prodotti WiFi WEP (Wired Equivalent Privacy), sistema di crittografia basato su una chiave condivisa per permettere le trasmissioni sicure Wi-Fi (Wireless Fidelity), standard internazionale per la trasmissione wireless IEE , che garantisce l interoperabilità tra soluzioni wireless diverse, possiede una potenza più elevata rispetto al Bluetooth e utilizza la trasmissione FHSS. Nell evoluzione del protocollo b si riesce a raggiungere un bit rate di 11 Mbps. WLan (Wireless local area network), rete wireless locale che utilizza le tecnologie di connessione senza fili WPan (Wireless Personal Area Network), piccola rete wireless, senza fili, che connette dispositivi personali, mobili a basso consumo, come pda (personal digital assistant), notebook, cellulari, cercapersone, computer, realizzate con tecnologia Bluetooth o IrDA. WPA (Wi-Fi Protected Access), protocollo per la sicurezza delle reti senza filo. I dati sono cifrati con l algoritmo di cifratura a stream RC4 con chiave a 128 bit e vettore di inizializzazione a 48 bit. condividere in rete, anche in questo caso senza bisogno di tenere acceso un PC solo per farlo funzionare da printer server. PC Open Studio 32 Giugno 2008