Wireless LAN. Appunti di Sistemi per III inf. A cura di prof. ing. Mario Catalano

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1 Wireless LAN Appunti di Sistemi per III inf. A cura di prof. ing. Mario Catalano

2 Cosa è una Wireless LAN Ethernet Hub/ Switch 10/100 Mbps Shared Bandwidth (CSMA/CD) Internet Ethernet Access Point 11 Mbps Shared Bandwidth (CSMA/CA)

3 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 e soffrono dei problemi derivanti dall accesso al mezzo condiviso

4 Protocollo IEEE 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, 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 4/27

5 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.

6 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.

7 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 senza perdere la connessione.

8 Elementi di una rete wireless infrastruttura di rete wireless hosts laptop, PDA, telef. IP eseguono applicazioni stazionari o mobili

9 Elementi di una rete wireless infrastruttura di rete stazione base tipicamente connessa a rete con fili (wired) responsabile per lo scambio di pacchetti tra rete wired e host wireless nella sua area

10 Elementi di una rete wireless infrastruttura di rete rete con infrastruttura la stazione base connette gli utenti mobili alla rete wired handoff: utente mobile cambia la stazione base

11 Caratteristiche del link wireless Differenze con rete wired. attenuazione del segnale: il segnale radio si attenua mentre attraversa il mezzo interferenze con altre sorgenti: reti wireless usano frequenze standard (es, 2.4 GHz) condivisa da altri dispositivi (es, telefono); i dispositivi interferiscono propagazione su più cammini: il segnale radio si riflette sugli oggetti e può arrivare a destinazione con tempi diversi.. rendono la comunicazione wireless (anche punto-a- punto fra due soli utenti) molto più complessa

12 IEEE Wireless LAN b GHz spettro radio senza licenze d uso fino a 11 Mbps collegamenti diretti spectrum (DSSS) in physical layer tutti gli utenti usano stessa seq. chipping molto usato a spettro 5-6 GHz fino a 54 Mbps g spettro GHz fino a 54 Mbps Tutti usano CSMA/CA per accessi multipli In ogni caso versioni per base-station e ad- hoc network

13 LAN: architettura BSS 1 AP Internet hub, switch o router AP host host comunicano con stazione base (base station) base station = access point (AP) Basic Service Set (BSS) (simile a cella ) contiene: hosts wireless access point (AP): base station BSS 2

14 802.11: canali e associazioni b: spettro 2.4GHz-2.485GHz diviso in 11 canali con frequenza diverse amministratore di AP sceglie la frequenza per AP possibili interferenze: il canale potrebbe essere scelto anche da AP vicini host: deve associarsi con un AP seleziona AP con cui associarsi può eseguire procedura di autenticazione tipicamente usa DHCP per ottenere l indirizzo IP nella sottrete dell AP

15 Reti cellulari: architettura cella copre regione geografica base station (BS) analoga a AP mobile users si collega alla rete tramite BS interfaccia: protocollo di trato fisico e di link tra utente mobile e BS MSC connette le celle a rete gestisce instaurazione chiamate gestisce mobilità Mobile Switching Center Mobile Switching Center Rete telefonica pubblica, e Internet rete wired

16 Lo standard IEEE ' - 5 " 7 ' - 5 " Portata teorica 100mt 13' - 0" 8' - 0" Attenzione! Le trasmissioni radio sono soggette a interferenze che, unite agli ostacoli naturali e artificiali, incidono su portata e performance 7 ' - 5 " 7 ' - 5 " 7 ' - 5 " 7 ' - 5 " 13' - 0" 8' - 0" 13' - 0" 11 5,5 2 1 Mbps (velocità) 8' - 0"

17 non dimentichiamo che si parla di onde radio Fattori attenuanti 1. decadimento della potenza con la distanza 2. inquinamento da radiofrequenze (neon, centrali, stazioni radio, emissioni di radiofrequenza da motori elettrici industriali, microonde, telecomandi) 3. ambiente ostacoli fisici (il metallo riflette, il legno lascia passare) consistenza dei muri 1. posizionamento dell AP 2. condivisione del media

18 Lo standard IEEE Roaming: : passaggio da un AP a un altro senza perdere la connessione Gli access point possono essere programmati

19 Tecnologie trasmissive ottiche Raggi infrarossi Tecniche di trasmissione: unidirezionale (aimed), raggiunge alcuni Km con laser per collegamento tra LAN remote omnidirezionale o per riflessione sul soffitto per wireless LAN in una stanza Vantaggi non servono licenze immunità alle interferenze radio Limiti interferenze con illuminazione

20 Banda di frequenza La scelta della banda di frequenza di 2,4GHz utilizzata non è casuale, ma è dovuta al fatto che tutte le frequenza tra 2,4 e 2,485GHz sono internazionalmente riservate per gli usi d'impresa, Mediche e Scientifica (ISM ne è l'acronimo in inglese). Queste frequenze risultano, tra l'altro, particolarmente idonee a penetrare i muri e gli ostacoli che trovano sul loro cammino. Il segnale Wireless è in grado di coprire, senza ostacoli, circa 150 metri di raggio. La copertura è ovviamente dipendente dall'ambiente di lavoro; esistono comunque molti sistemi per superare i problemi di copertura del segnale (più ripetitori, apposite antenne, ecc.).

21 Utenti della WLAN 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; fino a 3 canali contemporanei viene garantita la totale assenza di interferenze. 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.

22 FINE