Wi-Fi, la libertà di navigare in rete senza fili. Introduzione.

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1 Wi-Fi, la libertà di navigare in rete senza fili. Introduzione. L evoluzione delle tecnologie informatiche negli ultimi decenni ha contribuito in maniera decisiva allo sviluppo del mondo aziendale, facendo diventare tali tecnologie un elemento molto importante dal quale non si può prescindere; tra queste notevole rilevanza hanno le reti locali (LAN) ed Internet. L architettura di rete, però, prevede tuttora un cablaggio strutturato, il quale vincola sostanzialmente l utilizzo della rete stessa a degli ambienti ben definiti all interno dei quali sono situati i punti di accesso. La necessità di mobilità, dunque, ha indirizzato i ricercatori verso nuove soluzioni definite wireless (senza fili), dando origine così alla tecnologia Wi-Fi (Wireless Fidelity). Wi-fi è sinonimo di libertà di connessione senza vincoli geografici, entro il range di copertura radio delle stazioni base (Access Point), e permette di collegarsi con il proprio portatile alla rete aziendale o ad Internet da casa, da una camera d albergo o da una sala conferenze evitando di utilizzare connessioni fisiche, garantendo comunque ottime prestazioni in termini di velocità di trasmissione (fino a 100 Mbps).

2 Fig. 1 Integrazione tra W-LAN e rete cablata. Una W-LAN (Wireless LAN), rappresenta, dunque, una valida alternativa ad una rete cablata nei seguenti casi: ambienti a difficile cablaggio (ad esempio edifici storici); ambienti con frequenti riorganizzazioni; realizzazione di LAN temporanee (ad esempio per incontri di lavoro in sale provvisorie); necessità di realizzare una LAN in tempi brevi; ma può essere vista anche come un estensione di tale rete, come riportato in Fig.1. I vantaggi non si hanno solo in termini di flessibilità e mobilità, ma anche in termini di ottimizzazione degli spazi e riduzione dei costi di installazione, manutenzione ed ampliamento della rete stessa. Un interessante prospettiva potrebbe essere l integrazione dei sistemi Wi-Fi con reti satellitari (vedi Fig.2) o ADSL permettendo ai clients di utilizzare tecnologie di connettività Internet ad alta velocità. A soluzioni di questo tipo potrebbero essere interessati i gestori di alberghi, centri commerciali ed anche strutture pubbliche (aeroporti, stazioni ferroviarie, etc.), senza alcuna necessita di eseguire opere murarie per la realizzazione della rete.

3 Fig. 2 Integrazione tra W-LAN e sistemi satelittari. La sicurezza della rete W-LAN. Per un azienda la cosa più importante è il livello di protezione dei dati. Il sistema di crittografia WEP (Wireless Equivalent Privacy) a 128 e 256 bit rappresenta una delle tecniche utilizzate inizialmente per criptare i dati, ma si è dimostrata insufficiente per garantire una sicurezza di alto livello. Una soluzione a tale problema è data dalla funzionalità WPA (Wi-Fi Protected Access) che è implementata nei sistemi Wi-Fi ed è molto più sicura e praticamente inattaccabile. Questa funzionalità prevede la procedura di autenticazione EAP (Extensible Authentication Protocol) e migliora la protezione dei dati con nuovi sistemi di codifica TKIP (Temporal Key Encription Protocol) che prevedono l assegnazione dinamica della chiave di criptazione ogni pacchetti di dati inviati. Il processo inizia con la condivisione di una chiave temporanea a 128 bit tra l Access Point e il client, in seguito il protocollo TKIP prevede una combinazione di tale chiave con l indirizzo MAC del client per generare il vettore di inizializzazione il quale produrrà la successiva chiave di codifica dinamica.

4 In una rete wireless che usa l EAP il client richiede l accesso alla rete all Access Point, il quale mette il richiedente in una condizione che gli permette solo di inviare un messaggio EAP di avvio della procedura. L Access Point invia in seguito al client un messaggio EAP con la richiesta di identificazione. La risposta del client viene inoltrata ad un server denominato RADIUS (Remote Authentication Dial-in User Service) che ne verifica il permesso di accesso e manda all Access Point un avviso di autorizzazione o rigetto del client, come mostrato in Fig.3. Fig. 3 Servizi di Authentication e Accounting. L Access Point e gli standard di progetto. Come visto in precedenza, il cuore della rete wireless è il dispositivo chiamato Access Point il quale viene collegato ad una rete wired LAN o ad una connessione Internet. Tale dispositivo può essere implementato con ulteriori funzionalità quali il bridging ed il routing oltre alle normali funzioni di semplice wireless hub. L Access Point può inoltre svolgere delle funzioni di printer server includendo delle porte per il collegamento di stampanti che possono essere condivise tra tutti i computer collegati.

5 Ogni dispositivo Wi-Fi viene progettato in base a delle rigorose specifiche riguardanti la trasmissione wireless, le quali sono state definite dall IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers), l organismo che si occupa degli standard in campo elettrico ed elettronico, e vengono indicate con la sigla Gli standard approvati sono quattro: , a, b, g; l evoluzione di questi standard ha permesso di migliorare le prestazioni dei dispositivi passando da velocità di trasmissione di 2 Mbps per lo standard fino a 54 Mbps per l g. Esiste poi una nuova versione dell g denominata appunto g+, la quale però non è stato ancora approvata dall IEEE, e permette di raggiungere velocità di trasmissione fino a 100 Mbps. Le caratteristiche generali e la compatibilità tra i diversi standard, dunque tra i diversi dispositivi in commercio, sono riassunte in Tab.1. Standard a b g g+ Banda di frequenza 5 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz 2,4 GHz Velocità di trasmissione 54 Mbps 11 Mbps 54 Mbps 100 Mbps Schema di modulazione OFDM CCK OFDM OFDM Compatibilità tra i diversi standard e relative velocità massime a 54 Mbps X X X b X 11 Mbps 11 Mbps 11 Mbps g X 11 Mbps 54 Mbps 54 Mbps g+ X 11 Mbps 54 Mbps 100 Mbps Tab. 1 Caratteristiche generali degli standard x.