Aquesta wiki forma part dels materials d'un curs | |
|---|---|
| Curs: | DissenyXarxesLinux, LinuxAdministracioAvancada |
| Fitxers: | WIFI2.pdf (WIFI2.odp), |
| Repositori SVN: | https://svn.projectes.lafarga.cat/svn/iescopernic/ServeisInternet/moodle/Wifi |
| Usuari: | anonymous |
| Paraula de pas: | sense paraula de pas |
| Autors: | Sergi Tur Badenas |
Consulteu també:
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc757419%28v=ws.10%29.aspx http://dot11.info/index.php?title=Chapter_3_-_802.11_MAC_sublayer_frame_format http://www.cs.dartmouth.edu/~campbell/cs60/mac.pdf Sergi_Tur_HOWTOS#Xarxes_wifi Xarxes Linux Wireless http://www.lancom-systems.de/download/documentation/WLAN_Outdoor/WLAN_OUTDOOR_MANUAL_EN.pdf
Wi-Fi (Wireless Fidelity) és l'estàndard creat per l'IEEE per a xarxes d'area local sense fils (WLAN). L'estàndard especifica una subcapa física (PHY) i una subcapa d'accés al medi (MAC).
Wi-Fi és una marca registrada utilitzada per denominar la popular tecnologia sense cables utilitzada en xarxes informàtiques. Actualment l'ús de Wi-Fi està molt expandit i el trobem en xarxes SoHo, dispositius mòbils, consoles, impressores i altres perifèrics de xarxa.
Concretament, WI-FI és refereix a les diverses tecnologies de l'estàndard IEEE 802.11 (802.11n, 802.11b, 802.11g, 802.11a...).
Recursos:
http://es.wikitel.info/wiki/WiFi (ja no va) http://en.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11
Bandes de freqüència:
Los estándares 802.11b y 802.11g utilizan bandas de 2,4 Ghz que no necesitan de permisos para su uso. El estándar 802.11a utiliza la banda de 5 GHz. El estándar 802.11n hará uso de ambas bandas, 2,4 GHz y 5 GHz. Las redes que trabajan bajo los estándares 802.11b y 802.11g pueden sufrir interferencias por parte de hornos microondas, teléfonos inalámbricos y otros equipos que utilicen la misma banda de 2,4 Ghz.
Recursos:
Recursos
IMPORTANT: Tingueu en compte que el canal WIFI és half-duplex, ja que no podem utilitzar l'aire per enviar i rebre al mateix temps (a no ser que cada senyal vagi per una freqüència diferent que no sol ser el cas.)
Vegeu la gràfica:
Per situar la capa MAC dins el conjunt de capes i subcapes OSI.
S'utilitza el protocol:
Recursos
Este problema succeïx en xarxes amb infraestructura on el AP està dins dels rang de cobertura de totes les estacions però algunes estacions no es poden veure directament entre si (nodes ocults). Vegeu els esquemes:
Recursos:
aka Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance
Té dos parts, una és comuna amb Ethernet/IEEE 802.3:
i l'altre és diferent. En comptes de CD o Collision Detection (Vegeu abans CSMA/CD) el que hi ha és:
IMPORTANT: El problema del node ocult impedeix que es pugui utilitzar collision detection en xarxes WIFI com es va en xarxes amb fil. Per aquesta raó s'utilitza CSMA/CA i no CSMA/CD a WIFI
Per evitar les col·lisions el que es fa (opcionalment) és que cada equip abans d'enviar anuncia la seva intenció amb un paquets anomenat:
La resta d'equips saben que hi haurà col·lisió si envien les dades en aquell moment. Aleshores el que fan es esperar un temps aleatori curt i envien les dades només i si només si el medi està lliure.
Vegeu l'esquema amb més detall:
Si el canal està lliure el paquet enviat al client que vol transmetre s'anomena:
Consulteu http://www.studioreti.it/slide/802-11-Frame_E_C.pdf per veure el format dels frames de control CTS i RTS.
NOTA: RTS/CTS (Request to Send / Clear to Send) és un mecanisme opcional utilitzat a xarxes WIFI/IEEE 802.11 per tal de reduir les col·lisions introduïdes pel problema del node ocult hidden node problem
Amb aquest sistema es redueixen les col·lisions però no es poden evitar 100% per múltiples raons. Per aquesta raó si vegeu és requereix d'un sistema de confirmació (ACK) recepció de dades. Si no es rep el ACK aleshores l'emissor tornarà a reenviar el frame.
En resum el sistema té tres fases:
Recursos:
Vegeu també:
Recursos:
Vegeu la següent imatge:
de:
http://technet.microsoft.com/en-us/library/cc757419%28v=ws.10%29.aspx
L'arquitectura del protocol IEEE 802.11 està format per una sèrie d'elements que interaccionen per tal de proveir de mobilitat a les estacions a una xarxa d'accés de forma que sigui transparent per a capes superiors. Al estàndard a les estacions se les anomena STA en el estàndard). Una estació és qualsevol element que contingui una capa de Control d'Accés al Medi o capa MAC i una capa física (PHY) que siguin acords amb l'estàndard.
Les estacions poden ser:
Es diferencien dos tipus d'elements:
Els dos elements són segons la definició estricte STA, però el AP és un dispositiu amb una funcionalitat afegida.
L'element bàsic d'una xarxa WIFI és el Basic Service Set (BSS). La distància de comunicació directe entre dos estacions ve determinada per les capacitats físiques dels dispositius. Per tal de millorar la distàncies de cobertura las BSS en comptes de ser unitats independents es poden incloure en unitats superiors anomenades Extended Service Set (ESS).
IMPORTANT: Vegeu WDS com a sistema per a crear un Extended Service Set
En resum els components són:
L'estàndard defineix una sèrie de serveis que s'han de proveir per complir amb l'estàndard:
Las modulaciones que se utilizan son DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) y DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) para velocidades de transmisión de 1 y 2 Mbps respectivamente. La técnica DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) utilizada por las redes WiFi usa una secuencia chip de 11 bits llamada secuencia Barker para ensanchar el espectro en 11 veces con la consecuente reducción de potencia RF. Todas las estaciones en una red 802.11 usan la misma secuencia de 11 bits. En el transmisor una función EX-OR combina la trama con la secuencia Barker para que cada bit de la trama se combine con la secuencia de 11 bits. En el receptor la señal DSSS se convoluciona con la secuencia Barker y se correla para recuperar la trama y evitar las interferencias.
Els canals depenen del país, però normalment hi ha dos bandes lliures.
Recursos:
| Canal | Freqüència (MHz) |
Nordamerica |
Japó | Resta del mon |
|---|---|---|---|---|
| 1 | 2412 | Sí | Sí | Sí |
| 2 | 2417 | Sí | Sí | Sí |
| 3 | 2422 | Sí | Sí | Sí |
| 4 | 2427 | Sí | Sí | Sí |
| 5 | 2432 | Sí | Sí | Sí |
| 6 | 2437 | Sí | Sí | Sí |
| 7 | 2442 | Sí | Sí | Sí |
| 8 | 2447 | Sí | Sí | Sí |
| 9 | 2452 | Sí | Sí | Sí |
| 10 | 2457 | Sí | Sí | Sí |
| 11 | 2462 | Sí | Sí | Sí |
| 12 | 2467 | No | Sí | Sí |
| 13 | 2472 | No | Sí | Sí |
| 14 | 2484 | No | Només 11.b | No |
Es caracteritzen per no necessitar d'infraestructura per a establir una comunicació entre estacions. La topologia és mallada (també anomenada mesh). S'assemblen a les LAN per coaxial o en anell.
Vegeu:
Necessiten d'un PAW (Punt d'accés Wireless), és a dir de certa infraestructura, per tal de funcionar. Tenen una clara topologia en estrella i són similars a les LAN commutades amb cable que necessiten d'un switch per tal de funcionar
WIFI utilitza 2 freqüències (bandes):
A cada banda hi han múltiples canals per tal de ser compartits per múltiples xarxes WIFI. Per exemple a 2,4Ghz hi han 14 canals.
Fins i tot dins d'una mateixa banda i canal poden haver-hi més d'una xarxa WIFI. Se separen pel seu identificador i es reparteixen la banda en el temps (multiplexació en temps)
Les potències s'expressen en Watts però en telecomunicacions és més habitual utilitzar el dBm. El dBm és una mesura que compara una senyal amb la senyal de referència 1mW:
La potència d'emissió ve donada per l'antena (guany). Una antena millor no fa que vagi més ràpida la xarxa però sí que augmenta la cobertura. La velocitat (transfer rate) s'ajusta amb la distància.
Llindar mínim de recepció Hi ha una potència mínima rebuda necessària per tal de poder comunicar-se. Aquesta potència ha de ser superior al soroll de l'aire i per tant és el soroll el que determina aquest llindar.
La podeu consultar amb la comanda iwconfig:
Acacha Wiki
$ sudo iwconfig eth1
eth1 IEEE 802.11g ESSID:"BUFFALO-BSF" Nickname:""
Mode:Managed Frequency:2.437 GHz Access Point: 00:16:01:A1:A9:B6
Bit Rate=54 Mb/s Tx-Power=27 dBm
Retry min limit:7 RTS thr:off Fragment thr=2346 B
Encryption key:*******[2]
Power Management:off
Link Quality=92/100 Signal level=-39 dBm Noise level=-74 dBm
Rx invalid nwid:0 Rx invalid crypt:0 Rx invalid frag:0
Tx excessive retries:0 Invalid misc:0 Missed beacon:0
Recursos:
Obriu el document a la pag. 6:
http://www.studioreti.it/slide/802-11-Frame_E_C.pdf
Com podeu veure hi ha 3 parts. Una part anomenada PLPC (Pyshical Layer Convergent procedure) és de conversió entre la capa física i la capa MAC i no la veiem a xarxes. Però si que és interessant entendre la Capa MAC i el MAC header.
NOTA: el MAC Header també es conegut com MPDU o MAC PDU. Vegeu PDU
Les parts de la capçalera MAC les podeu consultar a:
On el Frame control està compost de les següents subparts:
Recursos:
A la MAC header veureu que es poden arribar a indicar fins a 4 adreces MAC! Això té que veure amb [[DS]+ i concretament amb WDS. La taula que podeu trobar al document:
http://www.studioreti.it/slide/802-11-Frame_E_C.pdf
Pàgina 17 indica cada cas. Les adreces són:
transmitted frame in WM
IMPORTANT: L'adreça 4 només s'utilitza amb WDS
Consulteu pàgina 10 de:
http://www.studioreti.it/slide/802-11-Frame_E_C.pdf
Managment/Gestió:
Control:
http://www.wi-fiplanet.com/tutorials/article.php/1447501
Management Frames
Control Frames
Assisteixen al control de l'enviament de dades, estan relacionats amb CSMA/CA. 3 tipus:
Data Frames
Són les trames que envien dades de protocols superiors. La capçalera sempre indica quin tipus de dades està transportant.
Consulteu també Antenes.
Les antenes són uns transductors específics que transformen senyals elèctriques en ones electromagnètiques. Les antenes es classifiquen en:
Antenes Direccionals
Utilitzades per fer enllaços punt a punt (connectar dos nodes wifi remots). Hi ha diferents tipus, sent les més típiques les antenes de rajola
Antenes omniDireccionals
Antenes Sectorials
Són similars a les antenes de telefonia mòbil que es veuen pels terrats. Cobreixen un àrea de 120º i es necessiten 3 antenes per cobrir els 360º (array d'antenes). Els preus van de 300€ en amunt. Tenen millor cobertura cobertura en distància i en alçada que les omnidireccionals. També n'hi han de la banda de 2.4Ghz i de la de 5Ghz.
Recursos
PoE (Power over Ethernet) és una tecnologia que permet la alimentació elèctrica de dispositius de xarxa mitjançant un cable de xarxa Ethernet UTP/STP. PoE es regeix per l'estàndard IEEE 802.3af i permet donar alimentació a dispositius que no tenen una font d'alimentació propera (càmares de seguretat, punts d'accés inalàmbric, etc.)
Recursos:
Hi han 3 tipus de WLAN segons la seva seguretat
La connexió pot ser per
Són les inicials de Wired Equivalent Privacy i és un sistema dissenyat per a IEEE 802.11/WIFI per a protegir la confidencialitat de les dades. Proporciona xifratge al nivell 2 i es basa en l'algorisme RC4 amb les següents mides de claus:
IMPORTANT: El IV a diferència del SALT no és privat, s'envia en text clar per la transmissió WIFI. Els atacs de cracking WEP es basen en la recollida de IV per aconseguir la clau
Hi ha 2 mètodes d'autenticació:
Similar al SSH i l'ús de claus públiques. Menys segur! Aquest intercanvi d'informació es pot interceptar per tal d'aconseguir la clau WEP!!!
Les claus WEP no són fàcils de memoritzar. Per aquesta raó s'utilitzen frases de pas (en comptes de paraules de pas). A partir d'una frase de pas (més fàcil de recordar), es genera l'equivalent clau WEP.
Podeu trobar múltiples pàgines WEP que generen claus WEP.
Recursos
WEP és insegur per múltiples raons (vegeu WEP CRACKING).
Un dels errors més importants és troba en els vectors d'inicialització, el fet que no són privats i la seva mida. Un IV té 24 bits és a dir 16.777.216 vectors diferents. Pot semblar un número gran però computacionalment no ho és. Si la mida típica dels paquets (MTU) és 1.500 bytes, això implica que cada 24 MB de trànsit hi ha una repetició de IV (col·lisió)
NOTA: atac Korek i esta basat en las investigacions de Wagner[3], FMS [2] y Arbaugh [1].
Consulteu aircrack.
Recursos:
Wi-Fi Protected Access (WPA i WPA2) va ser creat per la Wi-Fi Alliance per a substituir el protocol insegur WEP. Molts punt d'accés antics o targetes de xarxa no ho suporten però ho poden suportar amb actualitzacions del firmware.
Hi ha diferents tipus de WPA i versions:
També podeu utilitzar generadors de claus a partir d'una paraula/frase de pas:
http://www.xs4all.nl/~rjoris/wpapsk.html
Recursos
Un punt d'accés Rogue, és un punt d'accés que no te com a objectiu robar usuaris i paraules de pas d'una xarxa wireless pública o Hotspot. Utilitza un tipus d'atac Man-In-The-Middle per tal d'aconseguir aquesta informació.
Recursos:
NOTA: Consulteu també l'article Nanostation
Les noves nanostation ara porten la M indicant que són M (Nanostation M5 o M2 loco o normals). Porten integrades 2 antenes i utilitzen MIMO per a millorar el rendiment.
MIMO es el acrónimo en inglés de Multiple-input Multiple-output (en español, Múltiple entrada múltiple salida).
Se refiere específicamente a la forma como son manejadas las ondas de transmisión y recepción en antenas para dispositivos inalámbricos como enrutadores. En el formato de transmisión inalámbrica tradicional la señal se ve afectada por reflexiones, lo que ocasiona degradación o corrupción de la misma y por lo tanto pérdida de datos.
MIMO aprovecha fenómenos físicos como la propagación multicamino para incrementar la tasa de transmisión y reducir la tasa de error. En breves palabras MIMO aumenta la eficiencia espectral de un sistema de comunicación inalámbrica por medio de la utilización del dominio espacial.
Durante los últimos años la tecnología MIMO ha sido aclamada en las comunicaciones inalámbricas ya que aumenta significativamente la tasa de transferencia de información utilizando diferentes canales en la transmisión de datos o la multiplexación espacial por tener las antenas físicamente separadas.
El paquet wireless-tools proporciona les ordres relacionades amb configuració d'interfícies WIFI
NOTA:
$ dpkg -L wireless-tools | grep bin /sbin /sbin/iwconfig /sbin/iwevent /sbin/iwgetid /sbin/iwlist /sbin/iwpriv /sbin/iwspy /sbin/rfkill
Vegeu Xarxes Linux Wireless
http://www.ubnt.com/airlink/ Ubiquiti Airlink http://www.mikrotik.com/test_link.php Pàgina web mikrotik per fer càlculs http://www.scribd.com/doc/25430829/Simulacion-de-Radio-Enlaces-Radio-Mobile
Que cal tenir en compte:
TODO: Documentar a partir de: http://www.scribd.com/doc/25430829/Simulacion-de-Radio-Enlaces-Radio-Mobile
TODO: Formula
TODO: Quan es pot donar un enllaç per bo?
Conceptes
Vegeu també RadioMobile
Cartografia?:
Recursos:
Al Market (ara Google Play) existeixen aplicacions WIFI:
TODO
http://wiki.ubnt.com/Getting_Started_with_airMAX
1) Configuració antena 2,4Ghz Ubiquiti: Client PC 1.a) Ap com a router 1.b) Ap com a bridge
