WiFi Daniel Filippi Gustavo Rodrigues Kassyus de Souza Rafael Fares Rafael Mathias

Agenda Introdução Funcionamento Padrões Existentes Arquitetura Segurança Aplicações/Vantagens/Desvantagens Conclusões

Agenda Introdução Funcionamento Padrões Existentes Arquitetura Segurança Aplicações/Vantagens/Desvantagens Conclusões

Introdução Tecnologia Wireless (sem fio) é usada para atender diferentes necessidades Diversas vantagens sobre redes cabeadas Utilizado em escritórios, empresas, casas, faculdades, aeroportos...

Introdução Tecnologias Wireless mais conhecidas: Bluetooth  WPANs IEEE 802.11 (WiFi)  WLANs WiMAX  WMANs GSM  WWANs

Introdução Comitê 802 do IEEE tem, dentre outros, os seguintes grupos trabalhando na elaboração de normas de redes sem fio (Wireless): 802.11 Wireless LAN (WLAN) WiFi 802.15 Wireless Personal Area Network (WPAN) Bluetooth entre outros. 802.16 Wireless Metropolitan Area Network (WMAN) WiMax

Introdução WLAN (Wireless LAN)  rede local sem fio padronizada pelo IEEE 802.11. Wi-Fi (Wireless Fidelity)  nome da marca comercial utilizada pela WECA para indicar a interoperabilidade de produtos WLAN.

Introdução WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) submete os produtos WLAN a testes avançados padrão de interoperabilidade logotipo Wi-Fi

Introdução IEEE 802.11 (WiFi) Protocolo de comunicação sem fio, desenhado com o objetivo de criar redes Wireless de alta velocidade, utilizando ondas de rádio com baixas freqüências, para transmitir dados entre dispositivos.

Não necessitam de licença do regulador das comunicações para operar Introdução IEEE 802.11 (WiFi) Baixas freqüências Não necessitam de licença do regulador das comunicações para operar

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Funcionamento As redes WiFi podem funcionar de duas maneiras: Ponto-a-ponto (Modo Ad-hoc) Cliente-Servidor (Modo Infra-estrutura)

Funcionamento Ponto-a-ponto (Ad-hoc):  cada computador pode comunicar diretamente com outro(s) computador(es) da rede

Funcionamento

Funcionamento Cliente-Servidor (Infra-estrutura)  Ponto de acesso (AP – Access Point), que é um “controlador” ligado à rede restante, recebe e transmite informações para os adaptadores Wireless em cada computador da rede.

Funcionamento

Funcionamento WiFi + Conexão com internet Dispositivo Wireless deve estar no raio de ação de um hotspot com conexão à internet.

Funcionamento

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Padrões Existentes IEEE 802.11 (início em 1999) Padrão Freqüências Técnica de Modulação Taxa de Dados 802.11b 2400-2483,5 MHz DSSS até 11 Mbit/s 802.11g DSSS, OFDM até 54 Mbit/s 802.11a 5150-5350 MHz 5470-5725 MHz 5725-5850 MHz OFDM

Padrões Existentes IEEE 802.11a Velocidades: 54 Mbps (IEEE) e de 72 a 108 Mbps (não padronizado) Freqüência: 5 GHz Suporta 64 utilizadores por Ponto de Acesso (PA) Vantagens: velocidade, a gratuidade da freqüência e a ausência de interferências Desvantagem: incompatibilidade com 802.11 b e g, sinal de menor alcance (mais facilmente obstruído)

Padrões Existentes IEEE 802.11b Velocidades: 11 Mbps (IEEE) e de 22 Mbps (não padronizado) Freqüência: 2.4 GHz Suporta 32 utilizadores por Ponto de Acesso (PA) Vantagens: baixo custo de dispositivos, alcance do sinal melhor (não é facilmente obstruído) Desvantagem: interferência, menor velocidade

Padrões Existentes IEEE 802.11g Velocidades: 54 Mbps (IEEE) até 108 Mbps (não padronizado) Freqüência: 2.4 GHz Vantagens: alta velocidade, alcance do sinal melhor (não é facilmente obstruído) Desvantagem: custo mais elevado em relação ao 802.11b e interferência

Técnica de Modulação diferente Padrões Existentes Freqüências diferentes Incompatibilidade Técnica de Modulação diferente Incompatibilidade

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Arquitetura Topologia Geral

Arquitetura Uma WLAN IEEE 802.11 é composta pelos seguintes elementos: BSS - Basic Service Set Corresponde a uma célula de comunicação da rede sem fio. STA - Wireless LAN Stations São os diversos clientes da rede. AP - Access Point É o nó que coordena a comunicação entre as STAs dentro da BSS. Funciona como uma ponte de comunicação entre a rede sem fio e a rede convencional. DS - Distribution System Corresponde ao backbone da WLAN, realizando a comunicação entre os APs. ESS - Extended Service Set Conjunto de células BSS cujos APs estão conectados a uma mesma rede convencional. Nestas condições uma STA pode se movimentar de uma célula BSS para outra permanecendo conectada à rede. Este processo é denominado de Roaming.

Arquitetura Ad-Hoc: STA STA STA STA   

Arquitetura Infra-estrutura: STA STA AP STA    BSS

Arquitetura Técnicas de Modulação Modulação é o processo na qual a informação é adicionada a ondas eletromagnéticas. Menor potência possível Menor distorção possível Facilidade de recuperação da informação original Menor custo possível

Arquitetura DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) Utilizado pelos padrões 802.11b e 802.11g Gera um padrão redundante de bits para cada bit transmitido Chip ou código de chip  permite aos receptores filtrar sinais. tea

Arquitetura OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Mais eficiente que o DSSS Utilizado pelos padrões 802.11a e 802.11g

Arquitetura OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) Variação do FDM (Frequency Division Multiplexing) Remove as bandas de guarda entre os canais Sobreposição do espectro Aumento de até 50% de largura de banda em relação ao FDM

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Segurança Dois modos de segurança IEEE 802.11 Autenticação: autorização na comunicação Criptografia: segurança das informações transmitidas

Segurança Métodos Criptográficos disponíveis atualmente são: WEP WPA

Segurança WEP (Wireless Equivalent Privacy) chave fixa encripitada chave compartilhada Problema: descoberta da chave compartilhada

Segurança WPA (Wireless Protected Access) chave encripitada chave compartilhada Mecanismos para renovar a chave encripitada, dificultando a invasão e/ou descoberta da chave

Segurança WPA2 (Wireless Protected Access) evolução do WPA Algoritmo de criptografia AES (Advanced Encription Standard)  renova a chave encripitada a cada 10k de dados enviados na rede

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Aplicações O Wi-Fi atualmente é muito utilizado em escritórios, residências, aeroportos e universidades, substituindo ou complementando redes que utilizam cabos coaxiais.

Vantagens Maior produtividade Configuração rápida e simples da rede Flexibilidade de instalação Redução do custo de propriedade Crescimento progressivo Interoperabilidade

Desvantagens Produtos que utilizam o mesmo espectro de freqüência (telefones sem fio, fornos de microondas, portas de garagem automáticas), podem interferir em um sistema WLAN

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Conclusões Tendência mundial: - Flexibilidade - Mobilidade Tecnologia WiFi emergente: - IEEE 802.11n

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