Apresentação sobre WI-FI Cadeira: Computação Móvel.

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1 Apresentação sobre WI-FI Cadeira: Computação Móvel

2 O que significa Wi-Fi? Wi-Fi (wireless fidelity) é o termo que designa uma WLAN (wireless local area network ) de alta frequência. A tecnologia Wi-Fi tem ganho muita aceitação ultimamente em muitas companhias como alternativa ao LAN, e até mesmo para utilização em redes “caseiras”. Para assegurar a compatibilidade dos vários equipamentos baseados no standard IEEE 802.11, a Wi-Fi Alliance (1) criou o logo Wi-Fi certified que garante que o produto que o possui foi exposto a exaustivos testes de qualidade e compatibilidade com os outros produtos wireless do mercado.

3 Tecnologia WI-FI (1) As redes WI-FI usam tecnologia de ondas de rádio chamadas IEEE 802.11a e IEEE 802.11b 802.11a - Standard internacional IEEE para redes wireless que opera no intervalo de frequências de 5 GHz (5.725 GHz to 5.850 GHz) com um máximo de transferência de dados de 54 Mbps. Esta especificação oferece mais canais que o 802.11b, assim, as frequências ficam menos lotadas evitando as interferências de ondas rádio e microondas. 802.11b - Standard internacional IEEE para redes wireless que opera no intervalo de frequências de 2.4 GHz (2.4 GHz to 2.4835 GHz) com um máximo de transferência de dados de 11 Mbps. Esta é uma frequência muito comum. Fornos Micro-Ondas, telefones sem fios, equipamento médico e científico, e também equipamentos Bluetooth, todos funcionam na banda de frequência de 2.4 GHz. Alguns equipamentos nas redes Wi-Fi podem usar ambas as bandas (dual band) 2.4 GHz (11 Mbps) ou 5 GHz (54 Mbps).

4 Tecnologia WI-FI (2) Recentemente têm começado a aparecer produtos baseados um novo standard IEEE: 802.11g – Oferece velocidades até 54 Mbps para curtas distâncias e funciona na frequência de 2.4GHz de modo a assegurar compatibilidade com o mais lento, mas mais popular 802.11b. Há compatibilidade bidireccional entre os dois standards, isto é, um equipamento 802.11b pode facilmente conectar-se a outro equipamento 802.11g e vice-versa. Para os standards apresentados, a técnica utilizada para a modulação das ondas de rádio é Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) (1).

5 Tecnologia WI-FI (3) Padrão802.11b802.11g802.11a Canais de Frequência Rádio (RF) disponíveis 3 não sobrepostos 8 não sobrepostos * Banda de Frequência 2,4 GHz 5 GHz Velocidade máxima de transferência de dados 11 MbpsAté 54 Mbps54 Mbps Faixa típica de velocidades 30m a 11 Mbps 90m a 1 Mbps 15 m a 54 Mbps 45 m a 11 Mbps 12 m a 54 Mbps 90 m a 6 Mbps

6 Compatibilidade Wireless Qualquer aplicação, sistema operativo, ou protocolo (por exemplo TCP/IP) de uma LAN, consegue correr numa WLAN.

7 IEEE 802.11

8 O que faz o MAC? Tem como objetivo o controlo das transmissões para que não haja colisões entre pacotes; Ao contrário de uma rede ethernet com fios que usa CSMA/CD (collision detection), o 802.11 usa CSMA/CA (collision avoidance) Para evitar colisões usa protocolos como: RTS/CTS DCF PCF

9 MAC - Medium Access Control (2) 4-Way Handshake CSMA/CA A estação que pretende enviar “escuta” antes de enviar. Se alguém já estiver a transmitir, espera um tempo (determinado aleatoriamente) e volta a escutar. Se ninguém estiver a transmitir, é enviada a mensagem Ready To Send (RTS), que contem o endereço de destino e a duração da transmissão (de modo a que as outras estações saibam que não podem transmitir durante aquele tempo). O destinatário envia a mensagem Clear To Send (CTS), que significa que o emissor pode começar a transmissão Para cada pacote enviado, tem que haver acknowledgement. Se este não chegar ao emissor dos dados, o pacote é reenviado. A toda esta sequência é chamada de 4-way handshake

10 MAC - Medium Access Control (2) Métodos de acesso ao MAC O acesso ao MAC é controlado por funções de coordenação: DCF (Distributed Coordenation Function) usado por defeito com CSMA/CA opcional com RTS/CTS pode ser usado em modo infra-estrutura ou AdHoc PCF (Point Coordenation Function) uso opcional AP interroga os terminais de acordo com uma lista apenas usado em modo infra-estrutura DIFS (Distributed Inter Frame Space) SIFS (Short Inter Frame Space) PIFS (Point coordenation Inter Frame Space)

11 DCF Distributed Coordenation Function Pode ser usada em redes ad-hoc ou com infra-estrutura Pode dar uso ao RTS/CTS. Funcionamento básico: Verifica durante um pequeno período de tempo se o meio está livre. Se o meio estiver livre, envia o pacote. Se o meio não estiver livre, espera até que esteja. Assim que o meio estiver livre espera mais um tempo, se ao fim desse tempo o meio estiver livre manda o pacote. Se o pacote foi bem recebido, espera um tempo para poder enviar o próximo pacote. Se o pacote não foi bem recebido, executa uma espera um pouco maior e volta a enviar o pacote.

12 PCF Point Coordination Function Requer a utilização de uma rede baseada em infraestrutura. O seu uso numa rede não é obrigatório. É implementado em cima do DCF. Não é usado durante todo o tempo, é usado alternadamente com DCF. O tempo em que é usado, o PCF é configurável e não estático. O AP é o que controla quem pode transmitir, segundo uma lista de terminais ligados a esse AP.

13 Noção de Hotspot Um hotspot consiste numa rede constituída por Access Points ligados a um servidor, com o objetivo de fornecer ligação entre vários computadores com sistema de Wireless e acesso à internet, sendo um acesso livre ou pago, dependente do fornecedor desse Hotspot. Um exemplo de Hotspot é a rede wireless na ala direita do primeiro andar, no edificio C1 da Universidade do Algarve.

14 Exemplo de um Hotspot. Área abrangida por um Hotspot no edifício C1. Sala 1.58 Sala 1.53 Sala 1.59 Sala 1.63 Sala 1.54 Sala 1.55 Localização dum AP. Computador abrangido pelo Hotspot Computador com sinal fraco ou sem sinal dum AP

15 Segurança no Wi-Fi (1) Wi-Fi Protected Access (WPA): Proporciona uma forte protecção de dados usando encriptação, e também controlo de acesso e autenticação do utilizador. Existem dois tipos de WPA — WPA-Personal protege o acesso não autorizado à rede usando uma set-up password. WPA-Enterprise verifica os users da rede através de um servidor. Usa chaves encriptadas de 128-bit e chaves dinâmicas de sessão para assegurar a privacidade e segurança no wireless. VPN (Virtual Private Network): A maioria das grandes empresas usam VPN para proteger o acesso-remoto dos seus trabalhadores e das suas conexões. O VPN cria um “tunel” virtual seguro desde o computador do utilizador até ao access point ou gateway do mesmo, continuando pela Internet até aos servidores e sistemas da empresa.

16 Segurança no Wi-Fi (2) Firewalls: As Firewalls podem fazer a rede parecer invisível na Internet e podem bloquear acesso não autorizado ao sistema. Firewalls de Hardware e Software monitorizam e controlam o fluxo de dados de e para os computadores da rede. Estas podem interceptar, analizar e bloquear um vasto leque de intrusos e hackers na Web. MAC Address Filtering: Como parte do standard 802.11b, cada estação Wi-Fi radio tem o seu único endereço MAC alocado pelo fabricante. Para melhorar a segurança, um access point Wi-Fi pode ser configurado para aceitar apenas ligações de alguns endereços MAC e filtrar os outros. Porém, programar todos os endereços MAC autorizados em todos os access points de uma empresa pode ser um trabalho muito difícil e demorado (para grandes empresas), mas para usar em casa pode ser uma solução bastante eficiente. Outros exemplos de protecções: Kerberos (criado pelo M.I.T) RADIUS Authentication and Authorization