7.1.2 Támadási módszerek bemutatása és elemzése...94

Átírás

1 1 TARTALOM Tartalom Bevezetés Miért éppen vezeték nélküli hálózat? A hagyományos vezetékes és a vezeték nélküli hálózatok összevetése...6 9H]HWpNQpON OLKiOy]DWRNI EEMHOOHP] LHO Q\ NpVKiWUiQ\RN Vezetékmentes hálózati megoldások...13 és szabványok IEEE szabványok IEEE b IEEE a Az IEEE a és b szabványának összehasonlító elemzése IEEE g Az IEEE a/b/g szabványainak összehasonlítása Rokon megoldások avagy az IEEE család Az IEEE szabványok vetélytársai Optikai megoldások: lézeres és infravörös jelátvitel (IrDa) Bluetooth NFC (Near Field Communication) HomeRF UWB (Ultra-Wide Band) HiperLAN/ Értékelés Wi-Fi hálózati rétegei Az OSI-modell A fizikai réteg (physical layer) A frekvenciaugratásos szórt spektrumú moduláció (FHSS) A direkt-szekvenciális szórt spektrumú moduláció (DSSS) Adatkapcsolati réteg (data link layer) CSMA/CD ütközéskezelés CSMA/CA ütközéskezelés Egy speciális eset: a rejtett állomás probléma Ethernet-frame formátum és Wi-Fi frame formátum Üzemmódok Ad-hoc és infrastructure mode Roaming Hálózatépítés Hálózati topológiák Hálózattervezési és megvalósítási szempontok Hálózati eszközök áttekintése Telepítés, hálózati konfigurálás, tesztelés, mérési eredmények Hálózatbiztonság Biztonsági problémák Hálózati veszélyek, támadási felületek...91

2 Támadási módszerek bemutatása és elemzése...94 $:(3:LUHG(TXLYDOHQW3ULYDF\P N GpVHpVJ\HQJHSRQWMDL Megoldási alternatívák Biztonsági megoldások rövid áttekintése A WEP konfigurálása WEP helyett: WPA és WPA $]~MWUyQN YHWHO D]$(6$GYDQFHG(QFU\SWLRQ6WDQGDUG algoritmusának bemutatása Néhány szó az IPSec-U O A hitelesítés folyamata, hitelesítési megoldások WLAN biztonság alapszabályai Y NpS Gyakorlati alkalmazások Támogatottság Hogyan tovább Wi-Fi? pJV HOHP]pV Summary Felhasznált anyagok jegyzéke: Hasznos linkek a témában Ábrajegyzék...137

3 3 1. BEVEZETÉS Az ember egyik legfontosabb igénye társas lényként, hogy önmagát kifejezze és megértesse környezetével, azaz a kommunikáció. A történelem hajnalán ez emelte ki az állatvilágból, majd segítségével tudott egyre közelebb kerülni társai megértéséhez, általa IHMO G WWJRQGRONRGiVDRO\DQV]LQWUHPHO\QHNUpYpQD]pOHWHJ\pEWHU OHWHLWLVN QQ\HQ PHJpUWKHWWH $ NRPPXQLNiFLy NH]GHWL FVDSiVD WHKiW D] VNRUEyO LQGXO GH D NH]GHWL JHV]WXVRNDUFpVNp]MHOHNXWiQDEHV]pGNLDODNXOiViYDOpUWHOIHMO GpVpQHNDEEDDV]Dka- V]iEDPHO\HWHOV PpUI OGN QHNQHYH]KHW QN$]yNRULWiUVDGDOPDNPiUtUiVEDQNRmmunikáltak egy újabb lökést adva ezáltal az emberi kommunikációnak, s a közölt in- IRUPiFLyN PHQQ\LVpJH LV DUiQ\RVDQ Q WW D FLYLOL]iFLy IHMOHWWVpJpQHN PpUWpNpYHO %iu D kínaiak már az ókorban feltalálták a korszakalkotónak számító könyvnyomtatást, Európában erre a középkor közepéig kellett várni, hatása azonban azóta is felbecsülhetetlen, az információáramlás egy újabb robbanását okozta, s azután is évszázadokig egyeduralkodó mdudgwd]tuivrvdods~hpehulnrppxqlniflyedq$]rqedqh]wdihmo GpVWLVIHO O lehetett múlni, mikor megjelentek kommunikációnkban az audiovizuális eszközök, me- O\HNN ] ODW PHJHNHWLQIRUPiFLyNNDOHOOiWyUiGLypVWHOHYt]LyV]HUHSHWHNLQWKHW WDOiQ leginkáeenlhphohqg QHN Így jutottunk el a XX.századig, amely amúgy is óriási fellendülést okozott az emberiség életében tudományos és technikai szempontból. De az ember képes volt felülmúlni újra önmagát, s így születhetett meg napjaink véleményem szerint legcsodálatosabb, legérdekesebb és legintelligensebb alkotása: a számítógép, s vele együtt a számítástechnika tudománya, mely különféle gyermekeivel forradalmi lendületet adott az emberi kommunikációnak és információcserének. Az utóbbi néhány évben mindennapi életünk részévé váltak a vezeték nélküli kommunikációs eszközök. A legelterjedtebb a mindenki által használt mobiltelefon, de egyre nagyobb számban vásárolunk mobil számítógépeket (laptopokat, notebookokat, PDA-kat), melyek hálózatba kötése túlságosan körülményes és bonyolult volna fixen telepített vezetékekkel. A mobilitás ma már természetes igény a számítástechnikában, természetesen amellett, hogy minden alkalmazásunk a megszokott módon fusson. A

4 4 mobil számítógépeknek az asztali gépekhez viszonyítva YLV]RQ\ODJ NLFVL D] HU IRUUiV- NDSDFLWiVXNH]pUWQDJ\RQLVpVV]HU H]HNHWKiOy]DWEDNDSFVROQLEL]WRVtWYDH]]HOD]HU források (háttértár, Internet, nyomtató) közös elérését, használatát. Mint neve is mutatja, a Wireless LAN, vagyis a vezeték nélküli hálózat egy olyan hálózati megoldás, amely a hagyományos LAN-tól (Local Area Network) csak abban különbözik, hogy nem kell hozzá vezeték. Ehelyett a legtöbb esetben rádiófrekvencián, a leveg n át kerülnek továbbításra az adatok. Ez a különbség azonban rengeteg el nnyel jár (igaz, számos kérdést, problémát felvet). Egyfel l mobilitást jelent a végberendezések (notebook, palmtop stb.) használói számára, másrészt megsz nik ezáltal a kábelezés okozta gond, s t a drótnélküli hálózat olyan helyekre is eljuthat, ahova a kábelek nem tudnának. A hálózat felépítése is egyszer bbé és gyorsabbá válik, és hosszútávon jóval alacsonyabb a m ködtetés költsége, ezért a relatívan drágább induló befektetések (speciális hardverek költségei) is hamar megtérülhetnek, valamint sokféle hálózati topológia is könnyen kialakítható az igényeknek megfelel en. Bár Magyarországon, legalábbis a magánszférában még talán luxusnak számít a vezeték nélküli hálózat, az USA-ban már igen elterjedt, s ez az oka, hogy ott a szükséges berendezések ára is csak tört része az európai áraknak. Ett l függetlenül érdemes hosszú távú alternatívaként figyelembe venni ezt a lehet séget, f leg cégek esetében, ám akár egy magánember életében is megjelenhet a wireless hálózat. Úgy gondolom, a fentiekben felsorolt okok mindenképpen alkalmassá teszik a vezeték nélküli hálózatokat, hogy legalább e szakdolgozat erejéig a középpontba helyezzük NHWiPV]LQWHDEEDQLVEL]WRVYDJ\RNKRJ\H]D]pUGHNO GpVDM Y EHQ elterjedésük Q YHNHGWpYHOIHMO GpV NNHO még fokozódni fog, ami remélem igazolja helyes témaválasztásomat. A drótnélküli hálózatokat ma már az élet számos területén használják, f leg nyugaton. Az USA-ban már a legtöbb cég rendelkezik vele, és az egyetemi kollégiumok, campusok területén is nagyon elterjedt a használata. Adott esetben az el adótermek is le vannak fedve, a diákok és tanárok magukkal hordják a laptopjukat, és mindenhonnan elérik a fontos információkat. Kórházakban is el nyös lehet, ha az orvosok és n vérek olyan kéziszámítógépekkel vannak felszerelkezve, amely egy ilyen hálózat segítségével folyamatosan, bárhol friss információkat szolgáltat a betegekr l. És természetesen cégek esetében is nagyon el nyös, ha egy meeting, tárgyalás során a notebookról bárme-

5 5 lyik más teremben is elérhet ek, bemutathatóak a hálózaton vagy az Interneten található legfrissebb adatok (és persze, nem kell kábelkötegeken átbukdácsolni). S a nagyválla- ODWRNPiUDPiUIHOIHGH]WpNDWHUPHOpVEHQUHMO OHKHW VpJHLNHWLV QLNDL ~MGRQViJQDN D PLEHQOpWpW DODSMDLW P N GpVpW WtSXVDLW MHOOHP] LW pv KDV]QiODWiW 6 Et]RP DEEDQ KRJ\ U YLG LG Q EHO O0DJ\DURUV]iJRQ LV RO\DQ Np]HQIHNY GRORJ OHV] vezeték nélküli eszközöket és hálózatokat használni, mint amilyen jelenleg az Egyesült Államokban vagy a Távol-Keleten. Olvasóimnak pedig e dokumentum segítséget kíván nyújtani, hogy megismerhessék D WHFKQROyJLD P V]DNL-HOPpOHWL DODSMDLW D N O QE ] PHJROGiVRNDW V]DEYiQ\RNDW D legelterjedtebb Wi-Fi hálózatok felépítését, P Célom, hogy minél több ember és nem csak szakember ismerje meg ezen tech- N GpVpW$NLPHJLVPHUpVHQW~ODJ\DNRrlati céllal is veszi kezébe munkámat, tájékozódhat a Wi-Fi hálózatok üzemmódjai, háló- ]DWpStWpVL V]HPSRQWMDL IHO O V D] HJ\LN KD QHP D OHJIRQWRVDEE WpPiEDQ D KiOy]DWELz- WRQViJRWLOOHW HQLV

6 6 2. MIÉRT ÉPPEN VEZETÉK NÉLKÜLI HÁLÓZAT? 2.1 A hagyományos vezetékes és a vezeték nélküli hálózatok összevetése Annak idején, a XX.század közepén a számítógépek birtoklása, akár számszer leg egy számítógépé is ritka dolognak számított, s csak katonai vagy kutatási céllal lehetett ilyen, akkor még fantasztikus technikai csodának számító berendezéseket beszerezni.,g YHO UiM WWHN DUUD KRJ\ QHP IHOWpWOHQ O D QDJ\ V]XSHUV]iPtWyJpSHNp D M Y PLYHO XJ\DQ KDWDOPDV V]iPtWiVL NDSDFLWiVVDO UHQGHONH]WHN ip HO iootwivxn D OHJPRGHUQHEE technikát, eszközöket és szakértelmet igényelt, s így méregdrágák voltak, ennek megfe- OHO HQ SHGLJ HOHQ\pV] V]iPEDQ MHOHQWNH]WHN D] pohw N O QE ] HJ\HO UH PHJOHKHW VHQV] N területein. (O V] UNDWRQDLN U NEHQPHU OWIHOD]HJ\HVNRPSXWHUHN VV]HN WpVpQHNOHKHW Vé- JH DPL PiU DNNRU LV HJ\ NLYiOy WOHW YROW )HOPHU OWHN D]RQEDQ D] HOV SUREOpPiN LV hogyan lehet összehangolni a különféle számítógépek munkáját, illetve hogyan valósítható meg köztük a kommunikáció. A számítógép-hálózatok megjelenésének hatalmas MHOHQW VpJHQHPFVDNDEEDQiOORWWD]RQEDQKRJ\H]iOWDOWiYROViJRNDWOHKHWHWWiWKLGDOQL s távoli elérés segítségével különálló gépek kommunikációját, adatcseréjét biztosítani, KDQHP KRJ\ H]HNHW D V]HUWHiJD]y HU IRUUiVRNDW HJ\HVtWYH RO\DQ ÄYLUWXiOLV számítógéppel nyílt alkalom dolgozni, melyet a technika hardverszinten még nem volt képes megvalósítani egy komputeren belül. Nyilvánvalóan a felhasználók, katonai és tudományos intézmények, nagyvállalatok is rájöttek arra, hogy ezáltal költségcsökkenést is érhetnek HOKLV]HQNLVHEEÄNDOLEHU V]iPtWyJpSHNKiOy]DWEDN WpVpYHOLVHOpUKHWWHNRO\DQWHOMe- VtWPpQ\W PLQWKD HJ\ MyYDO GUiJiEE NHYHVHN V]iPiUD KR]]iIpUKHW A számítógép-hálózatok létrejöttével azonban rögtön felmerült egy ~MDEE pjhw NpUGpVD] ]HPEL]WRQViJ$]DODSFpORNDWWHNLQWYHHU V]XSHUJpSHW YiVárolnak. IRUUiVRNPHJRV]WiVDpVDN OWVpgcsökkentés mellett azonban harmadikként ez is a számítógép-kioy]dwrn HU VVpJH OHWW Mivel így, a hálózatban szétosztható adatok révén már nem kellett tartani attól, hogy az HJ\I JpSHQWiUROWLQIRUPiFLyNHOYHVzQHNLOOHWYHD]HU IRUUiVRNPHJRV]WiVDQHPFVDND

7 7 közös használhatóságot jelentette, hanem azt is, hogy ezáltal egyes gépek terhelése csökkent. $ YH]HWpNHV KiOy]DWRN puwhohpv]hu HQ PHJHO ]LN LG EHQ D YH]eték nélküli hálóza- WRNDWKLV]HQPHJYDOyVtWiVXNWHFKQROyJLDLODJHJ\V]HU EEpVNp]HQIHNY EEYROWUáadásul így HJ\HO UH biztonsági problémák sem merültek fel, behatárolható volt a hálózatot használhatók köre. Napjainkra, mikor már rengeteg hagyományos hálózat létezik, azon- EDQ LG V]HU Yp YiOW QpKiQ\ RO\DQ NpUGpV PHO\ PHJNpUG MHOH]L D YH]HWpNHV KiOy]DWRN létjogosultságát, illetve néhány helyen rámutat hiányosságaikra vagy legalábbis arra, KRJ\OHKHWMREEPyGV]HUWLVDONDOPD]QLKHO\HWW N) KiWUiQ\XNDPRbilitás, hiszen egy vezetékes hálózatot nem lehet mozgatni, helyzetét változtatni, márpedig a mai modern, mobilizálódó világban ez is lassan követelménnyé válik. A kiépített hálózaton módosítani is csak bizonyos kötöttségek mellett lehet, melyek még így sem egyv]hu PLQWN OWVpJHVHN3HUV]HD]pUWPLQGHQNpSSHQHPOtWV NPHJKRJ\N O QE ] HN YDOa- KiOy]DWNe- ]HOpVL PyGV]HUHNNHO DOKiOy]DWRN ~WYRQDOYiODV]WiV W ]IDODN YLUWXiOLV PDJiQKiOy]DWRN YDWtYDNPDUDGQDNDUXJDOPDVViJKLV]HQDYH]HWpNHNNRUOiWDLN WLN NHWPLQGHJ\DGRWW KHO\KH]PLQGSHGLJHJ\HO a fixen kiépített hálózatot is lehet szegmentálni, strukturálni. Amiben abszolút konzer- UHNLDODNtWRWWVWUXNW~UiKR]PHO\QHNPHJYiOWR]WDWiVDQHKpz- NHV LG LJpQ\HV pv PHJOHKHW VHQ N OWVpJHV 0iU SHGLJ PLQW WXGMXN H] Dz üzleti és termeo V]IpUiEDQ DKRYD MHOHQOHJ PiU WHOMHVHQ EHKDWROWDN D N O QE ] YH]HWpNHV KiOy]atok, kulcsfontosságú kérdés. Még az is gyengítheti pozíciójukat, hogy a fenntartási, karbantartási költségekkel is kalkulálni kell, mert bizony a kábelek nem örökélew Mindenképpen a hagyományos hálózatok mellett szól megbízhatóságuk, s a garantáltnak mondható kapcsolat, illetve adatforgalom, mely egy vezeték nélküli hálózat ese- HN WpEHQPLQWD]WPDMGDNpV EELHNEHQOiWQLIRJMXNQHPPLQGLJNLIRJiVWDODQ$VHbesség PHOOHWW PiVLN IRQWRV WpQ\H] KRJ\ D] iwklgdokdwy WiYROViJ FVDN D YH]HWpNH]pVW O I JJ illetve hogy a jelterjedés is biztosított legyen, repeaterekkel ez az esetleges probléma is megoldható. Így ma már általános követelmény egy 100 Mbps-os hálózat, s a Gigabit (WKHUQHW WRYiEE IRJMD Q YHOQL PLQG D] DGDWiWYLWHOL VHEHVVpJHW PHO\QHN MHOHQOHJL IHOV határa 10 Gbps, mind pedig az áthidalandó távolságot, mely kilométerekben mérkhw V UHSHDWHUHNNHOQ YHOKHW Szabvány Média Max. sebesség Max. távol-

8 8 10Base2 koax 10Mbps 185m 10BaseT UTP / FTP - Cat3,5,5e,6 kébeleken 10Mbps 100m 10BaseFL ság multi-módusú optika 10Mbps 2km mono-módusú optika 10Mbps 10km 100BaseTX UTP / FTP - Cat5,5e,6 kábeleken 100Mbps 100m 100BaseFX multi-modusú optika (full-duplex) 100Mbps 2km multi-modusú optika (half-duplex) 100Mbps 412m mono-modusú optika 100Mbps 10km 1000BaseT UTP / FTP - Cat5e,6 kábeleken 1Gbps 100m 1000BaseSX 62,5µm/850nm multi-modusú optika 1Gbps 220m 50µm/850nm multi-modusú optika 1Gbps 550m 1000BaseLX 9µm/1300nm mono-modusú optika 1Gbps 5km 1000BaseZX 9µm mono-modusú optika 1Gbps 70km 10Gbase-L 10µm/1310nm mono-modusú optika 10Gbps 10km 10Gbase-E 10µm/1550nm mono-modusú optika 10Gbps 40km 62,5µm/850nm multi-modusú optika 10Gbps 26-33m 10GBaseS 50µm/850nm multi-modusú optika 10Gbps 66-82m * A 10Gbps sebességet jelenleg a kapható aktív eszközök egyike sem támogatja! 1. ábra: Ethernet hálózatok jelátviteli sebességei és távolságai 1 A hálózati hibák átlagosan 2-3 alkalommal fougxowdn HO KDYRQWD ip HJ\ iwoagos nagyvállalatnál a leállás költsége megközelítheti az 50 ezer USD/órát. Ezen esetek fel- KDOPR]yGiVD D KiOy]DW NDUEDQWDUWiViUD IRUGtWRWW LG NULWLNXV PpUWpNHW puw HO (J\ pugekes statisztika kimutatta, hogy a leállások okai 65-70%-ban kábelproblémákkal jelle- PH]KHW HN 2 Akárhogy is a katasztrofális események, épületkárok, tüzek, árvizek, bombatámadások és a komolyabb rendszerleállásos helyzetek a vezetékes rendszerek negatív sajátjai. 9H]HWpNQpON OLKiOy]DWRNI EEMHOOHP] LHO Q\ NpVKiWUiQ\RN Egy épület kábelrendszerének kiépítése drága, egyhangú és néhány esetben a LAN adminisztrátor rémálma. Mivel szükség volt az iroda területén belüli rugalmas és haté Bates, Regis J. (1994). Wireless Networked Communications. Concepts, Technology and Implementation. McGraw-Hill Inc. 287.o.

9 9 NRQ\ YiOWR]WDWiVRNUD D OpWH] YH]HWpNUHQGV]HU W~OIHV]tWHWW Pegterhelt lett f ként a töréspontoknál. Így a vezeték nélküli hálózatokat a hagyományos hálózatokkal kombi- QiOYDPDPiUVRNV]RUD]pS OHWEHQPiUPHJOpY YH]HWpNHNN O QE ] HV]N ] N VV]ekapcsolására használják. 7RYiEEiDN O QE ] V]RFLiOLVpVPHJV]RUítások, kényszerek, például az iroda területének esztétikája vagy a kábelfajták biztonsági követelmények, diktálhatják a vezeték nélküli platform használatát. h]ohwlohjdyh]hwpnhvv]rojiowdwivrnqhpdohjnlvheen OWVpJ PHJROGiVRNN O Qösen, ha a munkaállomások valamelyikének valaha helyet kell változtatnia. Ha ezek mozgatása be van ütemezve, a vezeték nélküli rendszer vonzóbb lesz, mint a kábelezett UHQGV]HU$ZLUHOHVVKiOy]DWRNHOOHQ] LXJ\DQHWHFKQROyJLDHV]N ]HLQHNN OWVpJHVVpJével szoktak érvelni, ephoohww SHGLJ QHP WDUWMiN HOpJ PHJEt]KDWyDQ I LOOHW NpQW D EL]WRQViJRW HQ&VDNYpJLJNHOONtVpUQLD]XWyEELNpW-három év vezeték nélküli hálózati eszkö- ]HLQHNiUFV NNHQpVLPpUWpNpWVPiUIpOUHLVWHKHW D]HOV HOOHQpUYDEL]WRQViJpVPHgbízhatóság adekviowvijdshgljppjwppimdohv]dnpv EELHNEHQHPHV]DNGROJR]DWQDN (U VVpJHN Gyengeségek Létrehozható még több mobil környezet a PC és LAN felhasználók számára. (ONHU OKHW N D PR]JiVRNNDO E YtWpVHNNHO változtatásokkal és az állandó újrakábelezéssel járó költségek. A vezetékes hálózatokhoz képest alacsonyabb teljesítmény, mert a sávszélesség határt szab. Az interferencia vagy a távolságból adódó határok, melyek a technika használatától függnek. Alacsonyabb LAN-karbantartási és folyamatos, az újrakábelezés kiadásaiból adódó Drágább hardver. költségek. A kritikák hiába érvelnek azzal, hogy a wireless LAN megoldások túl drágák és lassúak a vezetékes LAN-okhoz viszonyítva. Ám ez csak a felszínen igaz, a dolgok gyorsan változnak. A vezeték nélküli gyártóknak sikerült csökkenteniük termékeik költsége- LWpVMDYtWDQLXNDUHQGV]HUHNVHEHVVpJpWpVWHOMHVtWPpQ\pW'HDN O QE ] LG NpUGpVHkre az SRQWRVDEEDQ D IHOKDV]QiOyN DNLN ZLUHOHVV /$1-okat telepítenek és használnak úgyis meg fogják hozni a választ. Technológiai megközelítés nélkül a gyártók néhány alapszabályt javasolnak, ame- O\HNHW DONDOPD]QL NHOOPLHO WW EiUPLO\HQ ~M KiOy]DWRW DONDOPD]QiQN 0pJ PLHO WW D IHl-

10 10 KDV]QiOyPpUOHJHOHJ\/$1UHQGV]HUWDJ\iUWyQDNHONHOONpV]tWHQLD]DOiEELG QW IRntosságú pontokat tartalmazó ajánlatot: 1. A rendszer egyv]hu HQEHYH]HWKHW pvkdv]qiokdwy" +DDUHQGV]HUKDV]QiODWDW~O VV]HWHWWYDJ\DPiUPHJOpY /$1E YtWpVV]HPSRQWMiEyO túlzott komplexitású, túl mély, a felhasználónak inkább blokkolnia kellene a vezeték nélküli technika bevezetését. Ha ez nem egy megfeoho HQ NH]HOKHW PHJROGiV D Q\HUHVpJHOpUpVpQHNV]HPSRQWMiWIpOUHWpYHQLQFVKHO\H DQQDN $KDV]QiODWHJ\V]HU Végén túl, a rendszernek valamelyest rugalmasnak kell lennie, a felhasználók helyi hálózati környezeten belüli ide-oda mozgása, vándorlása miatt. 2. A kapcsolat biztonságos? 0LHO WW EiUPLO\HQ DGDWRW ÄUDNXQN D /$1-ba, ügyelni kell az adatok integritására és biztonságára. A biztonság kérdése mindig a legfontosabb akár rádió-, akár fényhullámú UHQGV]HUU OOHJ\HQLVV]y$YH]HWpNQpON OL/$1-ok természetüknél fogva, születésük- W O NH]GYH XJ\DQD]]DO D] DGDWVXJiU]iVL MHOOHP] YHO UHQGHONH]QHN PLQW D YH]HWpNDODS~ LAN-ok. Zsúfoltság, túlterheltség vagy korrupt adatok, illetve adatcsalás, -lopás és - módosítás néhány esetben itt is lehetséges. A vezetékes helyi hálózatokban több feladat-kritikus és érzékeny adat, információ közlekedik, amelyek elvesztése vagy módosítása katasztrofális következményekkel járhat. A csomópont-klwhohvtwpv DODSYHW Növetelmény, így a túlzsúfoltság vagy az adatok nem kívánt megfejtése és egyéb, a hálózat hitelesítetlen elérésére vagy az aktuális felhasználói adatok megszerzésére irányuló m veletek megakadályozhatók. 3. Költséghatékony-e a rendszer? A rendszergazda vagy a menedzser kezdeti kérdései között a költségek kisebb szerepet MiWV]DQDNDWHFKQLNDLPHJROGiVHOG QWpVHD]HOV GOHJHV$NiUKRJ\HO EEYDJ\XWyEED financiális kiadások és a hatékonyság mégiscsak a felszínre fog kerülni. Egy áru vagy szolgáltatás olyan hosszú élettartamú, amíg üzletileg megéri használni azt. Végül a WHFKQROyJLiQDNPHJNHOOWpU OQLHHJ\pVV]HU KDWiURQLG QEHO ODPLWLSLNXVDQpY

11 11 A megtérülés célja a változtatások, átdolgozások elkerülése, az új technológiák vizsgá- ODWiQDN pv D] HQQHN PHJIHOHO YiOWR]WDWiVRNEyO DGyGy YDODPLQW D PLQGHQQDSRV költségek csökkentévh,o\pygrqdphqhg]vphqwdyh]hw VpJMyYiKDJ\iVDLVYDOyV]tQ EE 3 /HV] JH]KHWM N D]RQEDQ KRJ\ YH]HWpNPHQWHV KiOy]DW D N YHWNH] MHOOHP] NNHO E Vzkélkedhet a hagyományos vezetékes hálózattal szemben: Mobilitás A felhasználók szabadoq PR]RJKDWQDN pv IpUKHWQHN KR]]i VDMiW EHOV pvydj\d],qwhuqhwkh]+dv]qiodwiydophjv] QLNDKHO\KH]N W WWVpJ- a rendszer hatósugarán belül bárhol bekapcsolódhatunk a hálózatba KiOy]DWXNKR] *\RUVDQpVHJ\V]HU HQEHiOOtWKDWyKiOy]DWLKR]]iIpUpV Nincs szükség kábelekre a telepítéshez. 5XJDOPDVWHOHStWKHW VpJ $:/$1KiOy]DWRNRWWLVWHOHStWKHW NDKRODYH]HWpNHVKiOy]DWNLpStWpVHQHPPHJROdható. Költséghatékonyság A WLAN hálózatok csökkentik a telepítési költségeket, mert nem igényel kábelezést és ezéuwmhohqw VN OWVpJPHJWDNDUtWiVpUKHW HO Skálázhatóság A Wi-)LFtPNpYHOHOOiWRWW:/$1WHUPpNHNQHNQHPRNR]SUREOpPiWD]HJ\ WWP ugyanis ezek garantáltan megfelelnek az IEEE WLAN szabványnak. 4 N GpV Végül, aqpon OKRJ\EiUPHO\LNKiOy]DWQDNLVNHGYH]QpQNHJ\U YLGWpQ\V]HU VV]HKasonlítás mindkét hálózatról: $ KiOy]DW Q YHNHGpVH pv ~MUDNRQILJXUiOiVD HJ\V]HU ~MDEE IHOKDV]QiOyN IHOYpWHOH PLndössze egy vezeték nélküli LAN kártya installálását jelenti az új eszközben. A már meg- OpY YH]HWpNHVKiOy]DWE YtWpVHHVHWpQLVHJ\V]HU D]HKKH]NDSFVROódó vezeték nélküli rendszer telepítése. Kompatibilitás 3 Bates, Regis J. (1994). Wireless Networked Communications. Concepts, Technology and Implementation. McGraw-Hill Inc o. 4

12 12 Vezetékes rendszerek A vezetékezéssel kapcsolatban nem merülnek fel különösebb problémák. Az elérés a szintek, illetve beugró helységek között könnyen megoldható. Vezeték nélküli rendszerek A helyszín csak ideiglenes; a felhasználók állandóaq PR]JiVEDQ OHKHWQHN E Y OKHtnek, változhatnak. A helyszín fix, a felhasználók nem mozgathatók. Azbeszt a plafonban vagy holtterek speciális intézkedéseket tesznek szükségessé. Az elérés a szintek, emeletek között nem teljesen problémamentes.

13 13 3. VEZETÉKMENTES HÁLÓZATI MEGOLDÁSOK ÉS SZABVÁNYOK Mivel vezeték nélküli hálózatokat technikailag többféleképpen is meg lehet valósítani, e fejezet különtaglalva, lebontva és osztályozva tárgyalja ezek különféle típusait. Két küo QE ] WHFKQLNDL PHJROGiV OpWH]LN D YH]HWpN QpON OL KHO\L KiOy]DWRNQiO ( NpW megoldás a rádióhullámos és a fénytechnika (optikai). A rádióhullámos megoldáson EHO O XJ\DQFVDN NHWW W LVPHU QN D] HQJHGpO\H]HWW PLNURKXOOiP~ IUHNYHQFLDWDUWományt (18-23 GHz), mellyel e szakdolgozat keretén belül nem kívánok foglalkozni, valamint a rádiófrekvenciás tartományt ( MHz, illetve 2,4 és 5,7 GHz). 5 Természetesen az eljárások a megvalósítás módjában is eltérnek egymástól frekvenciamodulációs mód- V]HUHNEHQ P N Gpsi szisztémában, eszközökben. A fejezet mindezeket kívánja bemutatni a teljesség igénye nélkül, hogy az olvasó a fontosabb trendekbe némi betekintést Q\HUKHVVHQV VV]HYHWKHVVHH]HNHWWHFKQLNDLMHOOHP] LNDODSMiQKRJ\tJ\LVHldönthesse akár, melyikkel ktyiq D NpV is kipróbálni. EELHNEHQ NRPRO\DEEDQ IRJODONR]QL LOOHWYH D J\DNRUODWEDQ 3.1 IEEE szabványok A számítógépek elterjedését hamar követte az a felismerés, hogy a vállalati ügyinté- ]pvdn ] VDGDWEi]LVRNHOpUpVHDFpJHU IRUUiVDLQDNNLKDV]QiOiVDszempontjából az az ideális, ha a gépek egy közös hálózatba kapcsolódnak. Az igényt a szabványosított LAN- hálózatok segítségével sikerült kielégíteni, s mára már teljes mértékben ezen az DODSRQ P N GQHN HJ\ WW D] LQWp]PpQ\HNHQ FpJHNHQ EHO O D V]iPtWyJpSHk. Az elv oly mértékben bevált, hogy egyre több területen felmerült az igény a helyi hálózati együtt- P Nödésre. Ezek egy részét pl. szállodákban, nagyobb konferencia központokban sikerült ugyan kielégíteni az épület bekábelezésével, más részük azonban nem volt gazdaságosan megoldható a vezetékes LAN-hálózatok segítségével. A néhány napos ren- 5 Bates, Regis J. (1994). Wireless Networked Communications. Concepts, Technology and Implementation. McGraw-Hill Inc o.

14 14 dezvények, kisebb összejövetelek ellátására pedig az alkalmi kábelezés teljesen meg- ROGKDWDWODQ IHODGDWRW MHOHQWHWW euwkhw HQ PHU OW IHO WHKiW D] LJpQ\ KRJ\ HJ\VpJHV megoldás szülessen a LAN-hálózatokra való felkapcsolódásra vezeték nélkül is. Ahhoz azonban, hogy valóban használható megoldás szülessen, szabványos interfészt kellett OpWUHKR]QL D] HJ\HGL PHJROGiVRN XJ\DQLV QHP WXGWiN YROQD WHWV] OHJHV JpSHN notebookok csatlakozását megvalósítani. A feladat megoldásának az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) égiv]h DODWW ioowdn QHNL D PpUQ N N D NLOHQFYHQHV pyhn HOV IHOpEHQ $],((( -es szabványosítási bizottsága már korábban sok helyi hálózati szabvány kidolgozásában YHWWUpV]WQHY NK ]I ] GLND(WKHUQHWD7RNHQ5LQJpVD])DVW Ethernet) szabvány is. Mivel a vezeték nélküli elérésre több technológia is alkalmasnak mutatkozott, olyan szabványt igyekeztek létrehozni, amely mindegyik megoldást magában foglalja. Hétéves munka után így született meg 1997-ben az IEEE , majd 1999-ben a továbbfejlesztett IEEE b szabvány. A mai napig ezen a szabványon alapulnak a WLAN-rendszerek. 6 Az IEEE WLAN-szabványainak történetedv]deyiqq\donh]g GWHNDPHO\ 0ESVVHEHVVpJHWHQJHGHWWPHJD]DGDWiWYLWHOEHQ$V]DEYiQ\WHJ\LG XWiQNLWHUMHV]WHt- WpN V D] HJ\HV NLHJpV]tWpVHNHW N O QE ] EHW MHOHNNHO MHO OWpN LOOHWYH N O QE ]WHWWpN meg egymástól. A 2,4-W O*+]-es sávs]pohvvpjhqp N G EVSHFLILNiFLyWM~OLXVában fogadta el az IEEE. Modulációs eljárása a kiegészített DSSS (Direct Sequence 6SUHDG 6SHFWUXP D] ~Q ÄNLHJpV]tW NyGNXOFV WHFKQLNiYDO &&. &RPSOHPHQWDU\ Code Keying) éri el a 11 Mbps-os sebességet. A a szabványt szintén 1999 júliusában fogadták el, de termékei csak 2001-W O MHOHQWHN PHJ D SLDFRQ V QHP YiOWDN RO\DQ V]pOHV N U HQ DONDOPD]RWWDNNi PLQW D b-s termékek. A szabvány 5,15 és 5,875 GHz-es rádiófrekvenciás tartományban üzemel, modulációs sémája pedig Orthogonal Frequency Divison Multiplexing (OFDM) néven rögzült a köztudatba. Segítségével 54 Mbps feletti sebességelérése lehetséges (elvileg). 6

15 júniusában ratifikálta az IEEE a g szabványt, amely a b-hez hasonló 2,4-W O 2,497 GHz-HVViYV]pOHVVpJHWP N GLNpVV]LQWpQ2)'0PRGXOiFLyVWHFhnikát alkalmaz, hogy immáron a a szabvány adatátvitelei sebességét 54 Mbps-RWpUMHQHO$IHQWHPOtWHWWNpWHJ\H]pVWHV]LOHKHW YpDJpVEV]Dbvány közötti kompatibilitást (természetesen lefelé), melyet a gyakorlatban egy flash upgrade-del szoktak megvalósítani az erre alkalmas WLAN-eszközökön IEEE b A es szabványt 1997-ben fogadta el az IEEE. A második változatot - nevezhetjük kiegészítésnek is -, a b-t pedig 1999 szeptemberében publikálták, ez az 5,5 és 11 Mbps sebességgel dolgozó WLAN protokollt írja le. Mindkét szabvány az OSI modell szerinti két alsó réteget, a fizikai és az adatkapcsolati réteget definiálja, így a magasabb szinten lév KiOy]DWL SURWRNROORN 7&3,3,3; VWE YiOWR]WDWiV QpON O P ködnek rajtuk. A vezeték nélküli hálózatok történelme messzebbre nyúlik vissza, mint hinnénk. 7 EE PLQW pyyho H]HO WW D,, YLOiJKiERU~EDQ KDV]QiOW D] (J\HV OW ÈOODPRN KDGVe- UHJH HO V] U Uidiójeleket adatátviteli célokra. Õk fejlesztették ki a rádión keresztüli DGDWiWYLWHOW DPLW HU VHQ NyGROWDN LV $ KiERU~ DODWW D] 86$ pv V] YHWVpJHL VRNDW KDVználták ezt a technológiát. Ez inspirált 1971-ben néhány kutatót a Hawaii Egyetemen arra, hogy létuhkr]]in D] HOV FVRPDJDODS~ UiGLyV DGDWiWYLWHOL WHFKQROyJLiW (] OHWW D] HOV YH]HWpN QpON OL KiOy]DW :/$1 ZLUHOHVV ORFDO DUHD QHWZRUN V YpJ O LV D] $/2+$1(7QHYHWNDSWD(]DKiOy]DWV]iPtWyJpSE OiOOWpVNpWLUiQ\~FVLOODJWRSROógia kialakítású volt. Az ALOHNET négy tagját ölelte fel a Hawaii-szigeteknek, a központi számítógép az Oahu szigeten volt. Ezzel megszülettek a vezeték nélküli hálózatok. $ :/$1 V]pOHV N U HOIRJDGWDWiVD pughnpehq LSDUL V]DEYiQ\W NHOOHWW DONRWQL DPL EL]WRVtWMD D N O QE ] J\iUWyN HV]N ]HL N ] WWL NRPSDWLELOLWiVW $ 0 V]DNL pv (OHNWUonikai Mérnökök Intézete (Institute of Electrical and Electronics Engineers = IEEE) biztosította a szükséges szabványt. Az eredeti IEEE es szabványt 1997-ben definiálták, majd ezt követte az IEEE a és a IEEE b 1999 szeptemberében. Az 7

16 16 eredeti szabvány 2,4 GHz-es rádiófrekvenciát használ és 1, illetve 2 Mbps-os (millió bit SHU PiVRGSHUF DGDWiWYLWHOL VHEHVVpJHW EL]WRVtW HPHOOHWW WDUWDOPD]]D D] DODSYHW MHO]psmódokat és szolgáltatásokat is. Az IEEE a és az IEEE b szabványok 5,8, illetve 2,4 GHz-HV KXOOiPViYRQ P N GQHN $ NpW E YtWpV ~M IL]LNDL 3+< UpWHJHNHW határoz meg az 5, 11, illetve 54 Mbps-os adatátvitelhez az IEEE a szabvány esetében. Ezeket a standardokat sorrendben ipari (industrial), tudományos (scientific) és orvosi (medical) frekvenciatartományként (ISM-sáv) ismerhetjük. 8 $],(((V]DEYiQ\ DODSYHW HQNpWHV]N ]WGHILQLiO$]HJ\LNDYH]HWpNQplküli állomás (wireless station), ami a leggyakrabban egy vezeték nélküli hálózati interfészkártyával kiegészített hordozható vagy asztali számítógép. A másik elem a hozzáférési pont (access point), amely a vezetékes LAN-hálózathoz vagy más hálózathoz csatlakozik és a vezeték nélküli állomásokkal kommunikál. A vezetékes oldalon ennek megfeleo HQHJ\/$1-interfésszel (pl. egy Ethernettel), a vezeték nélküli oldalon pedig a ben definiált három fizikai átvitel közül valamelyikkel rendelkezik. De HUU OPpJDNpV EELIHMH]HWHNEHQOHV]V]yE YHEEHQLV Mikor 1997-ben az IEEE (Institute of Electrical and Electronics Engineers) kiadta a specifikációt a 2,4 GHz-HVVSHNWUXPEDQP N G YH]HWpNQpON OLHV]N ] NJ\irtói számára, létrehozta a WLAN fogalmát. Ezeknek a hálózatoknak a sebessége 1 és 2 Mbps közötti sebességtartományban mozgott, a mi hasznos volt bizonyos alkalmazások számára, ám messze lassabb, mint párja, a vezetékes Ethernet-hálózat, mely 10 vagy 100 Mbps-HQP N G WW.pWpYYHONpV EEDV]DEYiQ\NLWHUMHV]WpVHDEPiUPagában foglalta a megnövelt 11 Mbps-es adatátviteli sebességet, s így már felvette a versenyt vezetékes unokatestvérével. Még abban az évben számos ipari vállalat alkalmazta ezt a technológiát, mely most már érett lett s elég gyors a meghatározó alkalmazások számára is, a WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) pedig biztosította, hogy a b termékek adoptációja gyorsan végbemenjen. A társaság létrehozta a Wireless Fidelity (Wi-Fi) logót, ami egy terppn PHJEt]KDWy P N GpVpW YROW KLYDWRWW tanúsítani, ezzel ajtót nyitva a Wi-Fi-WHUPpNHN HO WW KRJ\ D]RN UREEDQiVV]HU HQ HOWHrjedtjenek a piac mindkét szektorában, az otthoni és a vállalati felhasználók körében. 8

17 17 Körülbelül 150 láb távolságig képes szélessávú átvitelre 11 Mbps sebességgel. Ezen távolságon túl visszaesés tapasztalható 5,5, majd 2, végül 1 Mbps-os értékre. Azonban még a legalacsonyabb, 1 Mbps-os érték esetén is a távolság, melyet a jelek meg tudnak tenni, 1500 láb! Irányított antennával pedig mpjh]dwiyrovijlvmhohqw VHQNLWROKDWy$] DNWXiOLVWHOMHVtWPpQ\I JJDMHOPLQ VpJpW ODIDODNV]iPiWyODSODIRQRkWyOV]LQWHNW O és a más, az átviteli térben található építészeti akadályoktól. 9 A a szabvány ugyan kitolja ezt a sebességrátát, mindez viszont a hatótávolság kárára történik IEEE a A a szabványt, amely egy 5 gigahertz feletti frekvenciatartományt lefoglalva pv0esvvhehvvpj FVDWRUQiNDWKDV]QiOpVNLVHEEWiYROVáJRNRQOHKHW YpWHV]LD 36, 48 és maximum 54 Mbpses átviteli sebesség elérését. Az FCC (Federal Communications Commission) a a szabvány számára 300 megahertz széles tartományt foglalt le: 200 megahertzet az 5,15 és 5,35 gigahertzes sávban, 100 megahertzet pedig az 5,725 és 5,825 tartományban. A használható maximális adóteljesítmény szempontjából a lefoglalt tartomány három sávra oszlik: - az alsó 100 MHz-en a maximális teljesítmény 50 mw; - DN ]psv QP: - DIHOV ViYEDQSHGLJ: $] HV]N ] N DGyWHOMHVtWPpQ\pW D J\DNRUODWEDQ iowdoiedq QHP D] HO tuiv NRUOiWRzza. Az Egyesült Államokban az említett 2,4 GHz-es sávban dolgozó, b szabvány szerinti WLAN-ok maximális adóteljesítménye 1 W lehet. Mivel azonban a WLAN-állomások W EEVpJpWPRELOHV]N ] NEHpStWLNEHDKROHOV GOHJHVV]HPSRQWD]HQHUJLatakarékosság, az alkalmazott adóteljesítmény általában 30 mw körül van. Az 5 GHz feletti tartomány szabad, engedély nélküli felhasználását még csak az Egyesült Államokban fogadták el, de várhatóan az Európai Unió is engedélyezni fogja. $]HO UHMHO]pVHNV]HULQW-5 év múlva várható az új WLAN-eszközök elterjedése. 10 $ 0ESV VHEHVVpJ E LOOHWYH D PD[LPXP 0ESV VeEHVVpJ D szabvány szerinti hálózatok viszonya némileg hasonlít a 10 Mbps sebesvpj YH]HWpNHV 9 Wi-Fi Alliance (2003.). Securing Wi-Fi Wireless Networks with Today s Technologies 10

18 18 (WKHUQHW pv D 0ESV VHEHVVpJJHO P N G )DVW (WKHUQHW YLV]onyára. Mindkét WLAN-típus a CSMA/CA média-kr]]iipupvlpygv]huwdondopd]]dil]lndlv]lqw YDOyVtWiVXN D]RQEDQ HOWpU használja.) PHg- (Ellentétben a Fast Ethernettel, amely a CSMA/CD eljárást 2. ábra: Az 5 GHz feletti tartomány csatornakiosztása A a szabvány a b-W O WHOMHVHQ HOWpU 2)'0 2UWKRJRQDO )UHTXHQF\ Division Multiplexing) modulációval dolgozik. Mint az ábra mutatja, az 5,15-5,35 GHz közötti tartományon nyolc, egyenként 20 MHz széles csatorna osztozik, minden csator- QiQEHO OYLY IUHNYHQFLDYDQHJ\PiVWyON U OEHO ON+]WiYROViJUD$YLY IUHkvenciák egymástól függetlenül, egylghm OHJ KDV]QiOKDWyN pv RV]WKDWyN NL D NRPPXQi- NiOQL V]iQGpNR]y HV]N ] NQHN $ YDOyV LGHM iwylwhokh] D YLY IUHkYHQFLiNDW HO UH OH lehet foglalni. Amennyiben egy 20 MHz-es csatorna mind az 52 viv frekvenciáját egyetlen eszközhöz rendeljük, akkor maximálisan 54 Mbps átviteli sebesség érhew A magasabb frekvencia és a nagyobb sebesség csökkenti a hatótávolságot. A mai eszközöknél a hálózat hatósugara YDJ\LVD]DWHU OHWDKRQQDQD]$&HOpUKHW a kör- HO Q\H]HWW OI JJ HQ-PpWHUiWPpU M GHVRNWpQ\H] W OI JJ$EV]DEYiQ\ V]HULQWL 0ESV iwylwhol VHEHVVpJ KD D YpWHO URPOLN DXWRPDWLNXVDQ FV NNHQWKHW re, vagy 2, de akár 1 Mbps-ra is. Az adatforgalom visszaesése a a esetén tipikusan 48, 36, 24, illetve 6 Mbps lehet. 11 A gyakorlatban HJ\ $& D IRUJDORPWyO I JJ HQ -25 állomást tud kiszolgálni. Az új szabvány szerinti maximális, 54 Mbps-RVVHEHVVpJHWYDOyV]tQ OHJFVDNHJ\KHOységen 11

19 19 belül lehet majd elérni; nagyobb távolságra csak a kisebb, igaz a mai 11 Mbps-nál nagyobb sebességgel lehet adatot küldeni. 12 $] HOWpU PRGXOiFLy PLDWW D PDL pv D J\RUVDEE ~M HV]N ] NHW YiUKDWyDQ QHP Oehet PDMG HJ\ WW KDV]QiOQL $ N O QE ] J\iUWyNWyO V]iUPD]y HV]N ] N HJ\ WWP N GpVH PpJDPDLDEV]DEYiQ\WN YHW HV]N ] NQpOLVSURbléma lehet. Ezért 1999-ben hat cég létrehozta a WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) szövetséget, amelynek ma több mint 40 tagja van. A WECA kompatibilitási vizsgálatokat végez a E V]DEYiQ\ V]HULQW P N G :/$1-eszközök körében, és az általa kiadott WiFi (WirelHVV)LGHOLW\PLQ VtWpVJDUDQWiOMDD]HV]N ] NJ\iUWyI JJHWOHQHJ\ WWP N GpVpW A problémára a CISCO Aironet-sorozata kínál ötletes megoldást. Az access pointok DODSNLpStWpVEHQ D *+] V]DEYiQ\RQ P N GQHN GH HJ\ SOXV] NiUW\D EHKHO\ezésével alkalmasak 5 GHz-VV]DEYiQ\RQLVP N GQLV WDNiUDNpWV]DEYiQ\RQHJ\LGeM OHJLV $GXDOViYRVSiUKX]DPRVP N GpVEL]WRVtWMDV]iPXQNUDKRJ\NLKDV]QiOMXNDUHQGHONezésre álló összes csatornát. Így például a most megvásárolt 2,4GHz-HQP N G $LURQHW 1200-as sorozatú AP, amint Európában is szabad sávossá válik az 5GHz-es tartomány egy mozdulattal lesz upgrade-hokhw D]~MViYUD Az FCC javaslata 80 százalékkal (255 MHz-cel) növelné az 5 GHz-es hullámsáv jelenlegi 300 MHz-es spektrumát. A megnövelt spektrum a sáv közepén, 5,470 GHz-W 5,725 GHz-ig terjed. A sávszélesség növelésével a a a jelenlegi 11 helyett 24 FVDWRUQiQWXGP N GQL8J\DQDNNRUDPHJQ YHOWVSHNWUXPHJ\EHHVLND]*+]-es sáv- V]pOHVVpJ N ]psv VSHNWUXPiYDO DPHO\HW (urópában is használnak. Az FCC irányelvei szerint a plusz spektrumoknak a DFP (Dynamic Frequency Protection) technológiát kell használniuk, hogy amikor egy WLAN radart észlel ugyanazon a sávon, át tudjon kapcsolni egy másik csatornára. A csatornák számának megnövelése révén a cégek az eddiginél rugalmasabban tudnak meghatározott csatornákat rendelni meghatározott alkalma- O ]ivrnkr]dplyhophjv] QQHNDPLQ VpJL4R6SUREOpPiN6RNNDOKDWpNRQ\DEEOHV] a VoIP (Voice over IP) kihasználása, hiszen a VoIP folyamatos lefedettséget és magas kapacitást követel a WLAN-WyO *RQGRW MHOHQOHJ D] MHOHQW KRJ\ D PHJOpY D 12

20 20 hardverek többsége nem képes hozzáférni a plusz spektrumokhoz, mert csak az alsó és a IHOV KXOOiPViYRkra vannak hangolva Az IEEE a és b szabványának összehasonlító elemzése Kapacitás: A a óriásinak mondható 432Mbps teljesítményre képes 8 csatorna által (a speci- ILNiFLyQRQRYHUODSSLQJD]D]HJ\PiVWQHPiWIHG FVDWRUQiWWDUWDOPD]GHDMHOHQOegi WHUPpNHN FVDN D] HOV KR]]iIpUKHW teljes sávszélességre képes. -at támogatják). Ez még így is jobb, mint a b, amelynek FVDWRUQiMD YDQ YLV]RQW FVDN QRQRYHUODSSing csatornával 33Mbps 0LYHO D E V]DEYiQ\~ UHQGV]HUHNQHN FVDN KiURP LJpQ\EH YHKHW FVDWRUQiMD YDQ H]pUW QDJ\REE D] LQWHUIHUHQFLD OHKHW VpJH HVKHW VpJH KD W EE PLQW KiURP DFFHVV pointot állítunk be (használunk). A a access pointok 8 csatornával rendelkeznek, amelyek így lecsökkentik a CCI (Co-Channel Interference), azaz a mellékcsatornainterferencia esélyét. 3. ábra: A CCI (Co-Channel Interference), azaz a mellékcsatorna-interferencia Interferencia: $DpVEDYLY MHOpU]pNHO SURWRNROOWDPHO\OHKHW YpWHV]LDN ] VUiGLócsatornák megosztását. A rádiófrekvenciás jelek jelenléte, érzékelése a rádiós hálózati kártya sugárzásának várakoztatását okozza, ha az interferencia okozta zavaró jel ahhoz, KRJ\ IHOW QM Q D FVDWRUQD IRJODOW MHOHQOHJ (QQHN HUHGPpQ\HNpQW D KiOy]DWL NiUW\D YiUDNR]LNPtJD]LQWHUIHUHQFLDPHJQHPV] QLN 13

21 21 A b rendszerek érzékenyebbek a rádiófrekvenciás interferenciára, mivel több interferencia-forrás akad a 2,4GHz-HV ViYEDQ PLNURKXOOiP~ V W N %OXHWRRWK HV]Nözök, vezetéknélküli telefonok). A a rendszerek rádiófrekvenciás interferenciája az 5GHz-es sávban gyakorlatilag nem létezik, ami azt eredményezi, hogy ezek a hálózatok magasabb elérési fokkal rendelkeznek. Költség: Az aktuális árlistákon a a eszközök minimum 25%-kal drágábbak a b WtSXV~DNQiO6H]HNI NpQWD]86$-ban igaz, ahol a wireless technikák és alkalmazásuk QHPMiUJ\HUPHNFLS EHQPLQWD]KD]iQNHVHWpQVDMQRVHOPRQGKDWy(]pUWOHKHt érdemes befektetni többcsatornás a/802.11b chipsetet tartalmazó eszközökbe. Olyan ez, mint vezetékes hálózatok esetében a 10/100Mbps-es hálókártyák megjelenése, elterje- GpVHVLG YHOD0ESV-es hálózati eszközök szinte WHOMHVNLV]RUXOiVDHOW nése. Telepítés: $I SUREOpPDDV]DEYiQQ\DOKRJ\KLiQ\]LNEHO OHDDpVEUHQd- V]HUHN N ] WW IHOOpS LQWHUIHUHQFLiYDO NDSFVRODWRV XWDOiV UHQGHONH]pV HO tuiv esshq H]pUWDJMREEXSJUDGHOHKHW VpJQHNW QLNKDEUHQGV]HU nk teljesítményét akarjuk növelni. A g szabvány ugyan még fejlesztés alatt áll, de a végleges ver- ]Ly HO UHOiWKDWyODJ HO tumd D] 0ESV VHEHVVpJ P N GpVW D *+]-es sávban, s így YLVV]DPHQ OHJ NRPSDWtELOLV OHV] D E UHQGV]HUHNNHO 6 YDOyV]tQ OHg képesek le- V] QNN QQ\HQPyGRVtWDQLDUHQGV]HUWHJ\HJ\V]HU ILUPZDUH-update által. Hatótávolság: Az eredmény döntetlen. A a magasabb frekvenciája kisebb hatótávolságot biztosít a b hatótávjánál. A gyakorlati tesztek azonban nem ezt igazolják. Biztonság: Tulajdonképpen nem tehetünk különbséget e tekintetben a két szabvány között. 9pJV HOHP]pV +D HJ\ QDJ\WHOMHVtWPpQ\ PLQLPiOLV UiGLyIUHNYHQFLiV LQWHUIHUHQFLiYDO UHQGHONH] rendszert akarunk, a a a megoldás. Mivel a a hálózatok jelenleg is támoga- WRWWDNVDM Y EHQLVWiPRJDWRWWDNOHV]QHNKRVV]~WiY~N OWVpJKDWpNRQ\ PHJROGiVWNínálnak, valamint a a szabvány a multimédia-alkalmazások tekintetében jobb. A gazdaságossági szempontokat szemmel tartó, már b típusú hálózattal rendelke- ] YiOODODWRN D]RQEDQ YDOyV]tQ OHJ NLK~]]iN H]W D WHOMHVtWPpQ\EHOL KiWUiQ\W D J

22 22 megjelenéséig és elterjedéséig. Emellett a döntés szól a multimode eszközök (802.11a/b/g) megjelenése is IEEE g Láthattuk, hogy az IEEE által kidrojr]rww D pv E V]DEYiQ\ HOWpU P N GpVHHOWpU IL]LNDL-P V]DNLSDUDPpWHUHNHWLVMHOHQWHJ\EHQ.iUOHQQHD]RQYLWDWNR]QL D]RQKRJ\PHO\LNDMREEPLXWiQPLQGNHWW QHNPHJYDQQDNDVDMiWHU VVpJHLXJ\DQDkkor gyengeségei is, mint például az adatátviteli sebesség, a hatósugár vagy az interferencia-w UpV /HJI EESUREOpPDDNpWV]DEYiQQ\DOKRJ\QLQFVPHJN ] WW ND]HJ\ Wt- P N G NpSHVVpJ PHO\QHN RNDL D PiU HPOtWHWW P V]DNL KiWWpUEHQ NHUHVHQG N (UUH D fontos problémára kínált megoldást az IEEE a g szabvány kidolgozásával. Az új szabvány már kompatibilitást valósít meg a b és a g között, viszont ren- GHONH]LNDDOHJQDJ\REEHU VVpJpYHOD]0ESV-os sebességgel is! 2002 májusában a g munkacsoport úgy döntött, hogy az OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) modulációs eljárást választja a a szabványhoz KDVRQOyDQ (QQHN OpQ\HJH KRJ\ D MHOHW VRN NLV ViYV]pOHVVpJ MHOUH RV]WYD YLV]L iw Nü- O QE ] IUHNYHQFLiNRQVD]iWYLWHOYpJpQOHV]QHNH]HN~MUD VV]HI ]YH. A b által használt DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) módszer ezzel ellentétben egy frekvenciatartományt használ. Hogy azonban a két modulációs eljárás ne zavarja egymást, s így a b és g szabvány egymással kompatíbilis lehessen, munkacsoport az RTS/CTS, azaz request to send /clear to send technológiát hagyta jóvá. 15 $] DGDWN OGpV HO WW D ZLUHOHVV HV]N ] HO V] U N OG HJ\ 576 ]HQHWHW D] DFFHVV SRLQWQDN V KD D] &76 MHOHW N OG YLVV]D D] DGDWV]iOOtWiVPHJNH]G GKHW% YHEEHQHUU OPpJV]yOQLIRJRND:L-Fi technológia m ködésének bemutatásakor. A a és a kisebb sebevvpj ip MHOHQOHJ OHJHOWHUMHGWHEE E V]DEYiQ\ párharcát nem kizárt, hogy a harmadik, azaz a g fogja nyerni, mivel mindkét HO EEL HU VVpJHLW YROWDN NpSHVHN WHUYH] L HEEHQ D V]DEYiQ\EDQ HJ\HVtWHQL % YHEE

23 23 technikai adatokat a g szabványról D N YHWNH] PLQGKiURP V]DEYiQ\ VV]HKasonlító fejezetben talál az olvasó Az IEEE a/b/g szabványainak összehasonlítása A csatornák 0 N GpV N PHJLVPHUpVH pv PHJpUWpVH NXOFVIRQWRVViJ~ PLYHO D :/$1 NDSDFLWiVD szinte WHOMHV PpUWpNEHQ H]HNW O I JJ (J\ FVDWRUQiW HJ\V]HU HQ HJ\ NHVNHQ\ IUHNYHnciasávként képzeljünk el. Mivel a rádiófrekvenciás tartomány modulációja a teljes sávszélességet érinti, ezért ki vannak jelölve az adatszállító csatorna-tartományok. Fontos, hogy a csatornák nincsenek egymásra lapolva, nem fedik át egymást, s hogy a V]pWV]DEGDOW iwn OG WW DGDWRNDW D YHY ~MUD VV]HUDNMD euwhohpv]hu HQ PLQpO V]pOHVHEE VSHNWUXPEDQ GROJR]LN HJ\ V]DEYiQ\ D] PiU DODSYHW HQ HO Q\W EL]WRVtW QHNL D] DGDWWo- YiEEtWiVL VHEHVVpJHW LOOHW HQ DPL XJ\DQ PiV HOMiUiVRNNDO DNiU WRYiEE LV Q YHOKHW Ennek gyakorlati megvalósulását figyelhetjük meg a táblázatban, hiszen míg a b és g szabvány 3 átfedés nélküli csatornát, addig a a szabvány 8, de legalább 4 HJ\PiVWiWQHPIHG FVDWRUQiWKDV]QiO Minden egyes csatorna az általa produkálható, azaz a szabvány által biztosított legna- J\REEiWYLWHOLVHEHVVpJHQP N GLNDODSHVHWEHQtJ\HOYEHQDEpVJV]DEYiQ\RN 33 Mbps, illetve 162 Mbps maximális sebességre képes, ami ha utána számolunk a a szabvány esetében 342 Mbps! 16 1\LOYiQYDOyD]RQEDQKRJ\DN O QE ] WtSXV~ YiEELUHQGV]HUMHOOHP] rendszereknél nem csak az adatátviteli sebességet kell figyelembe venni, hanem a to- NHWSOKDWyWiYROViJMHOWHUMHGpVVWEDODSRVDQPHJNHOOYL]VJilni, hiszeq PLQGHQ HJ\HV V]DEYiQ\QDN PHJ YDQQDN D VDMiW HO Q\HL pv KiWUiQ\DL LV DPL DONDOPD]iVXNWyOI JJ HQNeU OKHWHO WpUEHYDJ\V]RUXOKDWYLVV]D 16

24 24 Szabvány b g a Rendelkezésre álló RF csatornák 3 átfedés nélküli 3 átfedés nélküli 8 átfedés nélküli (egyes országokban 4 átfedés nélküli) 0 N GpVLIUHNYHQFLD 2.4 2,4835 GHz 2.4 2,4835 GHz 5,15 5,35 GHz 5,725 5,825 GHz Sávszélesség 83,5 MHz 83,5 MHz 300 MHz Maximális adatátviteli sebesség csatornánként 11 Mbps 54 Mbps 54 Mbps -HOOHP] psületen belüli hatótávolság 30 m 11 Mbps sebesség mellett 90 m 1 Mbps sebesség mellett 15 m 54 Mbps sebesség mellett 45 m 1 Mbps sebesség mellett 12 m 54 Mbps sebesség mellett 90 m 6 Mbps sebesség mellett -HOOHP] ps OHWHQ kívüli hatótávolság 120 m 11 Mbps sebesség mellett 460 m 1 Mbps sebesség mellett 120 m 54 Mbps sebesség mellett 460 m 1 Mbps sebesség mellett 30 m 54 Mbps sebesség mellett 305 m 6 Mbps sebesség mellett Adatszintek [Mbps] 11 / 5,5 / 2 / 1 54 / 48 / 36 / 24 / 18 / 12 / 9 / 6 54 / 48 / 36 / 24 / 18 / 12 / 9 / 6 Frekvenciamodulációs eljárás DSSS 2,4 GHz OFDM 2,4 GHz OFDM 5GHz 4. ábra: A a/b/g szabványok paramétereinek összehasonlító táblázata 17 Hatósugár és teljesítmény Általános szabály minden WLAN eshwpehq KRJ\ D KDWyWiYROViJ D N YHWNH] N I JJYényeként alakul: ahogy távolodunk kliensünkkel az access pointtól, úgy csökken a hálózat átviwhol VHEHVVpJH (] D] RND DQQDN KRJ\ D V]DEYiQ\ WiPRJDWMD D W EEUpW adatsebességi rátákat, a WLAN-kliens pedljdmhowhumhgpvplq VpJpW OI JJ HQDXWRPa- WLNXVDQ iootwmd EH D] HOpUKHW OHJMREE DGDWiWYLWHOL VHEHVVpJHW $ WiEOi]DWEyO OiWKDWMXN KRJ\ D E pv J V]DEYiQ\RN HU VHEEHN H WpUHQ GH WHUPpV]HWHVHQ D KDWyVXJiU pv D 17 Wireless LAN Association: High-Speed Wireless LAN Options,

25 25 WHOMHVtWPpQ\ PLQGLJ D N UQ\H]HWL WpQ\H] függvényeként alakul. k, terepakadályok, WLAN-elhelyezkedés stb. Szabvány a b g Csatornák száma Interferencia Sávszélesség X X Energiafogyasztás X X Hatótávolság X X upgrade-hokhw VpJNRPSDWLELOLWiV X Ár X X 5iEUD$KiURPI,(((V]DEYiQ\pUWpNHOpVH 18 X X Rokon megoldások avagy az IEEE család Az IEEE munkacsoport munkája természetesen nem merülhet ki abban, KRJ\ PHJDONRVVD I ZLUHOHVV V]DEYiQ\RNDW D]RNDW IRO\DPDWRVDQ WHsztelni, felügyelni, igény szerint módosítani kell, illetve a három irányvonal közti távolságok csökkentését LV FpOXO W ]WpN NL PLQGDPHOOHWW KRJ\ NHUHVLN D YH]HWpNPHQWHV KiOy]DWL WHFKQLNiN M Y EHQL PHJROGiVDLW $],((( V]DEYiQ\ OpWUHM WWpU O pv NH]GHWL W UWpQHWpU O PiU esett szó a fejezet elején, most ennek befejezése következik, bár a történetnek továbbra sincs vége. $ N YHWNH] U YLG iwwhnlqw MHOOHJ IHOVRUROiV D],((( V]DEYiQ\ iepféje, mely a család tagjait kívánja összefoglalni s röviden bemutatni azok számára, akik kíváncsiságát felkeltették az eddigiek, s további képet szeretnének kapni az IEEE munkafvrsruwrnwhypnhq\vpjpu ODM Y YH]HWpNQpON OLKiOy]DWLPHJROGiVDLWLOOHW HQ Az eredeti WLAN szabvány, mely az 1 és 2 Mbps közötti sebességeket támogatta a 5 GHz-HVQDJ\VHEHVVpJ :/$1V]Dbvány. Sebessége: 54 Mbps b 2,4 GHz-HVQDJ\VHEHVVpJ :/$1V]Dbvány. Sebessége: 11 Mbps e Az IEEE Quality of Service követelmények (pl. VoIP) kielégítésére tervezett, jelenleg is tervezés alatt álló szabvány. 18

26 f WLAN elérési pontok közötti kommunikáció megvalósítására tervezett V]DEYiQ\ PHO\ N O QE ] J\iUWyN iowdol :/$1-rendszerek összekapcsolásának megoldását hivatott szolgálni. Ez a technológia tulajdonképpen egy elérési pontok közötti protokoll, amely az access pointok regisztrációját és a köztük folyó információcserét végzi, ami például a userek URDPLQJROiVDNRUNHU OHO WpUEHKDN O QE ] J\iUWyNHOpUpVLSRQWMDLNö- 19 ] WWEDUDQJROD]LOOHW g Továbbfejlesztett modulációs technikája révén a 2.4 GHz-es sávban is 54 Mbps sebességet nyújtó szabvány h Az 5 GHz-HV ViYEDQ P N G (XUySiEDQ pv D 7iYRO-Keleten használt szabvány. E szabvány tulajdonképpen a a továbbfejlesztése egy ún. Transmit Power Control (TPC) eljárással, mely limitálja, hogy a wireless eszközök több rádiójelet bocsássanak ki a szükségesnél; valamint a Dynamic Frequency Selection (DFS) eljárással, amely pedig KDJ\MD D] HV]N ] NQHN KRJ\ EHOHKDOOJDVVDQDN D] pwhueh PLHO WW FVDWRrnát választanak. A WECA szerint, ha megérik, WiFi5 néven le fogja váltani a a szabványt i A jelenlegi biztonsági gyengeségeket hitelesítés és fejlettebb titkosítási algoritmus útján megoldó protokollcsomag, mely magában foglalja az alábbiakat: 802.1X, TKIP és AES protokollok j Az IEEE, az ETSI és a MMAC (Multimedia Mobile Access Communication) kezdeményezésével jött létre az 5GSG, azaz az 5 GHz *OREDOL]DWLRQ DQG +DUPRQL]DWLRQ6WXG\ *URXS V IHODGDWXO W ]WpN NL HJ\ olyan szabvány kidolgozását, mely megvalósítja a HiperLAN és a DHJ\ WWP N GpVpW n Az IEEE által 100 Mbps sebesség elérésére által tervezett, pontosabb tervezés alatt álló szabvány Merritt, Maxim (2002). Wireless Security. McGraw-Hill 179.o. 21 Merritt, Maxim (2002). Wireless Security. McGraw-Hill 178.o. 22

27 Az IEEE szabványok vetélytársai Optikai megoldások: lézeres és infravörös jelátvitel (IrDa) Üvegszálas kábel nélkül a jelek irányítása két módon lehetséges: lézerrel vagy LED (dióda) alkdopd]iviydo0lqgnhww DONDOPDVPHJROGiVKD~QOLQH-of-sight kommunikációs kapcsolatot szeretnénk megvalósítani. Ezt magyarul talán légvonali kommunikáció elnevezéssel fordíthatnánk. Az infravörös tartomány a látható régió alatt található 900 nanométeres hullámhosszon, míg a legtöbb lézeres rendszer ennek közelében, 820 nanométeres hullámhosszon üze- Q VpJH A LED-WHFKQROyJLD P N GpVH D N YHWNH] QDJ\RQ HJ\V]HU PHJROGiVUD ps O D LED-ek ki-be kapcsolásai nullákat és egyeseket reprezentálnak. 2. A lézerek hullámcsomagokat (wave packets) generálnak, amiket mint QQ\HOUHQGHl- fényfotonokat küldenek, ilohwyhirjdgqdn(whfkqroyjldkiurp IRQWRVHO kezik: a)széles sávszélesség, illetve nagy sebesség b) immunitás az interferenciákkal szemben c) titkos átviteli csatorna PHO$]LQIUDY U VpVDOp]HUHV UHQGV]HUHNPLQG EHOV PLQGN OV WHOHStWpVUH DONDOPasak, beltéri alkalmazások esetén nagyobb a LED-technológia alkalmazásának valószí- Lézereket általában line-of-sight pont-pont eszközöknél alkalmaznak, mikor az eszközök elkülönülten vannak egymástól s így alkotnak a lézerek által LAN-to-LAN kapcsolatot, vagyis a lézerek hálózat- VV]HN W V]HUHSHW MiWV]DQDN YDJ\ SHGLJ D V]RNYányos terminal-to-host kapcsolatot alkotják. A lézeres eszközök akkor tudnak ártalmasak lenni, ha valaki puszta szemmel 60 lábnál (kb méter) kisebb távolságról belenéz a VXJiUED(J\ YHJODSSDOSODEODND]RQEDQH]DWiYROViJOHFV NNHQWKHW OiEUDD]D] kb. másfél méterre). 24 Az USA foglalkoztatás-biztonsági és egészségvédelmi szervezete (OSHA) megköveteli lézerek biztonságos használatát N O Q VHQDV]HPHNHWLOOHW az irodákban és munkahelyeken, s a lézer használatának feltüntetését ezeken a helyeken. HQ 23 Goralski, Walter (1996). Wireless Communications. A Management Guide for Implementation. Computer Technology Reasearch Corp o. 24 Goralski, Walter (1996). Wireless Communications. A Management Guide for Implementation. Computer Technology Reasearch Corp o.

28 28 $]LURQLNXVD]HJpV]EHQKRJ\DOp]HUHNKDV]QiODWDU YLGWiY~DGDWN ]O UHQGV]erek ese- WpEHQ UHQGNtY O DODFVRQ\ WHOMHVtWPpQ\ D OHJW EE HVHWEHQ PLQG VV]H PLNURZDWWRNUyO van szó. Azonban bár ez a fény gyenge, mégis fókuszáltsága révén kiégetheti a retina optikai idegeit. 25. OV DONDOPD]iVHVHWpQDOpJN ULYLV]RQ\RNLVKDWiVVDOOHKHWQek bármely fényemit- WiOy HV]N ]UH 3pOGiXO KD D OHYHJ PLQW iwylwhol FVDWRUQD Yt]SiUiW pv NDUERQ-dioxidot WDUWDOPD]DJHQHUiOWIpQ\KXOOiPRNNDOV]HPEHQHOQ\HO KDWiVWIHMWKHWNL7HUPpV]HWHVHQ DOp]HUHVUHQGV]HUQHPWXGP N GQLDNNRUVHPKDN O QE ] WHreptárgyak kerülnek a lézerfény útjába a line-of-vljkw NDSFVRODW VRUiQ 6 U N G pv I VW LV OeV] NtWKHWL D]W D távolságot, melyet a generált fényhullámoknak meg kell tenniük az adówyo D YHY 0iV HVHWEHQ D] HV FVHSSHN LV J\HQJtWKHWLN D NLVXJiU]RWW MHOIROyamot, azonban ez csak LJ QDJ\ ]LYDWDURN HVHWpEHQ PRQGKDWyHO$KyLVKDVRQOyKDWiVRNNDOMiUPLQWD]HV pvd N GeUGHNHVKRJ\DIHOV]iOOyPHOHJOHYHJ ÄGpOLEiEHIIHNWXV HOKDMOtWKDWMDYDJ\WRrzíthatja a lézerfényt! 26 A fényhullám-alapú rendszerek használatának nyilvánvalóan vannak bizonyos korlátai: - behatárolt távolságok - line of sight, azaz a pontoknak rá kell látniuk egymásra (irányított fénysugár) - nem képes falakon és szinteken áthatolni. Bár a korlátozások hátrányosnak hangzanak, az adatbiztonság egy kis könnyedséget biztosít. Tekintve, hogy a fpq\ QHP KDWRO iw D IDODNRQ pv V]LQWHNHQ D NtY OU O W UWpQ lehallgatás és az adatok megszerzésének kockázata minimális, elhanyagolható. Továbbá a point-to-point rendszereknél bármiféle lehallgató jelenléte a látható térségben szinte lehetetlen, mivel az cvxsiq HJ\ YRQDO gvv]hirjodoyd D IpQQ\HO W UWpQ DGDWV]iOOtWiV QpKiQ\YLOiJRVHO Q\HOUHQGHONH]LN A fényhullám-rendszerek alapja a nanométeres hullámhossz, amely nem hajlamos olyan interferencia-problámákra, mint a rádiófrekvenciás rendszerek. A fény használata az infravörös spektrumban történik, amely az emberi szem által látható 25 Goralski, Walter (1996). Wireless Communications. A Management Guide for Implementation. Computer Technology Reasearch Corp. 128.o. 26 Goralski, Walter (1996). Wireless Communications. A Management Guide for Implementation. Computer Technology Reasearch Corp o.