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WLAN IEEE 802.11 a/b/g Wireless Local Area Network

WLAN IEEE 802.11 a/b/g Wireless Local Area Network. von Mario Friedewald Allgemeine Informatik SS 03 Betreuer: Prof. Dr. P. Kneisel Prof. Dr.-Ing. V. Klement. Inhalt. Begriffsklärung Vor- u. Nachteile Standard IEEE 802.11 IEEE 802.11 a/b/g Frequenzbereiche WLAN Komponenten

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WLAN IEEE 802.11 a/b/g Wireless Local Area Network

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  1. WLAN IEEE 802.11 a/b/gWireless Local Area Network von Mario Friedewald Allgemeine Informatik SS 03 Betreuer: Prof. Dr. P. Kneisel Prof. Dr.-Ing. V. Klement

  2. Inhalt • Begriffsklärung • Vor- u. Nachteile • Standard IEEE 802.11 • IEEE 802.11 a/b/g • Frequenzbereiche • WLAN Komponenten • Funknetzwerk Konstellationen • Authentisierungund Verschlüsselung • Beispiel • Fazit W-LAN (Wireless Local Area Network)

  3. Begriffklärung Wireless Local Area Network Kabelloses Lokales Netzwerk W-LAN (Wireless Local Area Network)

  4. Begriffklärung • Network (Netzwerk) • WAN = Wide Area Network • Sehr viele Betreiber • Schmalbandig • Ausdehnung nicht begrenzt • MAN = Metropolitan Area Network • Mehrere Betreiber • Breitbandig (Hochgeschwindigkeitsnetz/Glasfaser) • LAN = Local Area Network • Ein Betreiber (grundstücksbezogen) • Gemeinsame Nutzung von Ressourcen und Daten W-LAN (Wireless Local Area Network)

  5. Vor- und Nachteile von WLAN • Vorteile • Keine Verlegung von Kabeln • Ungebunden vom Arbeitsplatz • Einfach erweiterbar • Reichweite bis 300m • Auch außerhalb von Gebäuden nutzbar • Nachteile • Leichteres Ausnutzen von Sicherheitslücken • Benötigte Komponenten recht teuer W-LAN (Wireless Local Area Network)

  6. Standard IEEE 208.11 • Institute of Electrical and Electronical Engineers • Spezifiziert unteren beiden Schichten des OSI-Modells (Open Systems Interconnection) • Physical Layer (Bitübertragungsschicht) • Media Access Control Layer • Regelt Zugriff auf Übertragungsmedium • Aufteilung in IEEE 208.11 a/b/g W-LAN (Wireless Local Area Network)

  7. Standard IEEE 802.11 a/b/g • IEEE 802.11 a • 54 MBit/s Funknetzwerk • 5-GHz-Band • IEEE 802.11 b • 11 MBit/s Funknetzwerk • 2,4-GHz-Band • IEEE 802.11 g • 20 MBit/s Funknetzwerk • 2,4-GHz-Band • Erweiterung von 802.11 b W-LAN (Wireless Local Area Network)

  8. Frequenzbereiche von 802.11a • Nach Standard • 5,150 – 5,350 GHz und 5,470 – 5,725 GHz • In Deutschland • 5,150 bis 5,250 GHz • Frequenzbereiche sind im lizenzfreiem Bereich W-LAN (Wireless Local Area Network)

  9. Frequenzbereiche von 802.11b/g • Weltweit unterschiedliche Frequenzbereiche • USA 2,4000 – 2,4835 GHz • Europa 2,4000 – 2,4835 GHz • Frankreich 2,4465 – 2,4835 GHz • Spanien 2,4450 – 2,4750 GHz • Japan 2,4710 – 2,4970 GHz • Frequenzbereiche sind im lizenzfreiem Bereich • Mikrowellen und Bluetooth ebenfalls in diesem Bereich W-LAN (Wireless Local Area Network)

  10. W-LAN Komponenten • Access-Point (AP) • Stellt Verbindung zum Festnetz her • Verbindet einzelne Teilnehmer untereinander • Kann als Verstärker eingesetzt werden • W-LAN Karte • PCI, PCMCIA, CompactFlash (PDA) • Ermöglicht dem Rechner den Zugang zum W-LAN • Kabelnetzwerk dient meist als Grundlage W-LAN (Wireless Local Area Network)

  11. Funknetzwerk - Konstellationen • Peer Netzwerke ohne Access-Points • Vergleichbar mit Peer-to-Peer Netzwerken • Bilden sich spontan • Kostengünstig • Geringe Reichweite • Kein Zugang zum Internet W-LAN (Wireless Local Area Network)

  12. Funknetzwerk - Konstellationen • Access-Point-Kommunikation • Basic Service Set (BSS) • Verbindung zum Festnetz über bestimmten AP • Funkzellen Aufbau • Zusammenschluss mehrerer BSSs • Vernetzung größerer Flächen • Daten können mehrere Funkzellen durchqueren W-LAN (Wireless Local Area Network)

  13. Funknetzwerk - Konstellationen • WLAN Roaming • Bewegung durch die einzelnen Funkzellen möglich • „Wandern“ wird als Roaming bezeichnet • Einsatz in Universitäten, öffentl. Plätzen, großen Gebäuden, usw. W-LAN (Wireless Local Area Network)

  14. Distribution System • Verbindung mehrer BSS • Realisierung meist durch Ethernet • Extended Service Set (ESS) W-LAN (Wireless Local Area Network)

  15. Komponenten der IEEE 802.11- Architektur • Komponenten lt. Spezifikation • BSS: Basic Service Set • Station: PC mit Funkkarte • AP: Access-Point • DS: Distribution System • Portal: Verbindung zum Festnetz W-LAN (Wireless Local Area Network)

  16. Authentisierung und Verschlüsselung • Konzepte gegen • Unbefugten Zugriff • Verwertbarkeit abgehörter Daten • Manipulation der Daten W-LAN (Wireless Local Area Network)

  17. Authentisierung • Ausschließen unbefugter Teilnehmer durch Authentisierungsmechanismus • Client muss sich vor Datenübertragung beim AP anmelden • IEEE 802.11bietet 2 Arten von Authentifizierungsarten • Open System Authentication • Shared Key Authentication W-LAN (Wireless Local Area Network)

  18. Authentisierung • Open System Authentication • Umfasst 2 Schritte • Authentifizierungs-Anfrage • Authentifizierungs-Ergebnis • Kein Schutz gegen Angreifer im eigentlichem Sinn W-LAN (Wireless Local Area Network)

  19. Authentisierung • Shared Key Authentication • Akzeptieren von Stationen, welche geheimen Schlüssel kennen • Schlüssel wird niemals übertragen • Authentifizierung erfordert 4 Schritte • Übertragene Zufallszahl wird mit Schlüssel codiert W-LAN (Wireless Local Area Network)

  20. Verschlüsselung • Abgehörte Daten durch Verschlüsselung unbrauchbar machen • Wired Equivalent Privacy (WEP) • Kommunikationsteilnehmer besitzen alle gemeinsamen geheimen Schlüssel • Der WEP-Schlüssel umfasst 40 o. 104 Bit • Zwei Schlüsselmodi • Durchgehender Einsatz eines Default-Schlüssels • Abwechselnder Einsatz eines von 4 möglichen Schlüsseln W-LAN (Wireless Local Area Network)

  21. Anforderungen an WLANs • Zugriff nur für Autorisierte Stationen • Vertraulichkeit der Daten durch Verschlüsselung • Unversehrtheit der Daten durch Prüfsumme • Keine der 3 Anforderungen werden in der Praxis erreicht W-LAN (Wireless Local Area Network)

  22. Beispiel : Überwachung einer Bergstation • Projektziel • Vernetzung einer Tal- mit der Bergstation zum übermitteln von Videostreams per WLAN • Standardkonform und erweiterbar gemäß IEEE802.11 • Daten zum Projekt • Distanz (Luftlinie): 2,5 Km • Sichtkontakt möglich • 11Mbit/s Bandbreite W-LAN (Wireless Local Area Network)

  23. Beispiel : Überwachung einer Bergstation • Benötigte Komponenten • 1st Wave Mini-Bridge 64/128-Bit (Stationen) • Lucent PCMCIA Card inkl. ext. Antennenanschluss • 2 Yagi Richtfunkantennen • 6m Aircell Kabel (als Zuleitung) • Blitzschutz W-LAN (Wireless Local Area Network)

  24. Beispiel : Überwachung einer Bergstation • Haupteinsatz • Videoübertragung 7 Tage x 8 Std • Fehlerquote • Auch bei schlechtem Wetter sehr stabil • Verzögerung von 0,5 – 1 Sekunde • Weitere Informationen unter : • http://www.chriscom.de/6_wlan.htm W-LAN (Wireless Local Area Network)

  25. Fazit • Keine Verkabelung notwendig • Standortunabhängigkeit des Users • Leicht erweiterbar • Auch größere Entfernungen möglich • Sicherheit nur bei „guter“ Konfiguration gegeben • Teurer als Ethernet W-LAN (Wireless Local Area Network)

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