curs6-rtc

Curs 6 Sl.dr.ing. Bogdan RUS

[email protected]

Cuprins

• Standardul IEEE 802.11• Optiuni de strat Fizic ale standardului IEEE 802.11• Substratul MAC pentru IEEE 802.11• Structura cadrului MAC in standardul IEEE 802.11• Securitatea in IEEE 802.11

10/29/2012 Retele de Telecomunicatii - Curs 6 2

Standardul IEEE 802.11• IEEE 802.11 cunoscut sub numele de WLAN (Wireless

LAN) este un standard de retea WiFi (Wireless Fidelity);

• Standardul IEEE 802.11 a fost elaborat in 1997;• Ultima ratificare a aparut in 2007 cand au fost introduse

majoritatea optiunilor de strat fizic precum si optiunile de calitate a serviciilor plus securitatea;

• Transmisia se poate face utilizand:– Spectru infrarosu (nu se mai foloseste in ziua e azi);– Unde radio (folosind benzile nelicentiate 2.4 GHz sau 5 GHz)


Standardul IEEE 802.11

• Standardul IEEE 802.11 include specificatii pentru:– Stratul Fizic;

– Substratul MAC (tehnica de control a accesului la mediu) –de tip CSMA/CA (cu evitare a coliziunilor);

– Structura cadrului;

• Utilizeaza 2 moduri de lucru:– Bazat pe infrastructura (toate echipamentele comunica

intre ele prin intermediul unui punct de acces);

– Ad-hoc (echipamentele comunicat direct unele cu altele).



• Modul de lucru bazat pe infrastructura:



• Modul de lucru ad-hoc:


Optiuni de strat Fizic ale standardului IEEE 802.11


• PLCP = Physical Layer Convergence Procedure• PMD = Physical Media Dependent• Aceasta impartire este utila deoarece au fost definite mai multe

implementari pentru stratul fizic (diverse debite binare, codari etc)

MAC

Fizic

LLC

IEEE 802.11 CSMA/CA

IEEE 802.2 LLC

PMD

802.112.4 GHz

802.11a5 GHz

802.11b2.4 GHz

802.11g2.4 GHz

802.11n2.4 GHz5 GHz

802.11ac5 GHz

PLCP



• IEEE 802.11– Apare in Iunie 1997, utilizeaza banda de 2.4 GHz;– Rate de transfer: 1 Mbps, 2 Mbps;– Tipuri de transmisie utilizate:

• DSSS = Direct-Sequence Spread Spectrum – 79 de canale cu latimea de 1 MHz;

• FHSS = Frequency-Hopping Spread Spectrum – 11/13/14 canale (in functiede locatia pe Glob) cu latimea de 22 MHz;

– Modulatia utilizata:• DBPSK (Differential Binary Phase Shift Keying) – 1Mbps -> 1 bit/simbol;• DQPSK (Differential Quadrature Phase Shift Keying) – 2Mbps -> 2

biti/simbol;– Raza de utilizare:

• In interior: 20 m;• In exterior: 100 m;



• IEEE 802.11a– Apare in Septembrie 1999, utilizeaza banda de 5 GHz;– Rate de transfer: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48, 54 Mbps;– Tipuri de transmisie utilizate:

• OFDM = Orthogonal Frequency Division Multiplexing;– Utilizeaza 12 canale fiecare de 20 MHz fiecare– Raza de utilizare:




• IEEE 802.11b– Apare in Septembrie 1999, utilizeaza banda de 2.4 GHz;– Rate de transfer: 1, 2, 5.5 si 11 Mbps;– Tipuri de transmisie utilizate:

• HR-DSSS = High Rate DSSS;– Utilizeaza canale de 22 MHz;– Modulatia utilizata:

• CCK (Complementary Code Keying);– Raza de utilizare:




• IEEE 802.11g– Apare in Iunie 2003, utilizeaza banda de 2.4 GHz;– Rate de transfer: 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 si 54 Mbps;– Modulatia utilizata:

• OFDM;– Utilizeaza canale de 20 MHz;– Raza de utilizare:




• IEEE 802.11n– Apare in Octombrie 2009, utilizeaza benzile de frecventa 2.4 GHz si 5

GHz;– Rate de transfer maxima: 600 Mbps (daca se utilizeaza canale de 40

MHz in loc de 20 MHz);– Modulatia utilizata:

• OFDM;– Raza de utilizare:


– Este o extindere a versiunilor 802.11a si 802.11g la care se adaugaposibilitatea de a folosi MIMO (Multiple-Input Multiple-Output = diversitate spatiala) si utilizare a canalelor de 40 MHz.



• IEEE 802.11ac– In Noiembrie 2011 apare prima versiune draft (in

lucru);– Utilizeaza banda de 2.4 GHz;– Rate de transfer maxima: 866.7 Mbps – daca se

utilizeaza canale de 160 MHz;– Modulatia utilizata:

• OFDM;– Suporta canale de dimensiune: 20, 40, 80 si 160 MHz;



• Standardul IEEE 802.11 imparte benzile de lucru in canale de transmisie;

• Banda de 2.4 – 2.4835 GHz este impartita in 13 canale de 22 MHz la o distanta de 5 MHz;

• Japonia mai are un canal in plus (canalul 14)

Doar 802.11 b – canale de 22 MHz

Substratul MAC pentru IEEE 802.11

• Substratul MAC foloseste tehnica de acces multipluCSMA/CA;

• CSMA/CA = Carrier Sense Multiple Access with Collisions Avoidance – Acces multiplu cu detectia purtatoare cu evitare a coliziunilor;

• Se utilizeaza o schema PAR (Positive Acknowledgement with Retransmission) – toate cadrele unicast receptionatesunt confirmate utilizand un cadru special de ACK (Acknowledge = Confirmare)




Start

Ansamblarecadru

Este libercanalul?

Asteapta un interval de timp aleator (Backoff Time)

Transmite RTS

CTS receptionat?

Transmitedate pe canal Stop

RTS = Request to Send• Cere permisiune

de transmisie pecanal

CTS = Clear to Send• Permisiune de

transmisie pecanal, acordata

Da

Nu

Da

Nu

Se executa aditional dacase folosesc RTS si CTS

Varianta fara RTS si CTS


• Transmisie fara RTS si CTS– Exista prioritati intre statii:

• SIFS (Short Inter Frame Spacing) – cea mai mare prioritate;• PIFS - prioritate medie;• DIFS – cea mai mica prioritate.

– Dupa ce mediul se elibereaza, statiile asteapta un interval de timp (SIFS, PIFS sau DIFS) dupa care asculta canalul.

– Daca pe canal nu exista trafic, vor incepe transmisia de cadre.10/29/2012 Retele de Telecomunicatii - Curs 6 17


• Transmisie fara RTS si CTS


Copyright © Stony Brook University


• Transmisie utilizand RTS si CTS


ACK = Acknowlegde – cadru de confirmare a datelor primite

Structura cadrului MAC in standardul IEEE 802.11

2 octeti 2 octeti 6 octeti 6 octeti 6 octeti 2 octeti 6 octeti 0-2312 octeti 4 octeti

Control cadru

Durata/ID Adr. 1 Adr. 2 Adr. 3 Adr. 4 Secventa

de control Date utile CRC


• Control cadru - este utilizat pentru identificarea cadrului;• Durata/ID – intervalul de timp in us in care canalul va fi alocat pentru transmisia

cadrului de date (se lucr in mod handshake – RTS/CTS). ID este identificatorulstatiei pt anumite mesaje de interogare;

• Adr. 1 – adresa destinatie a cadrului;• Adr. 2 – adresa sursa a cadrului;• Adr. 3 – adresa punctului de acces;• Secventa de control – utilizata pentru a recunoaste fragmentele care fac parte

din acelasi cadru;• CRC – Cod ciclic redundant este utilizat pentru a detecta daca exista sau nu erori

in cadru.

Securitatea in IEEE 802.11

• Standarde de securitate utilizate in IEEE 802.11:– WEP (Wired Equivalent Privacy);– WPA (WiFi Protected Access), WPA2– IEEE 802.11i – este un amendament la 802.11, specificand

mecanisme de securitate penru WLAN.

• Cerintele unui sistem de securitate:– Confidentialitate:

• Datele trebuiesc protejate impotriva accesului neautorizat;

– Integritate:• Datele nu sunt alterate sau distruse in procesul de transmisie;



• Cerintele unui sistem de securitate:– Disponibilitate:

• Implica autentificare;

• Functionarea continua a sistemelor (retele, servere, sistemede stocare).

– Non-repudiere:• Transmisia anumitor date nu se poate nega ulterior.



• Realizarea autentificarii:– WEP: dezavantaje:

• Autentifica statia nu clientul;

• Utilizeaza chei fixe (nu sunt schimbate in timp - dinamice);

• Doar statia se autentifica la punctul de acces nu si invers.



• IEEE 802.1x: • Clientul solicita autentificarea;

• Punctul de acces (AP) este autentificatorul;

• Serverul de autentificare (ex. RADIUS) contine baza de date cu credentialele utilizatorilor



• Algoritmi EAP:• EAP-Cisco;• EAP-TLS;• EAP-PEAP;• EAP-MD5;• Kerberos.

– Generarea dinamica a cheilor;– Autentificare utilizatori;– Autentificare reciproca.



• Generarea si managementul cheilor– WEP – utilizeaza chei cunoscute atat de AP cat si de

statia de lucru. • Se pot defini maxim 4 chei;

• Algoritmul de criptare utilizat este RC4;

• La cheie se adauga un vector de initializare IV (Initialization Vector) pe 24 de biti;

• Cheia poate fi pe 40 biti si respectiv 104 biti.



• Criptarea si Integritatea Datelor:– WEP – dezavantaje:

• Reutilizare vector de initializare (IV);• RC4 – algoritm slab de criptare, mai ales pe 40 de biti;

– Imbunatatiri aduse de WPA si IEEE 802.11i:• TKIP (Temporary Key Integrity Protocol);• MIC (Message Integrity Check);

– IEEE 802.11i:• Ofera suport pentru AES (Advanced Encryption Standard)



Intrebari ?

curs6-rtc

Documents