WLAN IEEE 802.11 a/b/g Wireless Local Area Network - PowerPoint PPT Presentation

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Title:

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

Description:

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 – PowerPoint PPT presentation

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Tags: ieee | wlan | area | ieee | local | network | wireless

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


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
  • Authentisierung und Verschlüsselung
  • Beispiel
  • Fazit

3
Begriffklärung
  • Wireless Local Area Network
  • Kabelloses Lokales Netzwerk

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

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

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

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

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

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

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

11
Funknetzwerk - Konstellationen
  • Peer Netzwerke ohne Access-Points
  • Vergleichbar mit Peer-to-Peer Netzwerken
  • Bilden sich spontan
  • Kostengünstig
  • Geringe Reichweite
  • Kein Zugang zum Internet

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

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Funknetzwerk - Konstellationen
  • WLAN Roaming
  • Bewegung durch die einzelnen Funkzellen möglich
  • Wandern wird als Roaming bezeichnet
  • Einsatz in Universitäten, öffentl. Plätzen,
    großen Gebäuden, usw.

14
Distribution System
  • Verbindung mehrer BSS
  • Realisierung meist durch Ethernet
  • Extended Service Set (ESS)

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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

16
Authentisierung und Verschlüsselung
  • Konzepte gegen
  • Unbefugten Zugriff
  • Verwertbarkeit abgehörter Daten
  • Manipulation der Daten

17
Authentisierung
  • Ausschließen unbefugter Teilnehmer durch
    Authentisierungsmechanismus
  • Client muss sich vor Datenübertragung beim AP
    anmelden
  • IEEE 802.11bietet 2 Arten von Authentifizierungsar
    ten
  • Open System Authentication
  • Shared Key Authentication

18
Authentisierung
  • Open System Authentication
  • Umfasst 2 Schritte
  • Authentifizierungs-Anfrage
  • Authentifizierungs-Ergebnis
  • Kein Schutz gegen Angreifer im eigentlichem Sinn

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

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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

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

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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

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

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

25
Fazit
  • Keine Verkabelung notwendig
  • Standortunabhängigkeit des Users
  • Leicht erweiterbar
  • Auch größere Entfernungen möglich
  • Sicherheit nur bei guter Konfiguration gegeben
  • Teurer als Ethernet
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