Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

Η παρουσίαση φορτώνεται. Παρακαλείστε να περιμένετε

CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων1 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα ΙΕΕΕ 802.11.

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Παρουσίαση με θέμα: "CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων1 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα ΙΕΕΕ 802.11."— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων1 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα ΙΕΕΕ

2 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων2 Περιεχόμενα  Βασικές Έννοιες και Ορισμοί  Αρχιτεκτονική - Τοπολογίες  Συχνότητες Λειτουργίας  Ρυθμοί Μετάδοσης  Μέθοδοι Πρόσβασης στο Μέσο  Τα Υποπρότυπα ΙΕΕΕ x  Ποιότητα Υπηρεσίας σε WLANs  Ασφάλεια WLANs  Κινητικότητα Χρηστών (Mobility Support)  All IP Networks και ΙΕΕΕ

3 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων3 Εισαγωγή  Ένα ασύρματο τοπικό δίκτυο (Wireless Local Area Network-WLAN) είναι ένα επικοινωνιακό σύστημα που χρησιμοποιείται ως επέκταση ή εναλλακτική λύση ενός κοινού ενσύρματου δικτύου (Ethernet) και επιτρέπει στον κινητό χρήστη την ασύρματη μετάδοση και λήψη δεδομένων.  Προσφέρουν ασύρματη πρόσβαση ανάμεσα σε PCs, φορητούς υπολογιστές αλλά και άλλες προσωπικές συσκευές όπως Palmtops και PDAs.

4 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων4 Εφαρμογές των WLANs  Μικρές ομάδες εργασίας με διαμοιραζόμενες πληροφορίες  Εργαστήρια πανεπιστημίων  Ιστορικά κτήρια όπου η εγκατάσταση καλωδίων είναι δύσκολη ή αδύνατη  Μεγάλες βιομηχανικές μονάδες με τεράστιες ανάγκες καλωδίωσης

5 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων5 Το Πρότυπο ΙΕΕΕ  Το ΙΕΕΕ είναι το πρώτο πρότυπο που δημιουργήθηκε για ασύρματη δικτύωση.  Ορίζονται το επίπεδο σύνδεσης δεδομένων (MAC) και το φυσικό επίπεδο (PHY).

6 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων6 Wi-Fi και ΙΕΕΕ  To Wi-Fi είναι μη κερδοσκοπικός διεθνής οργανισμός με μέλη κατασκευαστές προϊόντων  Σκοπός του είναι να πιστοποιήσει την διαλειτουργικότητα προϊόντων βασισμένων στο ΙΕΕΕ  Η πιστοποίηση Wi-Fi σε μία συσκευή αποτελεί κατά συνέπεια μία εγγύηση για τον αγοραστή για την διαλειτουργικότητα της συσκευής.  Επειδή δε πλέον όλοι οι κατασκευαστές φροντίζουν ώστε τα προϊόντα τους να επιτυγχάνουν την πιστοποίηση έχει επικρατήσει να αναφερόμαστε στο πρότυπο ΙΕΕΕ με τον όρο Wi-Fi.

7 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων7 IEEE Components  Τα βασικά στοιχεία ενός δικτύου ΙΕΕΕ είναι:  Station (STA): Ένας προσωπικός υπολογιστής ή μια συσκευή με ασύρματη σύνδεση.  Access Point (AP): Η γέφυρα μεταξύ του ασύρματου και του ενσύρματου LAN  Basic Service Set (BSS): Σύνολο από STAs τα οποία επικοινωνούν μέσω του ίδιου καναλιού στην ίδια περιοχή.  Extended Service Set (ESS): Ένα σύνολο από BSSs και ενσύρματα LANs.

8 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων8 Αρχιτεκτονική (1/3)  Τυχαία (Ad-hoc ή peer to peer)  Η πιο απλή διάρθρωση στην οποία οι ασύρματοι σταθμοί που μετέχουν είναι ισότιμοι και επικοινωνούν μεταξύ τους κατευθείαν. Πλεονέκτημα είναι η γρήγορη και εύκολη εγκατάσταση.  Δομημένης Διάρθρωσης (Infrastructure WLAN)  Ακολουθεί μια κυψελοειδή αρχιτεκτονική, όπου το δίκτυο χωρίζεται σε κυψέλες με κάθε κυψέλη να ονομάζεται BSS (Basic Service Set). Κάθε κυψέλη περιλαμβάνει ένα σταθμό βάσης AP (Access Point) και ένα αριθμό από ασύρματους σταθμούς.

9 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων9 Αρχιτεκτονική (2/3) Infrastructure Network BSS Distribution System

10 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων10 Αρχιτεκτονική (3/3) Ad Hoc Network

11 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων11 Συχνότητες Λειτουργίας  Τα πιο κοινά WLANs λειτουργούν στη μη αδειοδοτημένη περιοχή συχνοτήτων ISM (Industrial, Scientific and Medical) των 2,4 GHz και στην UNII (Unlicensed National Information Infrastructure) μπάντα των 5 GHz.  Τα ΙΕΕΕ b WLANs λειτουργούν στη ζώνη 2, GHz.  Το πρότυπο IEEE a χρησιμοποιεί την περιοχή των 5 GHz UNII. Αυτή η περιοχή έχει εύρος 300 MHz και είναι χωρισμένη σε δύο υποπεριοχές. Η χαμηλότερη υποπεριοχή επεκτείνεται από 5,15 MHz ως 5,35 MHz. Η ανώτερη υποπεριοχή είναι από MHz ως MHz. (Η ΕΕΤΤ δεν έχει δώσει άδεια χρήσης της στην Ελλάδα)

12 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων12 Διαμόρφωση (1/2)  Στο φυσικό επίπεδο προδιαγράφονται δύο τεχνικές διαμόρφωσης (Απλωμένου Φάσματος):  FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)  DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)  Και στις δύο υποστηρίζονται ρυθμοί μετάδοσης 1 και 11Mbps στην ζώνη συχνοτήτων 2.4 – GHz.

13 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων13 Διαμόρφωση (2/2)  Στην ζώνη συχνοτήτων 5GHz η τεχνική η οποία χρησιμοποιείται είναι:  Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM)  Ρυθμοί μετάδοσης ως και 54Mbps  Μόνο για το πρότυπο ΙΕΕΕ a άρα όχι ακόμη στην Ελλάδα

14 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων14 Frequency Hopping SS  Η ζώνη των 2,4GHz διαιρείται σε υποκανάλια των 75MHz  Ο πομπός και ο δέκτης συμφωνούν σε ένα hopping pattern και τα δεδομένα στέλνονται σε μια ακολουθία από αυτά τα υποκανάλια  Κάθε σύνδεση χρησιμοποιεί διαφορετικό pattern. Τα patterns είναι έτσι σχεδιασμένα ώστε να ελαχιστοποιούν την πιθανότητα δύο πομποί να χρησιμοποιούν το ίδιο υποκανάλι ταυτόχρονα  Οι τεχνικές FHSS επιτρέπουν ταχύτητες όχι υψηλότερες από 2 Mbps.

15 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων15 Direct Sequence SS  H ζώνη των 2,4GHz διαιρείται σε 14 κανάλια που διαφέρουν κατά 25 MHz.  Το προς αποστολή σήμα πολλαπλασιάζεται με μια ακολουθία από bits (chip) πολύ μεγαλύτερης συχνότητας και αυτό οδηγεί στο άπλωμα του φάσματος του τελικού προς αποστολή σήματος.  Ο δέκτης πρέπει να γνωρίζει την ψευδοτυχαία ακολουθία προκειμένου να αποκωδικοποιήσει σωστά το σήμα.  Οι τεχνικές DSSS επιτρέπουν ταχύτητες ως 11 Mbps.

16 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων16 Μέθοδοι Πρόσβασης στο Μέσο (1/3)  Οι δύο τρόποι πρόσβασης στο MAC επίπεδο που έχουν οριστεί στο πρωτόκολλο IEEE είναι οι:  DCF (Distributed Coordination Function)  Αποτελείται από έναν μηχανισμό CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).  PCF (Point Coordination Function)  Χρησιμοποιείται για εφαρμογές πραγματικού χρόνου, όπου απαιτείται προνομιακή μεταχείριση έναντι της απλής αποστολής δεδομένων.

17 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων17 Μέθοδοι Πρόσβασης στο Μέσο (2/3)  CSMA  Έλεγχος αν ο δίαυλος είναι ελεύθερος για χρονικό διάστημα DISF (Distributed Inter Frame Space)  Εκπομπή δεδομένων (Χωρίς έλεγχο συγκρούσεων)  Ο δέκτης στέλνει ACK μετά από χρόνο SIFS (Short Inter Frame Space)  Αν ο πομπός δεν λάβει ACK τότε επαναμεταδίδει.

18 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων18 Μέθοδοι Πρόσβασης στο Μέσο (3/3)  CA  Ο πομπός στέλνει ένα RTS στο δέκτη.  Αν ο δέκτης εκείνη τη χρονική στιγμή δεν επικοινωνεί με άλλο STA στέλνει στον πομπό CTS.  Όσα STAs ακούν το CTS δεν επιτρέπεται να εκπέμψουν  Στη συνέχεια ο πομπός στέλνει τα πακέτα και περιμένει επιβεβαίωση

19 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων19 Συσχέτιση και Περιαγωγή (1/2)  Το MAC επίπεδο είναι υπεύθυνο για το πως ένας σταθμός συσχετίζεται με ένα σημείο πρόσβασης.  Όταν ένας τέτοιος πελάτης μπει στην εμβέλεια ενός ή περισσότερων σημείων πρόσβασης διαλέγει ένα AP για να συσχετιστεί μαζί του βασιζόμενος στην ισχύ του σήματος και τα ποσοστά λαθών στα πακέτα που παρατηρεί.  Μόλις γίνει δεκτός από το σημείο πρόσβασης, ο πελάτης συγχρονίζεται στη ραδιοσυχνότητα του καναλιού του AP.  Περιοδικά εξετάζει όλα τα κανάλια για να αποφανθεί αν υπάρχει κάποιο σημείο πρόσβασης που θα του παρείχε καλύτερη απόδοση. Αν διαπιστώσει κάτι τέτοιο, επανασυσχετίζεται με το νέο AP.

20 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων20 Συσχέτιση και Περιαγωγή (2/2)

21 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων21 Υποπρότυπα ΙΕΕΕ  ΙΕΕΕ a  Χρησιμοποιεί τη ζώνη των 5GHz και OFDM. Ταχύτητα:<54Μbps  IEEE b (Χρησιμοποιείται στην Ελλάδα)  Χρησιμοποιεί τη ζώνη των 2.4GHz και DSSS. Ταχύτητα:<11Μbps  IEEE e  Παρέχει εγγυήσεις για ποιότητα υπηρεσίας  IEEE f  Κινητικότητα των σταθμών μέσα σε ένα IP δίκτυο (Intra- network Handover)  IEEE g  Επεκτείνει το b ώστε να προσεγγίζει ταχύτητες υψηλότερες από 11Μbps  IEEE i  Πρότυπο το οποίο μελετά θέματα ασφάλειας στα WLANs

22 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων22 Ποιότητα Υπηρεσίας σε WLAN  Φυσικά όπως και στα LAN έτσι και στα WLAN η ποιότητα υπηρεσιών από άκρη σε άκρη δεν είναι εξασφαλισμένη.  Πρόβλημα:  Και οι δύο μέθοδοι πρόσβασης (DCF, PCF) δεν υποστηρίζουν μηχανισμούς Diffserv και κατ’ επέκταση QoS.  Λύση:  Στο πρότυπο IEEE e ορίζονται δύο νέες συναρτήσεις πρόσβασης:  Enhanced Distributed Coordination Function (ΕDCF)  Hybrid Coordination Function (HCF)  Ένα BSS που υποστηρίζει το πρότυπο IEEE e ονομάζεται QoS supporting BSS

23 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων23 Ασφάλεια σε WLANs - Γενικά  Είναι σαφές ότι τα ενσύρματα LAN είναι πιο ασφαλή από τα ασύρματα και αυτό οφείλεται στους παρακάτω λόγους:  Στα WLANs το μέσο μετάδοσης (Ασύρματο κανάλι) έχει συγκεκριμένες δυνατότητες απόδοσης και εμφανίζει σημαντικές και μεγάλες διαφορές συγκρινόμενο με το ενσύρματο κανάλι των LANs. Το γεγονός αυτό οφείλεται στη ασύρματη φύση του καναλιού και στο ότι παρουσιάζει μεγάλες μεταβολές με το πέρασμα του χρόνου.  O οποιοσδήποτε μπορεί να έχει πρόσβαση στο κανάλι μετάδοσης (Αέρας) κάτι που δεν ισχύει στα ενσύρματα δίκτυα.

24 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων24 Ασφάλεια σε WLANs - Αλγόριθμοι  Οι αλγόριθμοί που χρησιμοποιούνται σήμερα είναι:  Wired Equivalent Privacy (WEP)  Wi-Fi Protected Access (WPA) ( Αναπτύχθηκε από WI-Fi οργανισμό )  IP SEC Προβλήματα: WEP: Εμφανίζει σημαντικά κενά ασφάλειας WPA: Καλύπτει κενά του WEP, δεν καλύπτει την ανάγκη για ουσιαστική ασφάλεια στα ασύρματα τοπικά δίκτυα IP SEC:Εφαρμόζεται τοπικά σε κάθε χρήστη και καλύπτει μόνο Point to Point συνδεσεις

25 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων25 Ασφάλεια σε WLANs – Η Λύση  Η ΙΕΕΕ βρίσκεται στη διαδικασία ορισμού του προτύπου ΙΕΕΕ i  Extensible Authentication Protocol (EAP)  Advanced Encryption Standard (AES)  Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)  Robust Security Network (RSN)

26 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων26 Κινητικότητα Χρηστών  Σε ένα IP-based δίκτυο, υπάρχουν δύο ειδών user mobility:  roaming (περιπλάνηση) εντός του ίδιου subnet (η IP διεύθυνση ενός STA παραμένει ίδια κατά την αλλαγή AP) (Intra-Network Handover).  roaming μεταξύ διαφορετικών subnets (η IP διεύθυνση ενός STA μπορεί να αλλάξει κατά την αλλαγή AP) (Inter-Network Handover).  Το υποπρότυπο ΙΕΕΕ f ορίζει ακριβώς τη διαδικασία του Handover.

27 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων27 Αλματώδη Εξέλιξη

28 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων28 Διαλειτουργικότητα με UMTS

29 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων29 Το Όραμα των Δικτύων 4G

30 CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων30 Τέλος Ευχαριστώ για την προσοχή σας!


Κατέβασμα ppt "CEID - Δίκτυα Υψηλών Ταχυτήτων1 Τμήμα Μηχανικών Η/Υ και Πληροφορικής Ασύρματα Τοπικά Δίκτυα ΙΕΕΕ 802.11."

Παρόμοιες παρουσιάσεις


Διαφημίσεις Google