Introdução a Redes Sem Fio
Prof. Marcos C. da Fonseca
História do Wi-Fi
https://www.youtube.com
/watch?v=ko2lGeRtXZw
Prof. Marcos C. da Fonseca
Redes Wireless – Sem Fio
• Wi-Fi – Wireless Fidelity
• Bluetooh
• Zigbee
• Redes Celulares (2G, 3G, 4G e 5G)
• São chamados de meio de comunicação irradiados, utilizam
frequências de rádio para fazer a comunicação.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Redes Wireless
• Surgiu no meio militar.
• Evolução para uso de empresas, faculdades e uso doméstico.
• Padronização, oferecendo taxas de transferências cada mais altas.
• Primeira rede Sem Fio foi a ALOHANET no meados dos anos 60,
interligando as ilhas no Havaí.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrões Wi-Fi
• Como a Wlans usam o mesmo método de transmissão das ondas de rádio,
precisam de normas e regras.
• O FCC (Federal Comunications Comission) agência americana reguladora
de normas e padrões para transmissão e dispositivos.
• No Brasil para ser comercializado um dispositivo
deve ser homologado pela Anatel
(Agência Nacional de Telecomunicação).
Prof. Marcos C. da Fonseca
Frequências em WLAN
• No Brasil, as frequências ISM (Industrial, Scientific and
Medical) são destinadas ao uso de equipamentos de
baixa potência e sem necessidade de licenciamento
específico. Essas frequências são reservadas para uso
em aplicações industriais, científicas e médicas.
Frequências ISM no Brasil:
• 2,4 GHz:
• Faixa de frequência: 2.400 MHz a 2.483,5 MHz
• Principais aplicações: Wi-Fi, Bluetooth, dispositivos
de automação residencial (smart home), fornos de
micro-ondas, vídeo-games controle remotos etc.
• 5.0Ghz:
• 5150 – 5350 MHz, somente para aplicações Indoor
e EiRP abaixo de 200mW (23dBm)
• 5470 – 5725 MHz, indoor ou outdoor, com
restrições de potência máxima.
• 5725 – 5850 MHz, para sistemas Ponto-a-Ponto e
Ponto-Multiponto, redes MESH, etc.
Prof. Marcos C. da Fonseca
O mundo
802.11
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11
• Criado em 1994, foi o padrão original.
• Oferecia taxas de transmissão de 2 Mbps.
• Caiu em desuso com o surgimento de novos padrões.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11a (Wi-Fi2)
• Frequência: 5 GHz
• Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing)
• Alcance: Cerca de 35 metros (indoor)
• Largura de banda: Até 54 Mbps
• Ano de lançamento: 1999
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11b (Wi-Fi1)
• Frequência: 2,4 GHz
• Modo de transmissão: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
• Alcance: Cerca de 35 metros (indoor)
• Largura de banda: Até 11 Mbps
• Ano de lançamento: 1999
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11g (Wi-Fi3)
• Frequência: 2,4 GHz
• Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing)
• Alcance: Cerca de 38 metros (indoor)
• Largura de banda: Até 54 Mbps
• Ano de lançamento: 2003
• Reúne o melhor dos 2 Padrões a e b (alcance x taxa)
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11n (Wi-Fi4)
• Frequência: 2,4 GHz e/ou 5 GHz
• Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing) e MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• Alcance: Cerca de 70 metros (indoor)
• Largura de banda: Até 600 Mbps
• Ano de lançamento: 2009
• Na implantação desse padrão foi mantido nos aparelhos a
compatibilidade com o padrão 802.11g, porém a tecnologia não é
compatível, devido a faixa de frequência.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11ac (Wi-Fi5)
• Frequência: 5 GHz
• Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division
Multiplexing) e MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• Alcance: Cerca de 35 metros (indoor)
• Largura de banda: Até vários Gbps
• Ano de lançamento: 2013
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.11ax (Wi-Fi 6)
• Frequência: 2,4 GHz e/ou 5 GHz
• Modo de transmissão: OFDMA (Orthogonal Frequency Division
Multiple Access) e MIMO (Multiple Input Multiple Output)
• Alcance: Cerca de 38 metros (indoor)
• Largura de banda: Até vários Gbps
• Ano de lançamento: 2019
Prof. Marcos C. da Fonseca
Overview dos Padrões Wireless
Prof. Marcos C. da Fonseca
Padrão IEEE 802.16a
• Criado em 2003.
• Conhecido como Wi-Max
• Voltado exclusivamente para aplicações outdoor
• Alcance de até 50Km
• Taxas de transmissão de até 280Mbps
Prof. Marcos C. da Fonseca
Access Point vs Roteador Wireless
• Possuem em comum
• Concentra todo o tráfego da rede wireless além das conexões
oriundas dos clientes.
• Possui um identificador que identifica a rede chamado SSID.
• Diferenças
• AP na prática apenas “converte” o sinal que recebe através do cabo
em sinal Wireless.
• Roteador sem fio além de ter a mesma função do AP, também
possui outras funções como roteador pacotes vindo da internet ou
outra rede.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Antenas – Ambientes externos Outdoor
• Podem ser conectadas a pontos de acesso ou a máquinas clientes
para aumentar o ganho do sinal.
• Podem ser omni-direcionais e setoriais.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Tipos de Ambiente - Wlan
• Uma Wireless Área Network pode ser:
• Indoor: Quando o sinal está sendo transmitido em ambiente fechado
normalmente na presença de muitos obstáculos, um escritório por
exemplo.
• Outdoor: Sinal transmitido em ambiente aberto menos obstáculo mais
aumenta a quantidade da distância do emissor e receptor.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Tipos de Indoor
• No tipo indoor temos 2 tipos:
•AD-HOC
•Infraestrutura
Prof. Marcos C. da Fonseca
Modo AD-HOC
• Não existem Pontos de Acesso (AP)
• Comunicação feita cliente – cliente
• Não existe canalização do tráfego
• Performance diminui a medida que novos clientes são acrescentados
• Suporta no máximo 5 clientes para uma performance aceitável com
tráfego leve.
• Semelhante a rede cabeada Crossover.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Modo Infraestrutura
• Necessidade de um Ponto de Acesso (AP)
• Comunicação cliente – cliente não é permitida. Toda a comunicação é
feita com o AP.
• Centralização do tráfego, todo o tráfego da Rede passa pelo AP.
• Compreende dois modos de operação: BSS (Basic Service Set), ESS
(Extended Service Set)
Prof. Marcos C. da Fonseca
Classificação quanto a extensão
• WPAN – Wireless Personal Area Network:
• Pode ser AD-HOC ou modo de infraestrutura com o roteador ou AP
distribuindo IP.
• Pode ser também com bluetooth
Prof. Marcos C. da Fonseca
Classificação quanto a extensão
• WLAN – Wireless Local Area Network
• Pode ser uma boa opção para casas, escritórios e até lugares
históricos que não podem perfurarem as paredes.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Classificação quanto a extensão
• WMAN – Wireless Metropolitan Area Network
• Abrange tamanho de uma cidade mais ou menos, envolve conexões
com antenas e infraestrutura com torres e antenas especiais.
Prof. Marcos C. da Fonseca
Classificação quanto a extensão
• WWAN – Wireless Wide Area Network
• Longa distância, principais
tecnologias utilizadas são
3G, 4G+, GSM,
CDMA e HSPA
Prof. Marcos C. da Fonseca
Classificação quanto a extensão
Prof. Marcos C. da Fonseca
Prof. Marcos C. da Fonseca
Segurança Wireless
• Autenticação de sistema
aberto – Qualquer dispositivo
sem fio pode se conectar à
rede sem fio.
• Isso só deve ser usado em
situações nas quais a
segurança não seja uma
preocupação.
• Autenticação de chave
compartilhada – Fornece
mecanismos para autenticar
e criptografar dados entre um
cliente sem fio e um AP ou
um roteador sem fio.
Prof. Marcos C. da Fonseca
WEP - Wired Equivalent Privacy
• Privacidade Equivalente à de Redes com Fios – Era a especificação
802.11 original que protegia as WLANs.
• Entretanto, como a chave de criptografia nunca muda durante a troca
de pacotes, é fácil de invadir.
Prof. Marcos C. da Fonseca
WPA - Wi-Fi Protected Access
• Acesso Protegido a Wi-FI – Este padrão usa WEP, mas protege os
dados com um algoritmo de criptografia muito mais forte: o TKIP
(Temporal Key Integrity Protocol - Protocolo de Integridade de Chave
Temporal).
• O TKIP muda a chave para cada pacote, dificultando o trabalho dos
hackers.
Prof. Marcos C. da Fonseca
IEEE 802.11i - WPA2
• É o padrão do setor em vigor para proteger WLANs. A versão da Wi-Fi
Alliance é chamada WPA2. Ambos o 802.11i e o WPA2 usam a
criptografia AES (Advanced Encryption Standard - Padrão de
Criptografia Avançada).
• O AES é considerado atualmente o protocolo de criptografia mais forte.
Prof. Marcos C. da Fonseca

TR Introducao Redes Wireless.pdf

  • 1.
    Introdução a RedesSem Fio Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 2.
  • 3.
    Redes Wireless –Sem Fio • Wi-Fi – Wireless Fidelity • Bluetooh • Zigbee • Redes Celulares (2G, 3G, 4G e 5G) • São chamados de meio de comunicação irradiados, utilizam frequências de rádio para fazer a comunicação. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 4.
    Redes Wireless • Surgiuno meio militar. • Evolução para uso de empresas, faculdades e uso doméstico. • Padronização, oferecendo taxas de transferências cada mais altas. • Primeira rede Sem Fio foi a ALOHANET no meados dos anos 60, interligando as ilhas no Havaí. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 5.
    Padrões Wi-Fi • Comoa Wlans usam o mesmo método de transmissão das ondas de rádio, precisam de normas e regras. • O FCC (Federal Comunications Comission) agência americana reguladora de normas e padrões para transmissão e dispositivos. • No Brasil para ser comercializado um dispositivo deve ser homologado pela Anatel (Agência Nacional de Telecomunicação). Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 6.
    Frequências em WLAN •No Brasil, as frequências ISM (Industrial, Scientific and Medical) são destinadas ao uso de equipamentos de baixa potência e sem necessidade de licenciamento específico. Essas frequências são reservadas para uso em aplicações industriais, científicas e médicas. Frequências ISM no Brasil: • 2,4 GHz: • Faixa de frequência: 2.400 MHz a 2.483,5 MHz • Principais aplicações: Wi-Fi, Bluetooth, dispositivos de automação residencial (smart home), fornos de micro-ondas, vídeo-games controle remotos etc. • 5.0Ghz: • 5150 – 5350 MHz, somente para aplicações Indoor e EiRP abaixo de 200mW (23dBm) • 5470 – 5725 MHz, indoor ou outdoor, com restrições de potência máxima. • 5725 – 5850 MHz, para sistemas Ponto-a-Ponto e Ponto-Multiponto, redes MESH, etc. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 7.
  • 8.
    Padrão IEEE 802.11 •Criado em 1994, foi o padrão original. • Oferecia taxas de transmissão de 2 Mbps. • Caiu em desuso com o surgimento de novos padrões. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 9.
    Padrão IEEE 802.11a(Wi-Fi2) • Frequência: 5 GHz • Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) • Alcance: Cerca de 35 metros (indoor) • Largura de banda: Até 54 Mbps • Ano de lançamento: 1999 Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 10.
    Padrão IEEE 802.11b(Wi-Fi1) • Frequência: 2,4 GHz • Modo de transmissão: DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) • Alcance: Cerca de 35 metros (indoor) • Largura de banda: Até 11 Mbps • Ano de lançamento: 1999 Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 11.
    Padrão IEEE 802.11g(Wi-Fi3) • Frequência: 2,4 GHz • Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) • Alcance: Cerca de 38 metros (indoor) • Largura de banda: Até 54 Mbps • Ano de lançamento: 2003 • Reúne o melhor dos 2 Padrões a e b (alcance x taxa) Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 12.
    Padrão IEEE 802.11n(Wi-Fi4) • Frequência: 2,4 GHz e/ou 5 GHz • Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) e MIMO (Multiple Input Multiple Output) • Alcance: Cerca de 70 metros (indoor) • Largura de banda: Até 600 Mbps • Ano de lançamento: 2009 • Na implantação desse padrão foi mantido nos aparelhos a compatibilidade com o padrão 802.11g, porém a tecnologia não é compatível, devido a faixa de frequência. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 13.
    Padrão IEEE 802.11ac(Wi-Fi5) • Frequência: 5 GHz • Modo de transmissão: OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) e MIMO (Multiple Input Multiple Output) • Alcance: Cerca de 35 metros (indoor) • Largura de banda: Até vários Gbps • Ano de lançamento: 2013 Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 14.
    Padrão IEEE 802.11ax(Wi-Fi 6) • Frequência: 2,4 GHz e/ou 5 GHz • Modo de transmissão: OFDMA (Orthogonal Frequency Division Multiple Access) e MIMO (Multiple Input Multiple Output) • Alcance: Cerca de 38 metros (indoor) • Largura de banda: Até vários Gbps • Ano de lançamento: 2019 Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 15.
    Overview dos PadrõesWireless Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 16.
    Padrão IEEE 802.16a •Criado em 2003. • Conhecido como Wi-Max • Voltado exclusivamente para aplicações outdoor • Alcance de até 50Km • Taxas de transmissão de até 280Mbps Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 17.
    Access Point vsRoteador Wireless • Possuem em comum • Concentra todo o tráfego da rede wireless além das conexões oriundas dos clientes. • Possui um identificador que identifica a rede chamado SSID. • Diferenças • AP na prática apenas “converte” o sinal que recebe através do cabo em sinal Wireless. • Roteador sem fio além de ter a mesma função do AP, também possui outras funções como roteador pacotes vindo da internet ou outra rede. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 18.
    Antenas – Ambientesexternos Outdoor • Podem ser conectadas a pontos de acesso ou a máquinas clientes para aumentar o ganho do sinal. • Podem ser omni-direcionais e setoriais. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 19.
    Tipos de Ambiente- Wlan • Uma Wireless Área Network pode ser: • Indoor: Quando o sinal está sendo transmitido em ambiente fechado normalmente na presença de muitos obstáculos, um escritório por exemplo. • Outdoor: Sinal transmitido em ambiente aberto menos obstáculo mais aumenta a quantidade da distância do emissor e receptor. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 20.
    Tipos de Indoor •No tipo indoor temos 2 tipos: •AD-HOC •Infraestrutura Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 21.
    Modo AD-HOC • Nãoexistem Pontos de Acesso (AP) • Comunicação feita cliente – cliente • Não existe canalização do tráfego • Performance diminui a medida que novos clientes são acrescentados • Suporta no máximo 5 clientes para uma performance aceitável com tráfego leve. • Semelhante a rede cabeada Crossover. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 22.
    Modo Infraestrutura • Necessidadede um Ponto de Acesso (AP) • Comunicação cliente – cliente não é permitida. Toda a comunicação é feita com o AP. • Centralização do tráfego, todo o tráfego da Rede passa pelo AP. • Compreende dois modos de operação: BSS (Basic Service Set), ESS (Extended Service Set) Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 23.
    Classificação quanto aextensão • WPAN – Wireless Personal Area Network: • Pode ser AD-HOC ou modo de infraestrutura com o roteador ou AP distribuindo IP. • Pode ser também com bluetooth Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 24.
    Classificação quanto aextensão • WLAN – Wireless Local Area Network • Pode ser uma boa opção para casas, escritórios e até lugares históricos que não podem perfurarem as paredes. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 25.
    Classificação quanto aextensão • WMAN – Wireless Metropolitan Area Network • Abrange tamanho de uma cidade mais ou menos, envolve conexões com antenas e infraestrutura com torres e antenas especiais. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 26.
    Classificação quanto aextensão • WWAN – Wireless Wide Area Network • Longa distância, principais tecnologias utilizadas são 3G, 4G+, GSM, CDMA e HSPA Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 27.
    Classificação quanto aextensão Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 28.
    Prof. Marcos C.da Fonseca
  • 29.
    Segurança Wireless • Autenticaçãode sistema aberto – Qualquer dispositivo sem fio pode se conectar à rede sem fio. • Isso só deve ser usado em situações nas quais a segurança não seja uma preocupação. • Autenticação de chave compartilhada – Fornece mecanismos para autenticar e criptografar dados entre um cliente sem fio e um AP ou um roteador sem fio. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 30.
    WEP - WiredEquivalent Privacy • Privacidade Equivalente à de Redes com Fios – Era a especificação 802.11 original que protegia as WLANs. • Entretanto, como a chave de criptografia nunca muda durante a troca de pacotes, é fácil de invadir. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 31.
    WPA - Wi-FiProtected Access • Acesso Protegido a Wi-FI – Este padrão usa WEP, mas protege os dados com um algoritmo de criptografia muito mais forte: o TKIP (Temporal Key Integrity Protocol - Protocolo de Integridade de Chave Temporal). • O TKIP muda a chave para cada pacote, dificultando o trabalho dos hackers. Prof. Marcos C. da Fonseca
  • 32.
    IEEE 802.11i -WPA2 • É o padrão do setor em vigor para proteger WLANs. A versão da Wi-Fi Alliance é chamada WPA2. Ambos o 802.11i e o WPA2 usam a criptografia AES (Advanced Encryption Standard - Padrão de Criptografia Avançada). • O AES é considerado atualmente o protocolo de criptografia mais forte. Prof. Marcos C. da Fonseca