busz wifi
Wi-fi (802.11)
A Wireless Fidelity, melynek inkább a rövidebb neve, a Wi-Fi közismert, egy digitális kommunikációs protokoll, melyen keresztül a résztvevők unicast vagy broadcast módon vezeték nélkül kommunikálhatnak egymással.
A nagy sebességű LAN ötlete akkor merült fel, amikor az amerikai kormány kommunikációs ügynöksége 1985-ben úgy döntött, hogy néhány vezeték nélküli frekvenciasávot felszabadít, azaz, ezeket szabadon lehet használni anélkül, hogy a kormányzat licencdíjat számolna fel utánuk. Ezt követően az IEEE-bizottság (akik az Ethernetet is fejlesztették) az Ethernet 802-es szabványát kibővítették a „.11” kiterjesztéssel (802.11), ami az „ethernetes” vezeték nélküli kommunikációt írja így le. Lásd: ISM sávok. A Wi-Fi átvitel alapvetően Kvadratúra amplitúdómodulációra (QAM) épül.
Ez a bizottság 1990-ben alakult meg Victor Hayes vezetésével. A szabvány 1997-ben került bevezetésre, a nagy gyártók (Nokia, Motorola,..) teljes támogatásával.
A QoS fenntartása érdekében 1999-ben jött létre a Wireless Ethernet Compatibility Association (WECA) – ennek neve 2002-ben „Wi-Fi alliance”-ra változott – mely szervezet a Wifi kompatibilitás betartásáért („criteria of Wi-Fi based networking”) felel. Ez a szervezet a tulajdonosa a Wifi védjegynek, és csak azoknak a gyártóknak adja ezt ki, melynek a termékei megfelelnek a támasztott követelményeknek.
A rendelkezésre álló licencmentes sávok száma idővel tovább bővült, így a 2.4GHz-en a Wifi 1-2mbps-t, míg az 5,8 GHz sávo(ko)n 54mbps sebességű adatátvitelre képes, lásd WiMAX.
A technika fejlődésével a 802.11 szabvány is további verziókkal bővült az évek alatt, ezek közül a leggyakrabban az a, b, g és n verziókat alkalmazzák.
A Wi-Fi HaLow az IEEE 802.11.ah szabványra épül.
A Wi-fi kifejezés eredetileg azért született meg, mert jól rímelt a „hi-fi”-re, de később a Wireless Fidelity lett a rövidítés kifejtése.
Wi-fi OSI
Mint a fenti összefoglalóábrán is látható, a Wi-fi technikailag az Ethetnet szabvány legalsó, fizikai szintjét írja le, csakúgy, mint a Zigbee, Bluetooth, GSM, GPRS, HSPA, LTE vagy éppen a „vezetékes” Ethernet szabvány.
Legelterjedtebb szabványok
| IEEE szabvány | Megjelenés ideje | Működési frekvencia (GHz) | Sebesség (jellemző) (Mbit/s) | Sebesség (maximális) (Mbit/s) | Hatótávolság beltéren (méter) | Hatótávolság kültéren (méter) |
|---|---|---|---|---|---|---|
| Eredeti 802.11 | 1997 | 2,4 | 0,9 | 2 | ~20 | ~100 |
| 802.11a | 1999 | 5 | 23 | 54 | ~35 | ~120 |
| 802.11b | 1999 | 2,4 | 4,3 | 11 | ~38 | ~140 |
| 802.11g | 2003 | 2,4 | 19 | 54 | ~38 | ~140 |
| 802.11y | 2008 | 3,7 | 23 | 54 | ~50 | ~5000 |
| 802.11n | 2009 | 2,4 / 5 | 74 | 600 | ~70 | ~250 |
| 802.11ac | 2013 | 5 | 500 | 1300 | ~140 | ~350 |
- 802.11a: 5 GHz-es frekvenciasávban működő eszközök; előnye a nagy távolság és sávszélesség, viszont jellemzően csak pont-pont kapcsolatra használják és az ehhez használható eszközök általában drágábbak. Különösen fontos az optikai rálátás a két pont között.
- 802.11b: 2,4 GHz-es tartományban működő eszközök; hatótávolsága a terepviszonyoktól függően széles skálán mozoghat, lényegesen kisebb, mint a 802.11a, pont-multipont kapcsolatoknál 1 km-es sugarú körön belülre szokták tervezni. Átviteli sebessége max. 11 Mbit/s
- 802.11g: 2,4 GHz-en működő eszközök, a 802.11b-vel sok tekintetben megegyezik, a routerek nagy része mindkettőt támogatja. Előnye, hogy nagyobb sávszélességet képes átvinni, hátránya pedig, hogy a távolság növekedésével lényegesen romlik a hatásfoka és érzékenyebb az interferenciára. Átviteli sebessége max. 54 Mbit/s.
Wifi generációk
| IEEE 802.11 | IEEE 802.11b | IEEE 802.11g | IEEE 802.11a/h/j | IEEE 802.11n | |
|---|---|---|---|---|---|
| Adatátviteli ráta (bruttó) | 1 - 2 MBit/s | 5,5 - 11 MBit/s | 6 - 54 MBit/s | 6 - 54 MBit/s | 150 - 600 MBit/s |
| Adatátviteli ráta (nettó) | max. 1 MBit/s | max. 5 MBit/s | max. 22 MBit/s | max. 22 MBit/s | 40 -200 MBit/s |
| Frekvencia sáv | 2,4 - 2,4835 GHz | 5,15 GHz - 5,35 GHz 5,47 GHz - 5,735 GHz (Europa) | 2,4 - 2,4835 GHz 5,15 GHz - 5,35 GHz 5,47 GHz - 5,735 GHz (Európa) |
||
| Frekvencia spektrum | 83,5 MHz | 455 MHz (Európa) | 83,5 MHz + 455 MHz (Európa) | ||
| Alkalmazott moduláció | FHSS | DSSS | DSSS/OFDM | OFDM | |
| Átviteli távolság (beltérben) | nagyjából 20 m | ||||
| Átviteli távolság (szabadban) | 100 m-ig | 2 km-ig | 100 m-ig | ||
| Adóteljesítmény, maximum | 100 mW | 200 mW 1 W (Európa) | |||
- FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum
- DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum
- OFDM - Orthogonal Frequency Division Multiplex
Vezetéknélküli hálózatok titkosítási szabványai
Wired Equivalent Privacy
A WEP (magyarul kb. a vezetékessel egyenértékű titkosság) volt az első ilyen jellegű szabvány. Létezik 64, 128, 256 és 512 bites változata is. Legelterjedtebb a 64 és a 128 bites WEP.
Nagyon sok oldal tanúskodik arról, hogy még jól beállított eszközök használata mellett is a titkosításhoz használt kulcs hamar (4-5 perc alatt) megfejthető. A WEP titkosítás ugyan védelmet nyújthat az alkalmi próbálkozók ellen, de hamis biztonságérzetet ad, hiszen ingyenes, bárki számára hozzáférhető eszközökkel – mint például az aircrack-ng programcsomag – megfelelő jelerősség esetén nagyon egyszerűen visszafejthető a WEP kulcs.
Ezek mellett gyakori a hálózati kártyák fizikai címének (MAC) szűrése, bár ez a szűréstípus egyszerűen kijátszható.
Wi-Fi Protected Access
A WPA egy 2003 óta élő titkosítási szabvány, ma már szinte minden eszköz támogatja – erősen ajánlott használni a WEP helyett. A WPA a TKIP nevű RC4 alapú titkosító algoritmust használja az adatok titkosítására. A TKIP fő előnye, hogy a beállított idő vagy forgalmazott adatmennyiség után új kulcsot generál.
Igazi biztonságot a WPA is csak akkor nyújt, ha kellően hosszú és összetett jelszót használunk, amivel elkerülhetjük a brute force, illetve a szótár alapú támadásokat.
IEEE 802.11i-2004
Az IEEE 802.11i-2004 vagy Wi-Fi Protected Access 2, WPA2 ma már a legtöbb eszköz támogatja, és mivel ez a legbiztonságosabb, ha rendelkezésre áll érdemes ezt használni.