Redes 802.11Redes 802.11

Prof. Dr. Amine BERQIA bamine@ualg.pt

http://w3.ualg.pt/~bamine/

IEEE 802.11IEEE 802.11• família de protocolos WLAN (Wireless LAN) • Standard publicado em 2001, procedente de um projecto lançado em 1990 • define a camada física e a camada MAC • agrupe várias normas: 802.11 a, b (Wi-Fi: Wireless Fidelity), e, f, g, I... • todas as normas da série 802.11 apresentam a mesma arquitectura e

descansam sobre o mesmo protocolo MAC

802.11DSSSFHSS

IR802.11b 802.11g 802.11a

802.11 – 802.11e – 802.11i

802.11fcamada ligação de dados

camada física

LLC 802.2

Os elementos da arquitectura Os elementos da arquitectura em modo infra-estrutura em modo infra-estrutura

Basic Service Set (BSS)

Users

AP : Access Point

(DS)

Rede Ethernet ou (FDDI, Token Ring…)

Transmissões numa rede Transmissões numa rede em modo infra-estrutura em modo infra-estrutura

ponto de acesso –feito serviço de ponte entre a rede com cabos e a rede sem fios –ponto de passagem obrigatório da transmissão de estação sem fios à estação sem fios

Modo ad-hocModo ad-hoc

• Rede criada ao disparo entre estações próximas e não dispondo da infra-estrutura necessária para configurar uma rede mais elaborada (como um ponto de acesso).

• As estações comunicam directamente entre elas (não de multisaltos). • Qualquer estação rádio deve ser à alcance de qualquer outra estação da rede.

IBSS (Independent Basic Service Set)

Arquitecturas: síntese Arquitecturas: síntese

BSS (Basic Service Set)

(AP : Access Point)

(DS)

IBSS (Independent Basic Service Set)Set of BSS =ESS (Extented Service Set)

HandoverHandover

• O standard padrão não fornece mecanismo de handover. • Soluções: –mecanismos proprietários (exemplo: inter Access Ponto Protocol (IAAP) de

Lucent) não interoperabilidade –em cursos: 802.11 f: normalização dos protocolos entre pontos de acesso –MobileIP (mas menos eficiente porque intervem mais elevado na pilha de

protocolos) • tijolos de base para fazer o nomadismo: escuta, associação, sincronização...

Conexão de um cliente Conexão de um cliente

• ouve do ponto de acesso –passivo: o ponto de acesso envia regularmente mensagens para apresentar-se –activo: envio de um pedido sobre todos os canais possíveis

• escolha de um ponto de acesso (em função: potência do sinal, taxas de erro, carga da rede...)

• autenticação • associação

AutenticaçãoAutenticação • sistema aberto:

–uma estação A envia um pedido de autenticação à uma estação B –se a estação B aceita este modo de autenticação sem controlo, deve responder positivamente

• sistema à chave compartilhada:

• Access Control List: o ponto de acesso fornece o acesso apenas às estações cujo endereço MAC é especificado na lista

station AP

Autenticaçao request

challenge text

challenge text encryptado

Autenticaçao : yes or no

AssociaçãoAssociação

• O cliente envia um pedido de associação e espera uma resposta do ponto de acesso para associar-se.

• Uma vez aceitado, o cliente selecciona o canal rádio mais adequado. • Periodicamente o cliente supervisiona os outros canais para localizar se não há

outro não de acesso mais eficiente. • Se deslocando-se o cliente recebe melhor o sinal de um novo ponto de acesso,

dissocia-se do seu ponto de acesso de origem e envia um pedido de reassociação ao novo ponto de acesso.

• tráfego rede demasiado elevada sobre ponto de acesso de origem reassociação com um ponto de acesso menos encarregado. Para evitar estas reassociações, existe uma função équilibrage da carga num ESS.

Especificidades do meio rádio Especificidades do meio rádio • recordação: papel da camada MAC: coordenar o acesso ao meio (aqui o

espaço radioeléctrico) compartilhado pelas diferentes estações • dificuldades suplementares por relatório à uma rede cabografada:

–não detecção das colisões: • numa rede cabografada, a detecção de colisão efectua-se essencialmente por

detecção de uma violação de limiar devida à adição dos sinais de transmissão (que se amortecem pouco sobre distâncias moderadas); numa rede rádio, devido ao enfraquecimento do sinal, é impossível detectar a recepção de um outro sinal durante a transmissão do seu próprio sinal

• de todas as maneiras, ouve de portador e detecção de colisão não é suficiente sempre evitar as colisões à recepção: –problema da estação escondida:

• um obstáculo físico entre os remetentes A e C impede-o tomar conhecimento da actividade do outro transmitem simultaneamente uma trama à B as suas tramas entram em colisão à sua chegada à nível da estação B –problema do desmaio do sinal (fading):

• devido à posição de A e de C, os seus sinais respectivos não são bastante potentes para ser detectados pelo outro, mas as suas transmissões são de uma intensidade suficiente para entrar em interferência a nível da estação B

MAC 802.11MAC 802.11

2 métodos de acesso diferentes:

• modo por defeito: Distributed Coordination Function (DCF): –baseado num protocolo de acesso múltiplo à detecção de portador (CSMA:

Carrier Sense Multiple Access) e evitamento de colisão (CA: Coliision Avoidance)

–concebidos para a transmissão de dados assíncronos, todos os utilizadores que querem transmitir dados têm uma possibilidade igual de aceder ao apoio

• modo opcional: Ponto Coordenação Function (PCF): –baseado num polling controlado pelo ponto de acesso (que interroga à volta de

papel a terminaux)de maneira instaurar um mutiplexage temporal dinâmico –concebido para a transmissão de dados que pedem uma gestão do prazo utilizada

para as aplicações de tipo tempo real (vozes...) • modo ad hoc: DCF unicamente • modo infra-estrutura: DCF et PCF