ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ. Τμήμα : Τηλεπληροφορικής και Διοίκησης ΚΩΣΤΑ ΜΑΡΙΑ ΝΑΚΑ ΣΤΑΜΑΤΙΑ

Transcript

1 ΤΕΙ ΗΠΕΙΡΟΥ Τμήμα : Τηλεπληροφορικής και Διοίκησης Επιβλέπον καθηγητής: Αντωνιάδης Νικόλαος ΚΩΣΤΑ ΜΑΡΙΑ ΝΑΚΑ ΣΤΑΜΑΤΙΑ Οκτώβριος

2 ΠΕΡΙΕΧΟΜΕΝΑ Εισαγωγή Εισαγωγή στην έννοια του Aσύρματου Δικτύου... 1 Η Ασύρματη επανάσταση Γενικά χαρακτηριστικά των Ασύρματων Δικτύων Που δεν χρειάζεται Ασύρματη δικτύωση Που χρειάζεται Ασύρματη δικτύωση Πλεονεκτήματα της Ασύρματης Δικτύωσης Άλλες εφαρμογές του Wi-Fi Μειονεκτήματα Ασύρματης Δικτύωσης Κατηγορίες Ασύρματων Δικτύων Εγκατάσταση WLAN Τα εφόδια που τα Ασύρματα Δίκτυα βαδίζουν προς το μέλλον Σύνδεση μέσω αέρα Εξοπλισμός και τρόποι σύνδεσης Τα υπέρ Και τα...κατά Επιχειρηματικές προοπτικές Wi-Fi και hot-spots στην Ελλάδα Τι μας χαλάει στο Wi-Fi Ασύρματος εξοπλισμός Πως δουλεύει αυτό το Δίκτυο Ασφάλεια Συνήθως οι χρήστες Η/Υ που συνδέονται σε ένα δίκτυο δεν ενδιαφέρονται να εξασφαλίσουν ασφάλεια Ασύρματη ασφάλεια Wap και ασφάλεια Ασύρματες τεχνολογίες και πρότυπα Γενικά Πρότυπο ΙΕΕΕ Χαρακτηριστικά εφαρμογές προτύπων Δημιουργώντας στο σπίτι ή στο γραφείο σας Ασύρματο Δίκτυο βασισμένο στην τεχνολογία Wi-Fi Τι είναι το Wi-Fi Τρόποι λειτουργίας Τύποι συσκευών Άλλοι τρόποι λειτουργίας Πλεονεκτήματα του προτύπου ΙΕΕΕ Πρότυπο ΙΕΕΕ Προσδοκίες από το WiMax Bluetooth Τι είναι το Bluetooth Τι κάνει για εσάς Ιστορικά στοιχεία Αρχιτεκτονική Bluetooth Εφαρμογές... 63

3 2.4.6 Πως λειτουργεί Ασφάλεια στο Bluetooth Άλλα πρότυπα 66 3 Εταιρίες κατασκευής Ασυρμάτων Δικτύων Cisco Aiornet Πλεονεκτήματα Οφέλη σε συγκεκριμένους τομείς της επιχείρησής σας Ασύρματο Δίκτυο στα Ιωάννινα Wireless ISP μια ενδιαφέρουσα πρόταση Επίλογος Απόσβεση της επένδυσης Γιατί θα επιτύχουν τα Ασύρματα Δίκτυα... 79

4 ΕΙΣΑΓΩΓΗ ΣΤΗΝ ΕΝΝΟΙΑ ΤΟΥ ΑΣΥΡΜΑΤΟΥ ΔΙΚΤΥΟΥ Μιλώντας για ασύρματα δίκτυα αναφερόμαστε στη σύνδεση μεταξύ 2 ή περισσοτέρων ηλεκτρονικών υπολογιστών με σκοπό την ανταλλαγή δεδομένων χωρίς όμως να παρεμβάλλονται καλώδια ή κάποιο είδος οργανικής σύνδεσης ανάμεσά τους. Ο όρος δεν είναι ιδιαίτερα σαφής σε έναν χρήστη που δεν είναι επαρκώς εξοικειωμένος με τις νέες τεχνολογίες γιατί αποδίδει μόνο ένα μικρό μέρος της ευρείας χρήσης που μπορούν αυτά να έχουν. Για παράδειγμα, στοιχεία ηλεκτρονικού υπολογιστή περιέχονται πια σε κινητά τηλέφωνα, φορητές συσκευές ήχου και εικόνας, υπολογιστές παλάμης, εκτυπωτές και γενικά συσκευές γραφείου, πράγμα που σημαίνει πως όλα αυτά έχουν πλέον τη δυνατότητα να συνδεθούν σε ένα ασύρματο δίκτυο. Όπως κάθε μέθοδος σύνδεσης συστημάτων, έτσι και τα ασύρματα δίκτυα ακολουθούν κάποια πρωτόκολλα και πρότυπα μοντέλα τα οποία συνήθως ορίζονται από διεθνείς οργανισμούς όπως το Ινστιτούτο Ηλεκτρολόγων Μηχανικών (ΙΕΕΕ - μη κερδοσκοπικός οργανισμός που ασχολείται και με την προτυποποίηση τεχνικών μέσων και τεχνολογιών) το οποίο όρισε τα πρωτόκολλα a, b, g και άλλα ( e, i ), ενώ παράλληλα ανέπτυξε και το γνωστό Bluetooth (πρωτόκολλο ) και ανήκει στην κατηγορία των PAN ( Personal Area Networks). Για την επικοινωνία αυτή χρησιμοποιούνται υψηλές συχνότητες της τάξης των 2.4 Gigahertz (ελεύθερη ζώνη). Η ασύρµατη επανάσταση Παρότι οι λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης παρείχαν ικανές επιδόσεις, ήταν ανεπαρκείς σε αρκετές περιπτώσεις εφαρµογών. Η ευελιξία που παρέχουν οι ασύρµατες τεχνολογίες φάνηκε από νωρίς πως θα άνοιγε ένα τεράστιο πεδίο νέων εφαρµογών. Παράλληλα, η τεχνολογική εξέλιξη, έκανε δυνατή την παραγωγή συσκευών µε πολύ μικρό κόστος και σε μεγάλες ποσότητες. Το αποτέλεσµα όλων αυτών είναι ότι την τελευταία δεκαετία βιώνουµε την όλο και πιο έντονη παρουσία των ασύρµατων τεχνολογιών. Guide-final.part1.pdf 1

5 1. ΓΕΝΙΚΑ ΧΑΡΑΚΤΗΡΙΣΤΙΚΑ ΑΣΥΡΜΑΤΩΝ ΔΙΚΤΥΩΝ 1.1 Που δεν χρειάζεται ασύρµατη δικτύωση; Η χρήση ασύρµατης τεχνολογίας, σε καµία περίπτωση δεν παραγκωνίζει τις λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης. Οι δύο οικογένειες τεχνολογιών είναι συµπληρωµατικές και όχι ανταγωνιστικές. Δεν πρέπει να γίνεται χρήση της ασύρµατης τεχνολογίας στις ακόλουθες περιπτώσεις: Όταν ο χρήστης έχει κατευθείαν εύκολη πρόσβαση στο ενσύρµατο δίκτυο, για παράδειγµα η σύνδεση ενός δύο υπολογιστών που βρίσκονται δίπλα δίπλα σε ένα γραφείο µε ένα απλό ethernet καλώδιο. Στις περιπτώσεις όπου ο χρήστης - εφαρµογή απαιτεί αρκετά μεγάλο ρυθµό μετάδοσης, όπου δεν µπορεί να καλυφθεί από το ασύρµατο δίκτυο. Έτσι για παράδειγµα εάν θέλουµε µία διασύνδεση µε ρυθµό 1Gbps, µπορούµε να την υλοποιήσουµε µε πολύ χαµηλό κόστος µε συσκευές που να υποστηρίζουν Gigabit Ethernet και την κατάλληλη καλωδίωση. Η ασύρµατη τεχνολογία δεν προβλέπεται να φτάσει ποτέ αυτές τις ταχύτητες. Επιπλέον ήδη έχουν κυκλοφορήσει λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης που φτάνουν στα 10Gbps αν και δεν είναι κοινή ακόµα η χρήση τους. Σε δίκτυα που απαιτούν μεγάλο βαθµό ασφαλείας, οι ενσύρµατες λύσεις είναι σαφώς καλύτερες. Σε ένα καλώδιο το οποίο είναι προστατευµένο κάτω από ψευδοπατώµατα, δεν είναι δυνατή η φυσική πρόσβαση στο καλώδιο προκειµένου να γίνει υποκλοπή. Αντίθετα, στην περίπτωση ασύρµατης υλοποίησης, επειδή δεν είναι δυνατό να περιορίσουµε τα ραδιοκύµατα, είναι εύκολο να γίνει ανίχνευση της µεταδιδόµενης πληροφορίας. Σε περίπτωση δε, που η πληροφορία δεν είναι κωδικοποιηµένη µπορεί να γίνει ανάκτηση της. Για να φτάσουν σε παρόµοιο βαθµό ασφαλείας τα ασύρµατα δίκτυα, πρέπει να εφαρµοστούν σε αυτά περίπλοκες τεχνικές αυθεντικοποίησης και κωδικοποίησης και μάλιστα σε επίπεδο εφαρµογής. Άλλωστε αυτός είναι και ένας από τους λόγους που δεν χρησιµοποιούνται σε κρίσιµες στρατιωτικές εφαρµογές οι συµβατικές ασύρµατες 2

6 τεχνολογίες (για παράδειγµα επικοινωνία συσκευών, εφαρµογών, προσωπικού, σε ένα πολεµικό πλοίο ή εντός µιας στρατιωτικής βάσης). Σε περιοχές που έχουν μεγάλο ηλεκτροµαγνητικό θόρυβο, γεγονός που έχει ως αποτέλεσµα προβληµατικές και µη αξιόπιστες συνδέσεις Που χρειάζεται ασύρµατη δικτύωση; Όμως γιατί στραφήκαμε στα ασύρματα δίκτυα; Τι παραπάνω μας προσφέρουν σε σχέση με τα ενσύρματα; Παρακάτω παρουσιάζονται δέκα καλοί λόγοι για να χρησιμοποιήσουμε ασύρματα δίκτυα. 1. Τα ασύρματα δίκτυα είναι μια απλή γρήγορη και ευέλικτη πρόταση που έχει όλα τα πλεονεκτήματα της ενσύρματης δικτύωσης και προσφέρεται σε χαμηλό κόστος χωρίς να σε περιορίζει σε μια σταθερή και αμετάβλητη εγκατάσταση. 2. Τα ασύρματα δίκτυα δίνουν λύση εκεί που η τοποθέτηση καλωδίων είναι ανεπιθύμητη ή ακόμα πολύ δύσκολο να πραγματοποιηθεί. Πιθανόν αυτό να συμβαίνει σε κάποιο περιορισμένο χώρο γραφείου, ή ακόμα εκεί όπου κάποιο φυσικό όριο δεν επιτρέπει την τοποθέτηση καλωδίων. 3. Για ομάδες εργαζομένων οι οποίοι χρειάζονται να επικοινωνούν και να συνεργάζονται από διαφορετικό τόπο σε διαφορετική χρονική στιγμή τα ασύρματα δίκτυα αποτελούν μια πολύτιμη λύση. 4. Μπορούμε σίγουρα να φανταστούμε πόσο χρόνο θα κέρδιζε κάποιος αν ακόμα και στην καφετέρια είχε την δυνατότητα να διαβάσει το ηλεκτρονικό του ταχυδρομείο. 5. Τα ασύρματα δίκτυα είναι επιπλέον δίκτυα πολύ εύκολο να επεκταθούν και να εξυπηρετήσουν περισσότερο κόσμο. 6. Εκτός από τη επεκτασιμότητα ένα ασύρματο δίκτυο είναι πολύ εύκολο να αλλάξει την τοποθεσία που βρίσκεται ( relocate ). 3

7 7. Επίσης ένα ασύρματο δίκτυο είναι πολύ εύκολο να συνδεθεί σε κάποιο άλλο ( πιθανόν ενσύρματο ) δίκτυο για κάποια επείγουσα εργασία. 8. Όταν το δίκτυο σου δεν έχει καλώδιο είναι εύκολο να μεταφέρεις τον υπολογιστή σου να καταγράφεις δεδομένα και να τα στέλνεις αμέσως προς επεξεργασία. 9. Με τα ασύρματα δίκτυα είναι εξαιρετικά ευέλικτο να μοιράζεσαι μια σύνδεση στο internet ή και άλλους πόρους. 10. Τέλος τα ασύρματα δίκτυα σου δίνουν τη δυνατότητα να υλοποιείς εύκολα οποιαδήποτε κινητή υπηρεσία ( mobile service ). Περισσότερες εμπορικές εφαρμογές και πλεονεκτήματα των ασύρματων δικτύων αναφέρονται στη συνέχεια. 1.3 Πλεονεκτήματα της ασύρματης Δικτύωσης Το Wi-Fi δεν είναι απλά η διασύνδεση υπολογιστών και Internet. Είναι βεβαία από τα πιο σημαντικά θέματα στην σημερινή εποχή της δικτύωσης αλλά αυτό είναι μόνο το ένα μέρος του. Από τα πιο βασικά πλεονεκτήματα της ασύρματης δικτύωσης είναι η κοινή χρήση. Με το Wi-Fi μπορείτε να έχετε κοινή χρήση: Δίσκων, εκτυπωτών, σαρωτών και Internet υψηλής ταχύτητας Να παίξετε παιχνίδια με πολλούς χρήστες που βρίσκονται σε όλο τον κόσμο Να έχετε πρόσβαση σε δημόσια Wi-Fi Hotspots όταν δεν βρίσκεστε σπίτι Να απολαύσετε τα τραγούδια (MP3s) που έχετε στο στερεοφωνικό του σπιτιού ενώ είστε στη δουλειά. 4

8 1) Κοινή χρήση σύνδεσης Internet Ένας από τους πιο σημαντικούς λόγους ενδιαφέροντος για Wi-Fi για πάρα πολλούς είναι η επιθυμία κοινής χρήσης μιας υψηλής ταχύτητας (ευρυζωνικής) σύνδεσης με το Internet. Μοιράζοντας μια ευρυζωνική σύνδεση μέσω του Wi-Fi σε όλους τους υπολογιστές σας, σε σχέση με μια απλή dial up, πετυχαίνετε πολύ καλύτερες ταχύτητες με μόνο μια συνδρομή. Το Wi-Fi σας βοηθά να διαμοιράσετε πληροφορίες από το σπίτι ή το γραφείο. 2) Επικοινωνία με περιφερειακά Η κοινή χρήση εκτυπωτών ήταν πάντοτε ένα πολύ καλό πλεονέκτημα της διασύνδεσης υπολογιστών. Για παράδειγμα, μεγάλες εταιρίες επενδύουν σε υψηλής ταχύτητας και δυνατότητας εκτυπωτών που τον μοιράζονται πολλοί υπάλληλοι. Κάποιες φορές σε ένα ολόκληρα τμήματα χρησιμοποιούν από κοινού εκτυπωτές, φωτοαντιγραφικά και μηχανές fax. Όπως ακριβώς σε ένα κλασικό δίκτυο υπολογιστών με το Wi-Fi όλοι οι υπολογιστές μπορούν να επικοινωνούν με τα περιφερειακά (εκτυπωτές κλπ) αλλά με το επιπλέον πλεονέκτημα ότι δεν απαιτούνται καλωδιώσεις. 3) Μεταφορά αρχείων Όλοι γνωρίζουμε τι είναι τα αρχεία των υπολογιστών. Αν για παράδειγμα χρησιμοποιείτε ένα πρόγραμμα επεξεργασίας κειμένου όπως το Microsoft Word για να γράψετε ένα κείμενο, μπορείτε να το αποθηκεύσετε ως ηλεκτρονικό αρχείο. Ένα δίκτυο υπολογιστών, σας επιτρέπει να μοιραστείτε αυτά τα ηλεκτρονικά αρχεία μεταξύ δύο ή περισσοτέρων υπολογιστών. Αλλά αυτό ακριβώς είναι το λεπτό σημείο. Τι εννοούμε υπολογιστές. Για παράδειγμα τα σημερινά αυτοκίνητα έχουν τεράστιες υπολογιστικές και δικτυακές δυνατότητες. Το στερεοφωνικό σήμερα εξελίσσεται συνεχώς ώστε να λειτουργεί σαν υπολογιστής με αρχεία και πληροφορία προς κοινή χρήση. 5

9 Ο παλιός τρόπος μεταφοράς αρχείων μεταξύ υπολογιστών και υπολογιστικών συσκευών ήταν η αντιγραφή τους σε δισκέτα και η μεταφορά της δισκέτας στον άλλο υπολογιστή. Σήμερα με το Wi-Fi η αντιγραφή αρχείων γίνετε πολύ ευκολότερα χωρίς δισκέτες και καλώδια. 4) Αποδοτικότητα Το Wi-Fi μπορεί να αυξήσει την αποδοτικότητα της επιχείρησης σας. Σκεφτείτε αν για παράδειγμα οι πωλητές σας μπορούσαν να έχουν πρόσβαση από τα δημόσια Wi- Fi Hotspots σε ένα κατάστημα καφέ ή σε κάποιο σταθμό βενζίνης, πόση παραπάνω αποδοτικότητα θα κερδίζατε. Ένας πωλητής θα μπορούσε να κάνει άλλο ένα τηλέφωνο την ημέρα αν μπορούσε να παίρνει τα του σε μια στάση για καφέ αντί να πρέπει να γυρίσει στο γραφείο του. Ακόμη αν το προσωπικό μπορεί να έχει πρόσβαση στο δίκτυο της επιχείρησης από το meeting room, θα μπορούσαν να παίρνουν αποφάσεις στη διάρκεια της συνάντησης αντί να σπαταλήσουν χρόνο στο να ενημερώσουν μετά τη συνάντηση τα δεδομένα τους. Τέλος, και επισκέπτες της επιχείρησης θα μπορούσαν ως μπόνους να έχουν πρόσβαση στα mails τους, στο Internet ή το δίκτυο της επιχείρησης ανάλογα με την πολιτική ασφάλειας που θα θέσετε. 5) Δυνατότητα κίνησης. Τα ασύρματα δίκτυα προσφέρουν στους εργαζόμενους πρόσβαση πραγματικού χρόνου σε δεδομένα από οπουδήποτε κι αν βρίσκονται μέσα στην επιχείρησή τους ή όπου υπάρχει κάλυψη από το ασύρματο δίκτυο. Η δυνατότητα αυτή μπορεί να αυξήσει δραματικά την παραγωγικότητα και την αποδοτικότητα των εργαζομένων. 6

10 6) Απλή και γρήγορη εγκατάσταση. Η εγκατάσταση ενός WLAN μπορεί να γίνει εύκολα και γρήγορα χωρίς τα προβλήματα της καλωδίωσης που συνοδεύουν τα ενσύρματα δίκτυα. 7) Εύκολη προσαρμογή. Η ασύρματη τεχνολογία επιτρέπει τη χρήση του δικτύου σε χώρους που δεν μπορούν να χρησιμοποιηθούν καλώδια (π.χ. διατηρητέα κτίρια). 8) Μειωμένο κόστος χρήσης. Ενώ το αρχικό κόστος για το hardware που θα υποστηρίξει ένα ασύρματο τοπικό δίκτυο είναι μεγαλύτερο από αυτό ενός ενσύρματου δικτύου, τα συνολικά έξοδα εγκατάστασης, καθώς και το κόστος χρήσης, είναι σημαντικά μικρότερα. Μακροπρόθεσμα τα οφέλη είναι ακόμη μεγαλύτερα για περιπτώσεις δυναμικών χώρων εργασίας, οι οποίες απαιτούν συχνές μετακινήσεις και αλλαγές. 9) Δυνατότητα επέκτασης. Τα ασύρματα δίκτυα μπορούν να υποστηρίξουν μια μεγάλη ποικιλία από τοπολογίες προκειμένου να ανταποκριθούν στις ανάγκες συγκεκριμένων εφαρμογών. Οι τοπολογίες αυτές μπορούν εύκολα να αλλάξουν και περιλαμβάνουν από απλά ισότιμα δίκτυα κατάλληλα για μικρό αριθμό χρηστών, έως πλήρως εκτεταμένα δίκτυα με δυνατότητες περιαγωγής που μπορούν να υποστηρίξουν χιλιάδες χρήστες σε μεγάλες αποστάσεις Άλλες εφαρμογές του Wi-Fi Αν δεν πειστήκατε ότι το Wi-Fi είναι η υπηρεσία που σας ταιριάζει παρακάτω έχουμε μερικές ακόμη εφαρμογές που ίσως σας κάνουν να αλλάξετε γνώμη: Παιγνίδια με πολλούς παίχτες μεταξύ υπολογιστών: Αν είστε οπαδός των video games (multi-player card games ή role-playing games) παίζοντας 7

11 μέσω ασύρματου δικτύου ή ακόμη και στο Internet είναι σίγουρο ότι θα «κολλήσετε». Ακρόαση τραγουδιών σε οποιοδήποτε σημείο στο χώρο σας: Φορτώστε τα CD σας στον υπολογιστή σας και ακούστε τα ασύρματα στο στερεοφωνικό σας ή στο MP3 player που χρησιμοποιείτε όταν κάνετε jogging. Δημιουργία σύνδεσης για κάποια συγκεκριμένη περίοδο όπως π.χ. σε εκθέσεις: Το Wi-Fi απλουστεύει τη δημιουργία τέτοιων δικτύων για χρήση από ομάδες εργασίας σε συγκεκριμένο project που βρίσκονται σε απομακρυσμένο σημείο. Περιαγωγή όπου τη θέλετε: Μπείτε στο δίκτυο σας με τον υπολογιστή σας από δημόσια Wi-Fi hotspots οπουδήποτε στον κόσμο χωρίς ούτε ένα καλώδιο. Επίβλεψη χώρων: Νέες ασύρματες κάμερες στο Wi-Fi μπορούν να μεταφέρουν ασύρματα εικόνα ιδιωτικά ή δημόσια στο Internet. Η παρακολούθηση χώρων ή η επίβλεψη παιδιών μπορεί να γίνει εύκολα καλώντας την ασύρματα δικτυωμένη κάμερα. Τηλεφωνία: Με κάποιες ασύρματες τηλεφωνικές συσκευές μπορείτε να απελευθερωθείτε από τη δέσμευση των τηλεφωνικών καλωδίων και να μπείτε στην ψηφιακή εποχή εξοικονομώντας χρήματα χρησιμοποιώντας φθηνότερες τηλεφωνικές υπηρεσίες βασισμένες στο Internet. 1.4 Μειονεκτήματα των Ασύρματων Δικτύων Οι εγχωρήσεις φάσματος και οι λειτουργικοί περιορισμοί δεν συνίστανται παγκόσμια. Το μεγαλύτερο μέρος της Ευρώπης επιτρέπει 2 κανάλια πέρα από εκείνους που επιτρέπονται στις Η.Π.Α. Η Ιαπωνία έχει ένα περισσότερο από αυτά ενώ μερικές χώρες, όπως την Ισπανία, απαγορεύουν τη χρήση χαμηλά αριθμημένων καναλιών. Επιπλέον μερικές χώρες, όπως η Ιταλία, συνηθίζουν να απαιτήσουν μια "γενική έγκριση" για οποιοδήποτε WI-FI χρησιμοποιείται έξω από τις εγκαταστάσεις ενός χειριστή. Για την Ευρώπη συμβουλευθείτε 8

12 για μια ετήσια έκθεση σχετικά με τους πρόσθετους περιορισμούς που κάθε ευρωπαϊκή χώρα επιβάλλει. Η ρύπανση, που σημαίνει την παρέμβαση ενός κλειστού ή κρυπτογραφημένου σημείου πρόσβασης με άλλα ανοικτά σημεία πρόσβασης στην περιοχή, ειδικά στο ίδιο ή γειτονικό κανάλι, μπορεί να αποτρέψει την πρόσβαση και να παρεμποδίσει με τη χρήση άλλων ανοικτών σημείων πρόσβασης από άλλα που προκαλούνται από τα επικαλυπτόμενα κανάλια στο φάσμα. Αυτό είναι ένα διαδεδομένο πρόβλημα στις υψηλής πυκνότητας περιοχές όπως τα μεγάλα συγκροτήματα διαμερισμάτων ή τα κτήρια γραφείων με πολλά σημεία πρόσβασης WI FI. 1.5 Κατηγορίες Ασύρματων Δικτύων Με μια πρώτη προσέγγιση τα ασύρματα δίκτυα μπορούν να διαιρεθούν σε τρεις κύριες κατηγορίες : I. Διασύνδεση συστήματος (System interconnection). II. Ασύρματα LAN. III. Aσύρματα WAN. Η διασύνδεση συστήματος αναφέρεται στη διασύνδεση των εξαρτημάτων του υπολογιστή με τη χρήση ραδιοκυμάτων μικρής εμβέλειας. Έτσι ένας χρήστης που δυσκολεύεται να συνδέσει καλώδια μπορεί εύκολα να χρησιμοποιήσει ένα ασύρματο ποντίκι ή πληκτρολόγιο κ.α. Κατά συνέπεια μερικές εταιρίες αποφάσισαν να σχεδιάσουν ένα ασύρματο δίκτυο μικρής εμβέλειας το οποίο ονομάζεται Bluetooth για την σύνδεση των εξαρτημάτων αυτών χωρίς καλώδια. Να σημειώσουμε εδώ ότι το Bluetooth χρησιμοποιείται ευρέως στην κινητή τηλεφωνία (Σχήμα1). Για το Bluetooth θα αναφέρουμε περισσότερα πράγματα στην συνέχεια. 9

13 Πριν προχωρήσουμε στα ασύρματα LAN, πρέπει να αναφέρουμε ότι μπορούμε πιθανώς να συναντήσουμε και μία ακόμα κατηγορία ασύρματων δικτύων τα PAN s ( Personal area networks ). Αυτά είναι δίκτυα που μπορούν να εγκατασταθούν σε κάποιο μικρό γραφείο ή στο σπίτι σε απόσταση 5-15 μέτρων. Μεταξύ των συσκευών του γραφείου πρέπει να υπάρχει οπτική επαφή. Δύο τεχνολογίες που χρησιμοποιούνται σε αυτού του τύπου τα συστήματα είναι η IrDA και το Bluetooth. Παρεπιπτώντος το Bluetooth δεν απαιτεί οπτική επαφή. To επόμενο βήμα προς τα πάνω στην ασύρματη δικτύωση είναι τα ασύρματα LAN s (WLAN s).αυτά είναι συστήματα στα οποία κάθε υπολογιστής έχει ένα ασύρματο μόντεμ και μια κεραία μέσω των οποίων μπορεί να επικοινωνεί με άλλα συστήματα.το ασύρματο LAN με τη σειρά του μπορεί να συνδεθεί σε ένα ενσύρματο LAN ή να αποτελέσει βάση για ένα καινούργιο δίκτυο. Η βασική δομική μονάδα (building block) του WLAN είναι το κελί (cell). To κελί είναι ουσιαστικά η περιοχή όπου η ασύρματη επικοινωνία λαμβάνει χώρα. Η περιοχή που καλύπτει ένα κελί εξαρτάται από τη ισχύ διάδοσης του ραδιοκύματος και από κάποια φυσικά χαρακτηριστικά (ύπαρξη τοίχου...) που υπάρχουν στην περιοχή του δικτύου. Μπορούμε να φανταστούμε τη περιοχή που καλύπτει το κελί ως κυκλική. Οι σταθμοί του δικτύου (PC s) μπορούν να μετακινούνται στο κελί χωρίς να χάνουν την επαφή με το δίκτυο. Η επικοινωνία μεταξύ των σταθμών μέσα στο κελί του ασύρματου δικτύου συντονίζονται από ένα σταθμό βάσης που ονομάζεται σημείο πρόσβασης (access point). Το access point μπορεί να συνδέσει πολλά κελιά ενός WLAN μεταξύ τους και μπορεί επίσης να συνδέσει τα cells του WLAN με ένα ενσύρματο Ethernet LAN μέσω καλωδίου σε μια έξοδο του Ethernet LAN. 10

14 Ένα παράδειγμα μιας τοπολογίας όπου χρησιμοποιείται το πακέτο δικτύωσης Breeze NET PRO.11 φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. Να σημειώσουμε εδώ ότι το συγκεκριμένο πακέτο χρησιμοποιεί το πρότυπο το οποίο θα συζητήσουμε παρακάτω. WLAN Πριν ολοκληρώσουμε την αναφορά μας στα WLAN πρέπει επίσης να σημειώσουμε ότι το access point μπορεί να είναι hardware αλλά και κάποιο PC με κατάλληλο λογισμικό. Χαρακτηριστικές είναι οι εικόνες που ακολουθούν: Hardware access point. 11

15 Software access point Εγκατάσταση WLAN Πριν γίνει η εγκατάσταση ενός ασύρµατου δικτύου WLAN, θα πρέπει να γνωρίζουµε τις δυνατότητες και τους περιορισµούς του εξοπλισµού που θα χρησιµοποιήσουµε. Ένας εµπειρικός κανόνας είναι να επιλέγονται συσκευές ίδιου κατασκευαστή, κάτι που μειώνει τον κίνδυνο να παρουσιαστούν ασυµβατότητες. Αφού έχουµε στην κατοχή µας τον εξοπλισµό, θα πρέπει: 1. Να επιλέξουµε τα σηµεία όπου θα τοποθετήσουµε το ή τα σηµεία πρόσβασης (βάση της περιοχής που θέλουµε να καλύψουµε και τις ιδιοµορφίες του χώρου). 2. Να συνδέσουµε και να ρυθµίσουµε το σηµείο πρόσβασης στο υπάρχον δίκτυο. 3. Να ρυθµίσουµε και να συνδέσουµε τις ασύρµατες συσκευές στο AP. 4.Προαιρετικά µπορούµε να ασφαλίσουµε την ασύρµατη σύνδεση ενεργοποιώντας την προστασία της. 12

16 Το τρίτο είδος ασύρματου δικτύου (ασύρματα WAN) χρησιμοποιείται στα συστήματα ευρείας περιοχής. Το δίκτυο ραδιοκυμάτων που χρησιμοποιείται στα κυψελωτά (cellular) κινητά τηλέφωνα είναι παράδειγμα ασύρματου συστήματος με χαμηλό εύρος ζώνης. Αυτό το σύστημα βρίσκεται είδη στη τρίτη γενιά που καλύπτει ψηφιακά φωνή και δεδομένα. Κατά κάποιο τρόπο τα κυψελωτά ασύρματα δίκτυα είναι παρόμοια με τα WLAN s με τη διαφορά ότι οι αποστάσεις είναι πολύ μεγαλύτερες και ο ρυθμός μετάδοσης των bit πολύ χαμηλότερος. Τα WLAN s λειτουργούν σε ταχύτητες μέχρι περίπου 50 Mbps για αποστάσεις μερικών δεκάδων μέτρων. Τα κυψελωτά συστήματα λειτουργούν σε ταχύτητες κάτω από 1 Mbps αλλά η απόσταση μεταξύ του σταθμού βάσης και του υπολογιστή ή του τηλεφώνου μετριέται σε χιλιόμετρα αντί σε μέτρα. Να σημειώσουμε εδώ ότι πολύ συχνά αναφέρεται και μια νέα κατηγορία ασύρματων δικτύων η οποία είναι ενδιάμεση των ασύρματων LAN και ασύρματων WAN. Αυτή η κατηγορία αναφέρεται ως ασύρματα MAN ( Wireless Metropolitan Area Networks ) και καλύπτει ένα μικρότερο εύρος ασύρματης δικτύωσης. H σύγκριση του διαφορετικού εύρους των δύο δικτύων ασύρματων WAN και ασύρματων MAN φαίνεται στα δύο παρακάτω σχήματα. Aσύρματο MAN 13

17 Aσύρματο WAN Είναι γεγονός πως η Ελλάδα υστερεί σημαντικά σε τεχνολογικό επίπεδο σε σχέση με αρκετές ευρωπαϊκές χώρες. Σε αυτό δεν αποτελούν εξαίρεση οι υψηλής ταχύτητας ψηφιακές συνδέσεις, οι οποίες αποτελούν στη χώρα μας προνόμιο λίγων. Τη στιγμή που σε άλλα κράτη έχουν συνδέσεις ADSL με μικρό κόστος εμείς έχουμε μείνει στην εποχή του modem και της dial-up σύνδεσης για καθαρά εμπορικούς λόγους του ΟΤΕ και των ISP ενώ το κόστος της πολλά υποσχόμενης ISDN θεωρείται υψηλό για τον μέσο Έλληνα χρήστη. Για τον λόγο αυτό δημιουργήθηκαν σε διάφορες πόλεις της Ελλάδας ασύρματα δίκτυα τα οποία χαρακτηρίζονται από υψηλή ταχύτητα μετάδοσης δεδομένων η οποία είναι στην πράξη (1-6 Mbps).Το ασύρματο δίκτυο αυτή τη στιγμή δεν προσφέρει πρόσβαση στο Διαδίκτυο χωρίς αυτό να σημαίνει πως στο μέλλον δεν θα συμβεί κάτι τέτοιο. Δεν έχει δημιουργηθεί από κάποια εταιρία αλλά από τα ίδια του τα μέλη που συμμετέχουν σε αυτό. Δηλαδή με τη συμμετοχή σου και το απλό στήσιμο του εξοπλισμού σου συμβάλεις στην επέκταση του δικτύου. 1.6 Τα εφόδια με τα οποία τα ασύρματα δίκτυα βαδίζουν προς το μέλλον Οι λόγοι που τα ασύρματα δίκτυα πιθανώς διαδραματίσουν κυρίαρχο ρόλο στη σύνδεση μεταξύ υπολογιστών στο μέλλον είναι πολλοί: παρέχουν πραγματικά μεγάλες ταχύτητες μεταφοράς δεδομένων, από κάποιες εκατοντάδες Kbps (kilo bits per second), έως και πολλές δεκάδες 14

18 Mbps (αναφορικά: 54 Mbps για το a και g, με τη διαφορά ότι το a λειτουργεί στα 5 GHz ενώ το g στα 2.4 GHz και 11Mbps για το b το μέγιστο, γύρω στα 5 στην πράξη). Η υλοποίηση τους τώρα πια έχει πολύ χαμηλό κόστος γύρω στα 150 ευρώ), προσιτό στον καθένα που επιθυμεί να «στήσει» (στη γλώσσα των υπολογιστών) ένα τέτοιο δίκτυο, ενώ η τεχνογνωσία για αυτό παρέχεται εν αφθονία στο Διαδίκτυο. Η εμβέλεια τους είναι επαρκής και κυμαίνεται ανάλογα με τη χρήση που απαιτεί ο χρήστης. Έτσι για σύνδεση μεταξύ οικιακών συσκευών χρησιμοποιείται κυρίως το Bluetooth που έχει εμβέλεια έως 10 μέτρα (μπορεί να φτάσει τα 100 μέτρα αλλά με συσκευές υψηλότερης ενέργειας). Για τη δημιουργία ενός τοπικού, οικιακού δικτύου (συνήθως για ανταλλαγή ψηφιακών αρχείων ή για παιχνίδια πολλαπλών παικτών) χρησιμοποιούνται τα a, b και g, με εμβέλεια από 40 μέτρα για κλειστούς χώρους ως 100 μέτρα και πολύ περισσότερο (μέχρι και 300 μέτρα) για ανοικτούς. Τέλος για σύνδεση μεταξύ κτιριακών εγκαταστάσεων επιχειρήσεων τελευταία χρησιμοποιούνται νέες τεχνολογίες που φτάνουν σε εμβέλεια τα 4 χιλιόμετρα! Απαραίτητη όμως προϋπόθεση για τις παραπάνω κατηγορίες ώστε αυτές να αποδώσουν τα μέγιστα είναι η οπτική επαφή, και αν αυτή δεν είναι δυνατή, η αποφυγή μεσολάβησης μεταλλικών αντικειμένων ή αντικειμένων που περιέχουν νερό). Τέλος, τα ασύρματα δίκτυα παρέχουν μεγάλη ευχρηστία καθώς σημαίνουν το τέρμα με τα πολλά καλώδια που όλους μας λίγο πολύ μας έχουν κουράσει. 15

19 1.7 Σύνδεση μέσω αέρα Εξοπλισμός και τρόποι σύνδεσης Οι βασικές συσκευές που απαρτίζουν ένα ασύρματο δίκτυο είναι τα access points ή AP (σημεία πρόσβασης) και οι κάρτες δικτύου. Τα ΑΡ είναι απλές συσκευές που συνδέονται με το ενσύρματο δίκτυο της εταιρείας, το ISP ή το οικιακό δίκτυο. Ο ρόλος τους είναι η ασύρματη αποστολή και λήψη δεδομένων Μια τυπική και οι τιμές τους κυμαίνονται μεταξύ 115 και 200 ευρώ. συσκευή Access Point Ο χρήστης πρέπει να έχει κάποια συσκευή που να διαθέτει κατάλληλη κάρτα (είτε εξωτερική, που θα τοποθετείται σε θύρα επέκτασης, είτε ενσωματωμένη στη συσκευή), η οποία θα επικοινωνεί με το access point. Με τον τρόπο αυτό, ο οποιοσδήποτε, φορητός ή σταθερός, υπολογιστής ή PDA (υπολογιστής παλάμης ή ηλεκτρονική ατζέντα) θα μπορεί να μετατραπεί σε ασύρματο. Οι τιμές στις ασύρματες κάρτες κυμαίνονται μεταξύ 20 και 80 ευρώ. Σχετικά με τη δόμηση των δικτύων, να αναφέρουμε ότι υπάρχουν δύο κύριοι τρόποι σύνδεσης: - Peer-to-Peer: Χωρίς access point και χωρίς κεντρικό σημείο διαχείρισης. Δίκτυα τέτοιου τύπου είναι κατάλληλα για μικρές εταιρείες ή για οικιακή χρήση. Η καλυπτόμενη περιοχή (Basic Service Area ή BSA) καταλαμβάνει μια ακτίνα περίπου 100 μέτρων και υποστηρίζει από 6 έως 25 χρήστες. - Infrastructure wireless network: Περιλαμβάνει access point. Η πλειοψηφία των δικτύων στήνεται με ΑΡ, καθώς έτσι εξασφαλίζεται μεγαλύτερη ευελιξία στην εγκατάσταση και τη διαχείριση. Η καλυπτόμενη περιοχή εδώ εξαρτάται από την εμβέλεια του εκάστοτε access point ή από την ύπαρξη περισσότερων του ενός σημείων πρόσβασης στον χώρο λειτουργίας (Extended Service Area ή ESA). 16

20 1.7.2 Τα υπέρ... Το κατεξοχήν πλεονέκτημα που παρέχει ένα ασύρματο δίκτυο στους χρήστες του είναι η δυνατότητα πρόσβασης, σε πραγματικό χρόνο, σε βάσεις δεδομένων, ακόμη και αν εκείνοι βρίσκονται εν κινήσει. Μάλιστα, η προσβασιμότητα από παντού των δικτυακών πόρων μιας εταιρείας ή επιχείρησης, για παράδειγμα, διευκολύνει το έργο των υπαλλήλων, εκείνοι με τη σειρά τους αποδίδουν καλύτερα και έτσι αυξάνεται η παραγωγικότητα. Με τα ασύρματα δίκτυα, η σύνδεση γίνεται ακόμα και στο δρόμο! Όσον αφορά στην εγκατάσταση ενός WLAN, να διευκρινίσουμε ότι αυτή απαιτεί ελάχιστο χρόνο. Επιπλέον, είναι αρκετά εύκολη ως διαδικασία, αφού εδώ, σε αντίθεση με τα ενσύρματα δίκτυα, ούτε προβλήματα καλωδίωσης συναντάμε ούτε λαμβάνεται υπ όψιν η κτιριακή δομή. Φτάνουμε τώρα στο κρίσιμο ερώτημα: θα υπάρξει οικονομικό όφελος από μια τέτοια εγκατάσταση; Η απάντηση είναι καταφατική. Μπορεί το αρχικό κόστος για τον εξοπλισμό ενός ασύρματου τοπικού δικτύου να είναι συγκριτικά ακριβότερο από αυτό ενός ενσύρματου, ωστόσο τα οφέλη είναι μακροπρόθεσμα. Αυτό συμβαίνει κυρίως σε περιπτώσεις δυναμικών χώρων εργασίας που απαιτούν συχνές αλλαγές, καθώς το κόστος επαναδιαμόρφωσης του προϋπάρχοντος ασύρματου δικτύου θα είναι αμελητέο και τα κατά Ας εξετάσουμε, όμως, και ποιες αδυναμίες παρουσιάζουν τα WLANs. Καταρχάς, όπως συμβαίνει με όλες τις εφαρμογές δικτύωσης, τα ασύρματα δίκτυα υστερούν στον τομέα παρεχόμενης ασφάλειας, καθώς υπάρχουν πολλοί τρόποι επίθεσης από επίδοξους εισβολείς. Ενδεικτικά αναφέρουμε την υπερχείλιση 17

21 καναλιών στις ασύρματες συχνότητες (channel flood), το μπλοκάρισμα συχνοτήτων (signal jamming), την καταγραφή δεδομένων που κινούνται στο δίκτυο (sniffing) κ.ά. Επιπλέον, τα ασύρματα τοπικά δίκτυα, κυρίως όσα βρίσκονται σε ζώνες χαμηλής συχνότητας, είναι ευάλωτα στις παρεμβολές. Οι τελευταίες ενδέχεται να οφείλονται στην ύπαρξη γειτονικών ηλεκτρονικών συσκευών (για παράδειγμα, ασύρματα τηλέφωνα στα 900 MHz ή φούρνοι μικροκυμάτων στα 2.4 GHz), αλλά ακόμη και στην ίδια τη γεωμετρία του χώρου λειτουργίας. Η χαμηλή, σχετικά, ταχύτητα ανταλλαγής δεδομένων και το υψηλό, προς το παρόν, κόστος του εξοπλισμού αποτελούν δύο ακόμη μειονεκτήματα. Ωστόσο, είναι θέμα χρόνου να βελτιωθεί η κατάσταση προς όφελος των χρηστών και να επεκταθεί η χρήση των WLANs. Η αλλαγή αυτή θα επέλθει φυσιολογικά ως απόρροια του αυξημένου ανταγωνισμού των κατασκευαστριών εταιρειών αλλά και εξαιτίας της επικράτησης στην αγορά συμβατών προϊόντων που θα συνεργάζονται μεταξύ τους (interoperable) Επιχειρηματικές προοπτικές Ως σημείο εισόδου (hot spot) στα ασύρματα δίκτυα μπορεί να θεωρηθεί οποιοδήποτε μέρος. Ήδη τέτοια σημεία εντοπίζονται σε εστιατόρια, καφέ, ξενοδοχεία, πανεπιστήμια, βιβλιοπωλεία, αεροδρόμια (ένα από αυτά είναι και το Διεθνές Αεροδρόμιο Αθηνών «Ελευθέριος Βενιζέλος», όπου, σε συνεργασία με την ΟΤΕnet, παρέχεται δωρεάν δοκιμαστική πρόσβαση), νοσοκομεία, γραφεία ακόμη και πάρκα! Συνήθως, υπάρχει άμεση χρέωση του χρήστη κάθε φορά που συνδέεται στο Διαδίκτυο. Άλλοτε, πάλι, πληρώνει μηνιαίο πάγιο, ενώ σε άλλες περιπτώσεις είναι δωρεάν. Σίγουρα, οι δυνατότητες που προκύπτουν για τις επιχειρήσεις μέσω των hot spots είναι απεριόριστες. Μην ξεχνάμε ότι επενδύοντας στα WLANs καταφέρνουν να 18

22 επεκτείνουν την πελατεία τους, αλλά και να αυξήσουν τα έσοδά τους προσφέροντας διάφορες online υπηρεσίες. Ως αρκετά ελπιδοφόρο για τη μελλοντική εξάπλωση της ασύρματης τεχνολογίας μπορεί να ερμηνευθεί το γεγονός ότι οι μεγάλες κατασκευάστριες εταιρείες του χώρου αποφάσισαν να «συνεργαστούν» με γνώμονα το κοινό συμφέρον. Συγκεκριμένα, υπήρξε συμφωνία ως προς τα κοινά χαρακτηριστικά των ασύρματων δικτύων, προκειμένου τόσο η εν λόγω τεχνολογία όσο και οι συσκευές που χρησιμοποιούνται να είναι συμβατές μεταξύ τους. Με τον τρόπο αυτό, προωθείται ο υγιής ανταγωνισμός ανάμεσα στους κατασκευαστές, με συνέπεια τη μείωση των τιμών των ασύρματων συστημάτων αλλά και τη μεγαλύτερη προσήλωση των εταιρειών στις ανάγκες του πελάτη. 1.8 Wi - Fi και hot-spots στην Ελλάδα Και φυσικά η Αθήνα που σήμερα αριθμεί πάνω από 3000 χρήστες συνδεδεμένους αυτοβούλως στο ίδιο δίκτυο Έτσι σήμερα βλέπουμε πολλούς χρήστες να έχουν δημιουργήσει από μόνοι τους, χωρίς πολλές γνώσεις πάνω σε δίκτυα, ένα ασύρματο δίκτυο. Πολυκατοικίες να προχωρούν σε τέτοιες εγκαταστάσεις, πόλεις κατοίκων να έχουν 220 χρήστες δικτυωμένους μεταξύ τους (όπως το Ηράκλειο Κρήτης, που αποτελεί ένα από τα μεγαλύτερα δίκτυα της Ελλάδος). Και φυσικά η Αθήνα που σήμερα αριθμεί πάνω από 3000 χρήστες συνδεδεμένους αυτοβούλως στο ίδιο δίκτυο -να σημειωθεί ότι είναι το δίκτυο με τους περισσότερους κόμβους σε όλη την Ευρώπη- και η Θεσσαλονίκη που αριθμεί περίπου στους 500 χρήστες. Όμως δεν σταματάει εκεί: αεροδρόμια, καφετέριες και πανεπιστήμια έχουν δημιουργήσει "hot spots", δηλαδή σε κάποιο σημείο της εγκατάστασης υπάρχει συσκευή που επιτρέπει σε μια κάποια εμβέλεια του χώρου, πρόσβαση μέσω ασύρματης τεχνολογίας στο Διαδίκτυο μέσω μιας φορητής συσκευής, όπως φορητός υπολογιστής, υπολογιστής παλάμης, κλπ. Η 19

23 υπηρεσία παρέχεται άλλες φορές με χρέωση και άλλες όχι. Ενδεικτικά αναφέρεται ότι στο Διεθνές Αεροδρόμιο Αθηνών Ελ. Βενιζέλος η υπηρεσία έχει χρέωση 10 ευρώ για 3 ώρες πρόσβαση που πρέπει να χρησιμοποιηθούν σε 1 μήνα. 1.9 Τι μας "χαλάει" στο Wi- Fi Στον αντίποδα όμως, η τεχνολογία αυτή, παρά τις όποιες διευκολύνσεις δύναται να προσφέρει στην καθημερινή ζωή μας, δεν πρέπει να μείνουν στην άκρη οι κίνδυνοι που κρύβει, ιδιαίτερα στον τομέα της ασφάλειας πληροφοριών. Συνήθως οι χρήστες Η/Υ που συνδέονται σε ένα δίκτυο δεν ενδιαφέρονται να εξασφαλίσουν ασφάλεια και είτε το αφήνουν σε ένα πρόγραμμα λογισμικού και νιώθουν σίγουροι είτε δεν κάνουν απολύτως τίποτα. Αποτέλεσμα είναι να δέχονται συχνά επιθέσεις από κακόβουλους χρήστες του δικτύου ή εξωγενείς που απλά απέκτησαν πρόσβαση μέσω μιας «κερκόπορτας» του δικτύου. Αίτιο αυτού κάποιες φορές η απόδειξη του επιτιθέμενου στον εαυτό του ότι μπορεί να τα καταφέρει και άλλες η επίθεση με σκοπό την αποκόμιση αρχείων ή σημαντικών και μη πληροφοριών από το σύστημα του χρήστηθύμα Aσύρματος Εξοπλισμός Ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά της ασύρματης δικτύωσης μέσω του IEEE802.11b, το οποίο αποτελεί επέκταση του αρχικού προτύπου IEEE για υποστήριξη υψηλών ρυθμών μετάδοσης, είναι το μικρό κόστος του εξοπλισμού, καθώς και η ευκολία με την οποία κάποιος μπορεί να υλοποιήσει και να χρησιμοποιήσει μια σχετική εγκατάσταση. Η διαχείριση της ασύρματης πρόσβασης γίνεται από τα σημεία πρόσβασης (access points). Πρόκειται για απλές συσκευές μικρού κόστους, οι οποίες συνδέονται με το ενσύρματο δίκτυο της εταιρίας, του ISP ή ακόμα και το οικιακό δίκτυο που συνδέεται στο Internet μέσω μιας dial-up γραμμής. 20

24 Ο ρόλος των access points είναι πολύ απλός: η υλοποίηση της ασύρματης σύνδεσης με τα τερματικά, δηλαδή η ασύρματη αποστολή και λήψη των δεδομένων. Σε επίπεδο τερματικού εξοπλισμού, ο χρήστης πρέπει να έχει κάποια συσκευή που να διαθέτει κατάλληλη κάρτα για επικοινωνία με το access point. Η κάρτα αυτή μπορεί να είναι είτε εξωτερική, δηλαδή να τοποθετείται σε κάποια θύρα επέκτασης, είτε εσωτερική, δηλαδή ενσωματωμένη στη συσκευή. Με την παραπάνω λογική, ασύρματο τερματικό μπορεί να είναι ο οποιοσδήποτε υπολογιστής, φορητός ή σταθερός, καθώς υπάρχουν κάρτες για ασύρματη δικτύωση και για τους δύο τύπους υπολογιστών. Η πραγματική, όμως, επανάσταση έρχεται από μικρότερες συσκευές, οι οποίες έχουν ενσωματωμένα κυκλώματα για ασύρματη δικτύωση. Έτσι, οι κατασκευαστές υπολογιστών χειρός, όπως για παράδειγμα η Palm, έχουν κατασκευάσει palmtops με ενσωματωμένη τη δυνατότητα για ασύρματη δικτύωση μέσω του IEEE802.11b. Επίσης, μία σειρά άλλων αντίστοιχων συσκευών μπορεί να υποστηρίξει την ασύρματη δικτύωση με τη χρήση καρτών επέκτασης, όμοιων με αυτές που χρησιμοποιούνται στους φορητούς υπολογιστές. Σταδιακά, και καθώς το WiFi θα διαδίδεται όλο και περισσότερο, θα αρχίσουμε να βλέπουμε συσκευές που θα προορίζονται αποκλειστικά για χρήση κάτω από αυτό. Χαρακτηριστικό παράδειγμα αποτελεί το νέο ασύρματο τηλέφωνο της Cisco, το οποίο υποστηρίζει VoIP (Voice over IP, δηλαδή τηλεφωνία βασισμένη στο πρωτόκολλο του Internet) πάνω από δίκτυα WiFi. Είναι μια συσκευή τηλεφώνου στις διαστάσεις μιας συσκευής κινητής τηλεφωνίας, μέσω της οποίας μπορεί κάποιος να επικοινωνήσει κανονικά, εάν βρίσκεται σε χώρο που καλύπτεται από ασύρματο δίκτυο. Με δεδομένο ότι η χρήση τηλεφωνίας πάνω από δίκτυα IP κερδίζει διαρκώς έδαφος στις επιχειρήσεις, τέτοιες λύσεις παρέχουν στα κινούμενα στελέχη ακόμα μεγαλύτερη ευελιξία. 21

25 Ας δούμε ένα απλό παράδειγμα για το πώς μπορεί να αξιοποιηθεί αυτό το ασύρματο τηλέφωνο, ακόμα και για επικοινωνία εκτός εταιρίας. Ένα στέλεχος εταιρίας που χρησιμοποιεί VoIP και που έχει το συγκεκριμένο τηλέφωνο και βρίσκεται, για παράδειγμα, στο χώρο του αεροδρομίου "Ελευθέριος Βενιζέλος", που παρέχει ασύρματη πρόσβαση, μπορεί να ενεργοποιήσει το τηλέφωνό του και να το συνδέσει με το εταιρικό του τηλεφωνικό δίκτυο. Έτσι, για όσο διάστημα το στέλεχος βρίσκεται στο αεροδρόμιο, μπορεί να δέχεται και να κάνει κλήσεις στο εταιρικό δίκτυο (μάλιστα κρατάει τον εσωτερικό αριθμό που έχει στο εταιρικό τηλεφωνικό δίκτυο), αλλά και κλήσεις στο δημόσιο τηλεφωνικό δίκτυο, αξιοποιώντας το εταιρικό τηλεφωνικό δίκτυο! Στη παράγραφο αυτή αναφερόμαστε συνοπτικά σε όλες εκείνες τις μονάδες που συνθέτουν τον απαραίτητο ασύρματο εξοπλισμό, για να μπορεί να γίνει εφικτή η πρόσβαση στο δίκτυο. Οι μονάδες αυτές είναι οι εξής: 1) Κεραία Ένας απλοϊκός ορισμός της κεραίας αναφέρεται σε μια συσκευή που λαμβάνει και εκπέμπει σήματα. Το σχήμα και το μέγεθος της κεραίας έχουν να κάνουν σε μεγάλο ποσοστό, με τη συχνότητα του σήματος που λαμβάνει. Να διασαφηνίσουμε εδώ ότι η κεραία δε δίνει στον εκπομπό μεγαλύτερη ενέργεια. Ουσιαστικά η κεραία είναι μια κατευθυντική συσκευή η οποία δίνει το σχήμα κατεύθυνσης (directional pattern) για το σήμα που παράγει ο εκπομπός. Έτσι γνωρίζοντας αυτό το directional pattern, μπορεί να λάβει και καλύτερο σήμα από κάποιον άλλο εκπομπό. 22

26 Ο τύπος της κεραίας καθορίζει την μορφή ακτινοβολίας. Οι κεραίες διακρίνονται σε μη κατευθυντικές που είναι κατάλληλες για την κάλυψη των μεγάλων περιοχών, δικατευθυντικές που είναι κατάλληλες για την κάλυψη των διαδρόμων και μονοκατευθυντικές, που ενδείκνυνται για την σύνδεση μεταξύ κτηρίων (point-to-point). Αξίζει να αναφέρουμε εδώ τους βασικούς τύπους κεραιών : Dipole: Χρησιμοποιείται για να καλύψει ένα διάδρομο, μία μεγάλη ή και μικρή περιοχή. Vertical: Έχει κέρδος από 3-10 dbi. Είναι μη κατευθυντική σε οριζόντια κατεύθυνση. Είναι μεγαλύτερη από κάθε άλλη κεραία καθώς επίσης και ακριβότερη. Την χρησιμοποιούμε για να καλύψουμε μια περιοχή στην οποία υπάρχουν αρκετά κτίρια που θέλουμε να συνδεθούν ασύρματα. Yagi: Είναι μια υψηλούς κέρδους (12-18dBi) μονοκατευθυντική κεραία. Parabolic: Έχει πολύ υψηλό κέρδος μέχρι και 24 dbi (very narrow beam widths). Χρησιμοποιείται στην περίπτωση που θέλουμε να συνδέσουμε δύο κτίρια. Μια τέτοια κεραία έχει εμβέλεια μέχρι και 20 miles. Και οι δύο πλευρές αυτής της ασύρματης σύνδεσης έχουν την ίδια κεραία, οι οποίες πρέπει και να σημαδεύονται σωστά. Παραβολική είναι και η κεραία τύπου grid. Στο παρακάτω σχήμα φαίνονται παραδείγματα αυτών των τύπων κεραίας. Vertical Grid Parabolic Yagi Dipole 23

27 Για να κάνουμε κατανοητή την ορολογία dbi να πούμε ότι όρος dbi υποδηλώνει το υποτιθέμενο κέρδος μίας ισοτροπικής κεραίας (υποθετική κεραία που ακτινοβολεί ενέργεια προς όλες τις κατευθύνσεις). Για παράδειγμα 0dBi είναι το κέρδος μίας υποθετικής κεραίας που ακτινοβολεί όλη την ισχύ της σε μία τέλεια ομοιόμορφη σφαιρική κατανομή. Κεραίες με τέτοια ακτινοβολία δεν υπάρχουν στην πραγματικότητα. Το παρακάτω σχήµα δείχνει ένα απλοποιηµένο λειτουργικό διάγραµµα ενός ασύρµατου συστήµατος. Στην κατεύθυνση της λήψης η κεραία συλλαµβάνει το ηλεκτροµαγνητικό κύµα, το μετατρέπει σε ηλεκτρικό και διαµέσου κατάλληλου καλωδίου το μεταφέρει στο δέκτη. Εκεί γίνεται ενίσχυση του σήµατος, φιλτράρισµα του ώστε να απορριφθούν τα γειτονικά κανάλια και αποδιαµόρφωση του. Το ανακτώµενο ψηφιακό σήµα οδηγείται µέσω κατάλληλης διεπαφής προς τον υπολογιστή µας. Στην κατεύθυνση της εκποµπής το σήµα πληροφορίας μεταφέρεται στην ασύρµατη συσκευή, όπου διαµορφώνεται στο κατάλληλο RF σήµα. Αυτό οδηγείται στην κεραία όπου και εκπέµπεται µε τη µορφή ηλεκτροµαγνητικών κυµάτων στο χώρο. Πέρα από την κατευθυντικότητα, και το είδος της κεραίας, πρέπει να λάβουµε σοβαρά υπόψη κατά την επιλογή µας και µια σειρά από άλλους παράγοντες: 24

28 Εγκατάσταση Κάποιες κεραίες είναι πιο εύκολες στην εγκατάσταση ή απαιτούν καλύτερη στήριξη. Διάφορες συνθήκες εγκατάστασης μπορούν να µας αποτρέψουν από την αγορά µίας κατά τα άλλα ενδεδειγµένης λύσης. Ποιότητα κατασκευής Αποτελεί ένα σηµαντικό παράγοντα επιλογής. Όταν επιλέξουµε µια εσωτερική κεραία θα πρέπει να είναι κατασκευασµένη από υλικά τα οποίο δεν είναι εύφλεκτα ή προκαλούν καπνούς και να µην είναι εύθραυστη. Μια εξωτερική κεραία θα πρέπει να έχει μεγάλη αντοχή στον χρόνο, και να αντέχει στις έντονες καιρικές συνθήκες είτε πρόκειται για βροχή-υγρασία, είτε για έντονο αέρα. Ποιοτική κατασκευή σηµαίνει, επίσης, ανωτερότητα στα ηλεκτρικά της χαρακτηριστικά. Έτσι, πρέπει να έχει καλό διάγραµµα ακτινοβολίας ώστε να παρεµβάλλει και να επηρεάζεται από παρεµβολές όσο το δυνατό πιο λίγο. Διακριτικότητα Κάποιες φορές για λόγους αισθητικής, κυρίως σε εσωτερικούς χώρους, καταφεύγουµε σε χρήση όσο το δυνατό πιο µικρών και διακριτικών κεραιών Κόστος Το κόστος µιας κεραίας διαφέρει όσο και η ποικιλοµορφία της. Μερικές λύσεις είναι αρκετά πιο ακριβές, από κάποιες άλλες. Μια εξισορρόπηση µεταξύ κόστους και αποτελεσµατικότητας, βάση των ιδιαίτερων αναγκών, είναι καλή τακτική. Διασύνδεση κεραίας συσκευής Εκτός των κεραιών που είναι ενσωµατωµένες στην ασύρµατη συσκευή, στις υπόλοιπες µεταφέρουµε το ραδιοσήµα µέσω οµοαξονικού καλωδίου και συνδετήρων κατάλληλων προδιαγραφών. 25

29 2) NIC NIC ή διαφορετικά Network Interface Card, είναι το υλικό που ενσωματώνεται στην κεντρική μητρική κάρτα του υπολογιστή μας (motherboard) ή εισάγεται στο δίαυλο διασύνδεσης (bus) και έχει ως σκοπό τη σύνδεση του υπολογιστή μας με το υποσύστημα επικοινωνίας (καλωδίωση) του δικτύου μας. Κλασσικά παραδείγματα καρτών NIC s είναι αυτές που αποτελούν interface μεταξύ ενός υπολογιστή και ενός Ethernet LAN (Σχήμα 11) ή ενός FDDI δικτύου δακτυλίου. PCI Ethernet Network Interface Card 3) Καλώδιο RF Πρόκειται για το ένα από τα δύο καλώδια που απαιτούνται. Όταν η απόσταση της κεραίας από την κάρτα δικτύου είναι μεγαλύτερη από 50cm χρειάζεται ένα καλώδιο κεραίας που να συνδέει την υποδοχή της κεραίας με το pigtail (αναλύεται παρακάτω). 26

30 4) Connectors Οι connectors είναι το υλικό που απαιτείται για την διασύνδεση αλλά και την προσαρμογή των επαφών (ακροδεκτών) της κάρτας δικτύου με το σύστημα καλωδίωσης. Στην περίπτωση μάλιστα εξωτερικής χρήσης οι connectors, πρέπει να είναι σωστά τοποθετημένοι, έτσι ώστε τα καλώδια να είναι απόλυτα στεγνά και προστατευμένα. Ένας connector φαίνεται στο παρακάτω σχήμα. MTRJ fiber optic network connector. 5) UTP καλώδιο Το UTP ή διαφορετικά unshielded twisted pair καλώδιο αποτελείται από δύο μη προστατευμένα καλώδια γυρισμένα το ένα γύρω από το άλλο. Αυτά τα καλώδια είναι τα πιο συχνά χρησιμοποιούμενα καλώδια, αφού είναι εύκολα στην εγκατάσταση και τα πιο οικονομικά. Επίσης χρησιμοποιούνται για την διασύνδεση των συσκευών Wireless to Ethernet Bridge ή USB που τοποθετούνται στην κεραία (όταν το σημείο σύνδεσης με την κεραία μας είναι μακριά από το Η/Υ). UTP cable. 27

31 Το καλώδιο που φαίνεται στο παραπάνω σχήμα είναι UTP 5 ης κατηγορίας με λίγο διαφορετική δομή από αυτή που περιγράψαμε και επιτυγχάνει ταχύτητες μεγαλύτερες των 100 million bits per second. 6) Pigtail καλώδιο Το καλώδιο Pigtail είναι απλά ένα μικρό κομμάτι καλώδιο με connectors προσαρμογής για την ένωση του αποκλειστικού connector της κάρτας Wi-Fi με το καλώδιο της εξωτερικής κεραίας. Υπάρχουν αρκετοί τύποι αυτού του καλωδίου. ένας από αυτούς φαίνεται στο σχήμα που ακολουθεί. pigtail cable (type T47) 7. Γέφυρα-Bridge 28

32 Μια γέφυρα δικτύου (network bridge), αφηρημένα μπορούμε να πούμε ότι είναι μια συσκευή που συνδέει πολλαπλά τμήματα του δικτύου (network segments) μέσω του επιπέδου συνδέσμου μετάδοσης δεδομένων (data link layer).όταν μιλάμε για network segments, μιλάμε για κομμάτια του δικτύου τα οποία χωρίζονται μεταξύ τους από κάποια δικτυακή συσκευή όπως hubs, switches, routers κ.α. Έτσι λοιπόν σε ένα δίκτυο υπολογιστών μια γέφυρα μπορεί να είναι ένας switch. O switch να πούμε εδώ ότι συνήθως χρησιμοποιείται για τοπολογία αστέρα. Linksys 10/100 Etherfast 8 Port Switch EZXS88W Υπάρχουν στην αγορά προϊόντα τα οποία προσφέρουν την λειτουργία της ασύρµατης γεφύρωσης. Τα προϊόντα αυτά προσφέρουν ασύρµατη σύνδεση σηµείου προς σηµείο και επιτρέπουν τη γεφύρωση δύο τοπικών δικτύων LAN, τα οποία δεν µπορούν να διασυνδεθούν µε άλλο τρόπο. Έτσι στο παρακάτω σχήµα οι υπολογιστές που βρίσκονται το πρώτο LAN τµήµα θα µπορούν να επικοινωνήσουν µε τους υπολογιστές του δεύτερου, ακριβώς σαν να βρίσκονταν στο ίδιο τοπικό δίκτυο. Το είδος αυτό ασύρµατης δικτύωσης, δεν είναι µέρος του επίσηµου προτύπου και ως εκ τούτου δεν υπάρχει συµβατότητα µεταξύ συσκευών που το υλοποιούν και είναι διαφορετικού κατασκευαστή. Ο χρήστης είναι αναγκασµένος να προµηθευτεί ολόκληρο τον εξοπλισµό του από ένα κατασκευαστή. 29

33

34 8. Δρομολογητής (Router) Router ή δρομολογητή μπορούμε να θεωρήσουµε ένα ειδικού σκοπού υπολογιστή ο οποίος κατευθύνει τα πακέτα δεδοµένων στο δίκτυο. Οι δρομολογητές είναι συσκευές που μπορούν να ανιχνεύσουν εάν µέρος του δικτύου δεν λειτουργεί ή βρίσκεται σε συµφόρηση και να επανακατευθύνουν την πληροφορία. Επίσης οι routers επιτρέπουν την διασύνδεση δικτύων µε διαφορετικά πρωτόκολλα επικοινωνίας. Ο router είναι η μόνη συσκευή που ουσιαστικά βλέπει κάθε µήνυµα που αποστέλλεται και από τις δύο πλευρές του δικτύου. Έτσι μπορεί να διασφαλίσει ότι η πληροφορία θα φτάσει στον προορισµό της και απαγορεύει την πρόσβαση από το ένα δίκτυο στο άλλο, απαγορεύοντας µη αναγκαία πληροφορία να μεταφέρεται από δίκτυο σε δίκτυο. Οι routers συνδέουν πολλαπλά δίκτυα LAN και έχει πρόσβαση στις network addresses. Στο παρακάτω σχήμα φαίνεται ένας δρομολογητής της εταιρίας NETGEAR. NETGEAR RP114 Web Safe 4 Port Cable/DSL Network Route 31

35 1.11 Πως δουλεύει αυτό το δίκτυο Όπως σε όλα τα μεγάλα δίκτυα υπολογιστών υπάρχει ένας κεντρικός υπολογιστής στον οποίο συνδέονται οι υπόλοιποι. Ο κεντρικός με τη σειρά του επικοινωνεί με ένα ή πολλούς κεντρικούς και με την επανάληψη αυτού του μοτίβου δημιουργείται ένα δίκτυο. Ένα ασύρματο δίκτυο που καλύπτει μία πόλη σαν τη Θεσσαλονίκη βασίζεται σε αυτή τη φιλοσοφία. Ορισμένοι είναι πρόθυμοι να ξοδέψουν παραπάνω χρήματα για τη κατασκευή ασύρματων κόμβων που λειτουργούν όλο το εικοσιτετράωρο για την εξυπηρέτηση των απλών χρηστών (χωρίς αυτά τα παιδιά δεν θα υπήρχε τίποτα). Ένα απλό διάγραμμα ενός υποτιθέμενου ασύρματου δικτύου. Ο κεντρικός υπολογιστής 1 συνδέει κάποιους απλούς χρήστες δημιουργώντας ένα τοπικό δίκτυο. Ο ίδιος συνδέεται με ένα άλλο κεντρικό τον 2. Ο κεντρικός 2 φέρνει σε επαφή τον 1 και τον 3 καθώς και τους γύρω του απλούς χρήστες. Ο 3 συνδέει με τη σειρά του άμεσα τους 2, 4, και 5. Με τον τρόπο αυτό ο απλός 32

36 χρήστης που επικοινωνεί με τον κεντρικό 1 μπορεί να ανταλλάξει πληροφορίες με τον απομακρυσμένο απλό χρήστη που επικοινωνεί με τον κεντρικό 4. Στο ασύρματο δίκτυο οι κεντρικοί υπολογιστές ονομάζονται σημεία πρόσβασης (Access Point σύντομα A.P.) και με αυτή τη φιλοσοφία μπορεί να καλύψει μία ολόκληρηπόλη. Ο αριθμός μελών των ασύρματων δικτύων αυξάνεται συνεχώς στην Ελλάδα και σε αυτό τον τομέα πρωτοπορούμε στη κυριολεξία παγκοσμίως χωρίς τη βοήθεια του κράτους ή κάποιου άλλου φορέα παρά μόνο με το προσωπικό ενδιαφέρον των μελών Ασφάλεια Συνήθως οι χρήστες H/Y που συνδέονται σε ένα δίκτυο δεν ενδιαφέρονται να εξασφαλίσουν ασφάλεια Και όταν αυτό γίνεται για την κλοπή μουσικών κομματιών κλπ, αν και αποτελεί ηλεκτρονικό έγκλημα, δεν είναι ιδιαίτερα σοβαρό. Μπορεί όμως να επεκταθεί σε κλοπή σημαντικών πληροφοριών με τον ίδιο τρόπο από εταιρίες, δημόσιες επιχειρήσεις, τράπεζες. Τότε τα πράγματα σοβαρεύουν, και το άσχημο είναι ότι το επίπεδο ασφαλείας των δικτύων, ασύρματων και μη, στην Ελλάδα και διεθνώς είναι πραγματικά σε νηπιακό στάδιο. Ακόμη, μικρή αμφιβολία υπάρχει γύρω από το πόσο ασφαλής για την υγεία είναι η ευρεία χρήση ασύρματων δικτύων, καθώς από αυτή χρησιμοποιούνται υψηλές συχνότητες, δηλαδή ηλεκτρομαγνητικά κύματα υψηλής ενέργειας. Η ισχύς αυτών των κυμάτων παίζει καθοριστικό ρόλο, διότι ο βομβαρδισμός του ανθρωπίνου σώματος με τέτοιου είδους ακτινοβολίες σε μεγάλη κλίμακα μπορεί να προκαλέσει προβλήματα από τη θέρμανση του ανθρώπινου σώματος, η οποία σε ακραίες περιπτώσεις οδηγεί ακόμη και σε καρκινογενέσεις. Φυσικά υπάρχει νομοθετικό πλαίσιο που ορίζει ότι μια ασύρματη συσκευή για την επικοινωνία υπολογιστών δεν πρέπει να δουλεύει πάνω από τα mw. Όμως η αλλαγή αυτού δεν είναι δύσκολη και μπορεί να φτάσει εύκολα τα 80 mw, με σκοπό την 33

37 μεγαλύτερη εμβέλεια και το ισχυρότερο σήμα, αλλά με αποτέλεσμα να θέτει σε κάποιο (πολύ μικρό αλλά όχι αδιάφορο) κίνδυνο την υγεία μας. Βέβαια, στον αντίποδα, τι να πει κανείς για τα κινητά τηλέφωνα, τα οποία έχουν ισχύ έως και 2000mW! Για αυτό το λόγο τα ασύρματα δίκτυα θεωρούνται πλέον πολύ ασφαλή για τον άνθρωπο. Συμπερασματικά, η τεχνολογία των ασύρματων δικτύων αποδεικνύεται πολύ χρήσιμη σήμερα, ήταν πραγματικά κάτι που έλειπε και ευτυχώς έφτασε η στιγμή που έγινε πραγματικότητα. Όλα πλέον γίνονται πιο εύκολα και πιο γρήγορα με τα ασύρματα δίκτυα. Παράλληλα όμως πρέπει να έχουμε τα μάτια μας ανοικτά και να φροντίζουμε πρωτίστως για την ασφάλεια μας μέσα σε αυτά, γιατί ο «εχθρός» καραδοκεί Ασύρματη Ασφάλεια Είναι αρκετά εύκολος ο σχεδιασμός ενός ασύρματου δικτύου με χρήση : - VPN (virtual private network) : Ένα εικονικό ιδιωτικό δίκτυο, ή VPN, χρησιμοποιεί το Internet για τη σύνδεση χρηστών με την εργασία τους ή προσωπικά δίκτυα ή διακομιστές μέσω ενός ασφαλούς "τούνελ". Αυτό σημαίνει ότι μπορείτε να συνδεθείτε με το δίκτυο του γραφείου σας με ασφάλεια όπου υπάρχει πρόσβαση στο Internet. Θα μπορούσατε, για παράδειγμα, να εγκαταστήσετε ένα VPN σε οποιοδήποτε από τα εκατοντάδες δημόσια ασύρματα τοπικά δίκτυα που βρίσκονται σε αεροδρόμια, ξενοδοχεία και κέντρα συνεδρίων στο Ηνωμένο Βασίλειο και την υπόλοιπη Ευρώπη. και με χρήση - firewall: ο οποίος υπόσχεται ένα αρκετά ασφαλές σύστημα. Ένας τέτοιος σχεδιασμός μπορεί να προκύψει αν μερικές μηχανές είναι 34

38 ασύρματες και χρησιμοποιούν ραδιοκυματικές επικοινωνίες, οι οποίες περνούν πάνω από firewall και από τις δύο κατευθύνσεις. - Πολλά ασύρματα δίκτυα χρησιμοποιούν επίσης μεθόδους εξουσιοδότησης των συνδεόμενων και κρυπτογράφησης των δεδομένων. Αρκετά πρότυπα χρησιμοποιούν την τεχνική εναλλαγής συχνότητας (frequency hopping) σύμφωνα με την οποία ο κάθε πομποδέκτης αλλάζει συχνότητα μετά την αποστολή /λήψη ενός πακέτου δεδομένων αποφεύγοντας έτσι τα παράσιτα. Παρόλα αυτά η εμπειρία έχει δείξει ότι τέτοια δίκτυα είναι πολύ ευάλωτα σε επιθέσεις. Μεγάλο μέρος του προβλήματος ασφάλειας μπορεί να αποδοθεί στους κατασκευαστές των access points οι οποίοι προσπαθούν να κάνουν τα προϊόντα τους όσο γίνεται πιο φιλικά στο χρήστη. Αυτή η απλότητα παραμερίζει τελείως το θέμα ασφάλειας και έτσι οποιοσδήποτε είναι εντός εμβέλειας μπορεί να αποσπάσει δεδομένα WAP & ασφάλεια To WAP έχει μεγαλύτερη ασφάλεια έναντι του WEB και υλοποιείται με βάση τα πρωτόκολλα SSL (Secure Sockets Layer) και WTLS (Wireless Transport Layer Security).Η μεταφορά των δεδομένων στο WAP από τον WEB γίνεται με την μεσολάβηση ενός WAP Gateway. Έτσι όταν γίνει μια αίτηση για μεταφορά δεδομένων από μια υπηρεσία του WEB προς ένα κινητό τηλέφωνο, τότε τα δεδομένα αποστέλλονται από τον WEB Server μέσω του Internet και κάνοντας χρήση του SSL, στον WAP Gateway. Μετά τα δεδομένα μέσω του δικτύου κινητής τηλεφωνίας και κάνοντας χρήση του WTLS μεταφέρονται στο κινητό τηλέφωνο. 35

39 2. ΑΣΥΡΜΑΤΕΣ ΤΕΧΝΟΛΟΓΙΕΣ ΚΑΙ ΠΡΟΤΥΠΑ 2.1 Γενικά Σε αυτή τη παράγραφο θα θέλαμε να κάνουμε μια αναφορά και μια σύντομη αλλά περιεκτική περιγραφή στις πιο δημοφιλείς ασύρματες τεχνολογίες και πρότυπα. Σκοπός μας δεν είναι να αναφέρουμε οτιδήποτε έχει υπάρξει κατά καιρούς αλλά να δώσουμε το παλμό της τεχνολογίας σε αυτό το τομέα. Να τονίσουμε πλέον ότι τα πρότυπα και οι τεχνολογίες στις οποίες θα επικεντρωθούμε αναφέρονται κατά κύριο λόγο σε ασύρματα LAN s. 2.2 Πρότυπο ΙΕΕΕ Το πρότυπο IEEE ή διαφορετικά Wi-Fi εισάγει ένα σύνολο από standards για ασύρματα LAN s (wireless local area networks) από την ομάδα 11 της IEEE 802. Η IEEE 802 είναι η επιτροπή που ασχολείται με LAN, MAN (metropolitan area network) standards. Εδώ πρέπει να αναφέρουμε ότι το Wi-Fi (Wireless Fidelity) είναι ένα εμπορικό όνομα για το πρότυπο αλλά τις περισσότερες φορές θα το δούμε να ταυτίζεται με το b που αναλύεται παρακάτω. Τέλος να αναφέρουμε ότι το WiFi δεν χρησιμοποιείται μόνο για ασύρματα LAN αλλά και για πρόσβαση στο internet. Η οικογένεια περιλαμβάνει καταρχήν τρία βασικά πρωτόκολλα τα οποία έχουν τις κωδικοποιήσεις a, b και g. H ασφάλεια αρχικά συμπεριλαμβανόταν σε αυτά τα πρότυπα αλλά τώρα είναι κομμάτι άλλων προτύπων της οικογένειας όπως το i. Άλλα standards της οικογένειας (c-f, h-j, n) είναι συμπληρώματα υπηρεσιών ή διορθώσεις σε ήδη υπάρχοντα standards. Παραδόξως σε σχέση με το a, το b ήταν το πρώτο ευρέως αποδεκτό πρότυπο στην ασύρματη δικτύωση. Παρακάτω ακολουθούν κάποιες πολύ βασικές πληροφορίες για τα περισσότερο δημοφιλή standards της οικογένειας : 36

40 I legacy Η πρώτη εκδοχή του IEEE που ανακοινώθηκε το 1997 και καμιά φορά ονομάζεται και "802.1y", καθορίζει δύο ρυθμούς μετάδοσης δεδομένων, αυτούς των 1 και 2 Mbps (Megabits per second). Aυτά μεταδίδονταν μέσω υπέρυθρων σημάτων σε συχνότητες των 2.4 GHz. H χρησιμοποίηση υπέρυθρων (infrared) απορρίφθηκε στα πρότυπα που ακολούθησαν γιατί δε μπορούσε να ανταγωνιστεί το ήδη πετυχημένο πρωτόκολλο IrDA και επίσης δεν είχε ουσιαστική εφαρμογή. II b To b ήταν αυτό που διαδέχτηκε το legacy. To b έχει περίπου ένα εύρος 50 μέτρων, με μια χαμηλής ισχύος (low gain) omni κεραία η οποία συνήθως χρησιμοποιείται στις b συσκευές. Αν μιλήσουμε για high gain εξωτερικές κεραίες τότε το πρωτόκολλο μπορεί να χρησιμοποιηθεί σημείο προς σημείο (point to point) επικοινωνία εύρους μεγαλύτερου από 8 χιλιόμετρα. Το πρωτόκολλο b έχει ρυθμό μετάδοσης δεδομένων 11Mbps αλλά όμως σημαντικό ποσοστό του εύρους ζώνης (bandwidth) χρησιμοποιείται για προετοιμασία της επικοινωνίας (communications overhead). Στη πραγματικότητα ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων που επιτυγχάνεται είναι 5,5Mbps. Δραστικό ρόλο στην εξασθένηση του σήματος παίζουν το νερό το μεγάλος πάχος τοίχων, το μέταλλο και άλλα. Τέλος το b δουλεύει στο φάσμα συχνοτήτων των 2,4 GHz. Διάφορες επεκτάσεις έχουν γίνει στο πρωτόκολλο b για να αυξηθεί ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων σε 22, 33, και 44 Mbit/s με αποτέλεσμα να μετονομασθεί σε b+. Αυτό το πρότυπο υποστηρίχθηκε από εταιρίες αλλά δεν υιοθετήθηκε από την IEEE. III a To a ανακοινώθηκε το 2001 αν και είχε επικυρωθεί ήδη από το 1999.Το πρωτόκολλο λειτουργεί σε συχνότητα των 5 GHz και με ρυθμό μετάδοσης δεδομένων στα 54 Mbit/s. Στη πραγματικότητα όμως ο ρυθμός μετάδοσης των δεδομένων που επιτυγχάνεται είναι περίπου 20 Mbit/s. Το 37

41 πρωτόκολλο a δεν υιοθετήθηκε ευρέως όπως το b εξαιτίας προβλημάτων που δημιουργούσε η συχνότητα των 5 GHz όπως για παράδειγμα η κατανάλωση ενέργειας. IV g Τον Ιούνιο του 2003 ένα άλλο πρότυπο επικυρώθηκε, το g. Aυτό το πρωτόκολλο λειτουργεί πάλι σε συχνότητα 2,4 GHz αλλά ο ρυθμός μετάδοσης δεδομένων είναι στα 54 Mbit/s όπως το a. Λόγω συχνότητας το g είναι απόλυτα συμβατό με το b. Όμως κάποιες φορές η χρήση του b σε ένα δίκτυο που χρησιμοποιεί το g, κάνει το δίκτυο ποιο αργό. Το πρωτόκολλο g κέρδισε το καταναλωτικό κοινό από τον Ιανουάριο του 2003 πριν ακόμα εγκριθεί. Μάλιστα ολοκληρώνοντας αξίζει να αναφέρουμε ότι μία επέκταση του g, η Super G έχει ολοκληρωθεί και υπόσχεται ταχύτητες μεγαλύτερες των 108 Mbit/s. V n Τον Ιανουάριο του 2004 η IEEE ανακοίνωσε ότι θα δημιουργηθεί ένα νέο πρότυπο το οποίο θα αναφέρεται σε ασύρματα WAN. H πραγματική του ταχύτητα θα είναι 100 Mbit/s περίπου δηλαδή 4-5 φορές μεγαλύτερη από τη πραγματική ταχύτητα του g και 50 φορές μεγαλύτερη από τη πραγματική ταχύτητα του b. Η διαδικασία προτυποποίησης αναμένεται να τελειώσει στα τέλη του IEEE The original 2 Mbit/s, 2.4 GHz standard IEEE a - 54 Mbit/s, 5 GHz standard (1999, shipping products in 2001) IEEE b - Enhancements to to support 5.5 and 11 Mbit/s (1999) IEEE d - New countries IEEE e- Enhancements: QoS, including packet bursting IEEE f - Inter-Access Point Protocol (IAPP) IEEE g - 54 Mbit/s, 2.4 GHz standard (backwards compatible with b) (2003) 38

42 IEEE h - 5 GHz spectrum, Dynamic Channel/Frequency Selection (DCS/DFS) and Transmit Power Control(TPC) for European compatibility IEEE i(ratified 24 June 2004) - Enhanced security IEEE j - Extensions for Japan IEEE n - Higher throughput improvements IEEE p - Adding wireless capabilities to mobile vehicles such as ambulances and passenger cars Χαρακτηριστικά εφαρµογές προτύπων Το αρχικό πρότυπο υποστηρίζοντας χαµηλό ρυθµό µετάδοσης, ανεπαρκή για αρκετές εφαρµογές και έχοντας να ανταγωνιστεί τις λύσεις ενσύρµατης δικτύωσης (ethernet 10/100Mbps) γνώρισε περιορισµένη επιτυχία. Ελάχιστες συσκευές υποστηρίζουν αποκλειστικά πλέον, αυτό το παρωχηµένο πρότυπο. Το b έδωσε μεγαλύτερο ρυθµό µετάδοσης σε σχέση µε το , επαρκή για τον µεγαλύτερο αριθµό εφαρµογών, ενώ είναι παράλληλα συµβατό µε το , προστατεύοντας έτσι την επένδυση σε εξοπλισµό. Η εµβέλεια του είναι ικανοποιητική για τις περισσότερες εφαρµογές. Το g αυξάνει περαιτέρω τους ρυθµούς µετάδοσης, µένοντας συµβατό προς τα πίσω µε το b. Με αυτό το τρόπο ο χρήστης µπορεί σταδιακά να επενδύει σε νεώτερο εξοπλισµό, χωρίς να αναγκάζεται να αντικαταστήσει εξ ολοκλήρου τον παλιότερο. Η εµβέλεια του είναι µικρότερη από αυτή του b. Το a υποστηρίζει µεγάλους ρυθµούς µετάδοσης, αλλά εργάζεται στην ζώνη των 5GHz. Λόγω της µεγαλύτερης συχνότητας λειτουργίας η απόσβεση του σήµατος είναι µεγαλύτερη και ως εκ τούτου η εµβέλεια είναι µικρότερη. 39

43 Δημιουργώντας στο σπίτι ή στο γραφείο σας ασύρματο δίκτυο βασισμένο στην τεχνολογία Wi-Fi. Ξεκινήστε το δικό σας Wi-Fi Για να φτιάξετε το δικό σας ασύρματο δίκτυο το πιθανότερο είναι ότι πρέπει να αγοράσετε εξοπλισμό Wi-Fi για τους υπολογιστές που θέλετε να βγάλετε στον αέρα. Υπάρχει αρκετά μεγάλη ποικιλία τέτοιου εξοπλισμού σε τιμές πολύ προσιτές, Μερικά από τα μεγάλα ονόματα του χώρου είναι και οι 3Com, Intel, Linksys, Netgear. Αναλυτικότερα : Wi-Fi Network adapter Το πρώτο που χρειάζεστε είναι ένας Wi-Fi προσαρμογέας δικτύου. Είναι αυτός που επιτρέπει στον υπολογιστή σας να έχει πρόσβαση και να επικοινωνεί με το ασύρματο δίκτυο. Στην αγορά υπάρχουν διάφορα είδη Wi-Fi adapters όπως έναν απλό που συνδέεται σε υποδοχή του υπολογιστή ή κάποιος που είναι εσωτερικός του υπολογιστή. Σε υπολογιστή γραφείου για παράδειγμα μπορείτε να προσαρμόσετε ή USB ή PCI Wi-Fi adapter. USB (Universal Serial Bus) Οι περισσότεροι σύγχρονοι υπολογιστές έχουν αρκετές υποδοχές USB. Επιλέξτε μια τέτοια υποδοχή του PC και συνδέστε τον USB Wi-Fi adapter. PCI (Peripheral Component Interconnect) Αυτού του είδους οι adaptors συνδέονται στην υποδοχή PCI της μητρικής του υπολογιστή. Προσαρμόζονται εσωτερικά στον υπολογιστή. Όταν αγοράζετε Wi-Fi adapter θα πρέπει να προσέξετε να υποστηρίζει τα διάφορα Wi-Fi standards. Οι περισσότεροι σήμερα υποστηρίζουν τουλάχιστον τα δύο πιο δημοφιλή. Με αυτόν τον τρόπο θα μπορείτε να τρέξετε σε υπάρχοντα δίκτυα ή να προσαρμόσετε αργότερα έναν καινούργιο router. 40

44 Ρυθμίστε το laptop Αν πήρατε πρόσφατα ένα laptop είναι σχεδόν σίγουρο ότι έχει ενσωματωμένη την ασύρματη πρόσβαση- συνήθως υπάρχει λογότυπο Wi-Fi ready σε αυτοκόλλητο. Τα laptops που έχουν το λογότυπο Intel Centrino για παράδειγμα έχουν ενσωματωμένη την ασύρματη δυνατότητα. Σε αυτές τις περιπτώσεις το laptop σας είναι έτοιμο και δεν χρειάζεται να αγοράσετε κάτι άλλο. Αν το laptop σας δεν έχει αυτή τη δυνατότητα χρειάζεστε έναν PC Card Wi-Fi adapter που απλά το βάζετε στην αντίστοιχη υποδοχή του. Μπορείτε επίσης να χρησιμοποιήσετε ένα USB Wi-Fi adapter που μπαίνει σε κάποια ελεύθερη υποδοχή USB. Όταν φυλάτε το laptop στη τσάντα του θα πρέπει να βγάζετε την κάρτα. Με κατάλληλη έρευνα αγοράς θα βρείτε αυτήν την κάρτα που σας ταιριάζει και οικονομικά. Χρήση Wi-Fi router Από τη στιγμή που ο υπολογιστής σας είναι Wi-Fi ready μπορεί να λειτουργεί είτε σαν Wi-Fi router είτε σαν σημείο πρόσβασης (Wireless Access Point) μοιράζοντας για παράδειγμα την σύνδεση του στο Internet. Κάτω από συγκεκριμένες συνθήκες αυτό μπορεί να σας εξοικονομήσει χρήματα αλλά σημαίνει ότι θα πρέπει να έχετε ανοιχτό τον υπολογιστή συνεχώς που πολλές φορές δεν είναι και πολύ καλό. Για το λόγο αυτό συνήθως είναι καλύτερο να αγοράσετε ξεχωριστά έναν Wi-Fi router. Είναι μικρές συσκευές (στο μέγεθος βιβλίου) που καθορίζουν σε ένα δίκτυο την κίνηση προς τη σωστή κατεύθυνση. Μπορεί να λειτουργεί και σαν σημείο πρόσβασης (Wireless Access Point) ενώνοντας ένα ενσύρματο δίκτυο σε ένα ασύρματο. Επίσης λειτουργεί σαν πύλη προς την ευρυζωνική σύνδεση στο Internet, επιτρέποντας να την μοιράσετε ασύρματα σε όλους τους υπολογιστές σας. Ενώστε τον router στην ADSL σύνδεση και μετά όλα τα PCs συνδέονται ασύρματα στον router φροντίζοντας για τη διακίνηση της πληροφορίας στη σωστή κατεύθυνση. Οι σωστοί routers 41

45 περιλαμβάνουν firewalls για την προστασία του δικτύου από εξωτερικούς εισβολείς. Το νέο πακέτο "ADSL in-a-box Plus", περιλαμβάνει ADSL Router της Linksys, με Wi-Fi, firewall και 4πορτο ethernet switch, διατίθεται σε δύο εκδόσεις, για τηλεφωνική γραμμή PSTN ή ISDN. Ρυθμίστε τον υπολογιστή παλάμης Οι υπολογιστές παλάμης (PDAs) μπορούν να χρησιμοποιηθούν στο Wi-Fi όπως ακριβώς και τα μεγαλύτερα αδέλφια τους τα laptops. Μερικά από τα τελευταίας τεχνολογίας Pocket PCs έχουν ενσωματωμένη τη δυνατότητα Wi-Fi και δουλεύουν πολύ καλά. Σε υπολογιστές παλάμης (PDAs) που δεν έχουν ενσωματωμένη τη δυνατότητα Wi-Fi, μπορείτε μέσω καρτών στις υποδοχές επέκτασης Compact Flash (CF) ή Secure Digital IO (SDIO) που πιθανόν να υπάρχουν, να κάνετε το PDA σας Wi-Fi enabled. Εκτός από το να σερφάρετε στο Internet, να παίρνεται τα mail σας μπορείτε επίσης να συγχρονίσετε τα ραντεβού και τις επαφές ασύρματα αντί να συνδέεται ενσύρματα στη βάση του το PDA. Θα πρέπει να φροντίζετε να έχετε πάντα φορτισμένο τον υπολογιστή παλάμης λαμβάνοντας υπόψη ότι οι μπαταρίες τους συνήθως είναι μικρές. Διαλέγοντας ασύρματο standard Τα άσκημα νέα είναι ότι υπάρχουν πάνω από ένα standard ασύρματης δικτύωσης. Τα καλά νέα είναι ότι τα δύο που χρησιμοποιούνται ευρέως συνεργάζονται μεταξύ τους. Το καθένα έχει τον δικό αριθμό καθορισμένο από το Ινστιτούτο Μηχανικών Ηλεκτρολόγων Ηλεκτρονικών (ΙΕΕΕ). Το πρώτο είναι το b. Προσφέρει μέγιστη ταχύτητα 11Mbps (MegaBits Per Second) στο φάσμα των 2.4 GHz. Για ευρυζωνική σύνδεση στο 42

46 Internet και ανταλλαγή αρχείων θεωρούνται υπερ-ικανοποιητικά. Αλλά ίσως θέλετε περισσότερο bandwidth ( ποιος δεν θέλει). Το δεύτερο είναι το g. Προσφέρει μέγιστη ταχύτητα 54Mbps στο φάσμα των 2.4 GHz, συνεργάζεται άριστα με Wi-Fi b και είναι ιδανικό για υψηλών απαιτήσεων εφαρμογές όπως video & audio streaming, gaming κλπ. Ένα ακόμη standard στα 54Mbps είναι το a αλλά δεν χρησιμοποιείται συνήθως, οπότε θεωρείστε σχεδόν ασφαλές το να το αγνοήσετε. Αν κάποιος σας μιλήσει για υλικό Wi-Fi στα 100 Mbps αυτό δεν αναφέρεται σε κάποιο standard αλλά μόνο στη δυνατότητα να συνεργαστεί με υλικό του ίδιου κατασκευαστή Τι είναι το Wi - Fi; Με την ανάπτυξη των προτύπων από την ΙΕΕΕ και την εµφάνιση µεγάλου αριθµού κατασκευαστών αντίστοιχων συσκευών, φάνηκε από νωρίς η ανάγκη διασφάλισης της συµβατότητας µεταξύ των διάφορων συσκευών και προστασίας του αγοραστή. 43

47 Για το σκοπό αυτό ιδρύθηκε το 1999 η WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) Πρόκειται για ένα µη κερδοσκοπικό οργανισµό που σκοπό έχει τη πιστοποίηση ασύρµατων συσκευών. Στον οργανισµό αυτόν µετέχουν κατασκευαστές ολοκληρωµένων κυκλωµάτων, παροχείς υπηρεσιών WLAN, κατασκευαστές υπολογιστών, κατασκευαστές λογισµικού. Μερικές από τις εταιρίες που µετέχουν είναι οι 3Com, Aironet, Apple, Breezecom, Cabletron, Compaq, Dell, Fujitsu, IBM, Intersil, Lucent Technologies, No Wires Needed, Nokia, Samsung, Symbol Technologies, Wayport, Zoom. Η ένωση αυτή δηµιούργησε µία ακολουθία από δοκιµές προκειµένου να δοκιµαστεί η συµβατότητα των IEEE 802.b προϊόντων. Οι συσκευές οι οποίες περνούσαν µε επιτυχία τις δοκιµές αυτές, αποκτούσαν το λογότυπο Wi-Fi (Wireless Fidelity). Το λογότυπο αυτό αποτελεί κατά συνέπεια µία πιστοποίηση για τον υποψήφιο αγοραστή µιας συσκευής και µία εγγύηση για την επένδυση του. Ο καταναλωτής αγοράζοντας µία συσκευή µε το λογότυπο αυτό, έχει την εγγύηση ότι η συσκευή θα συνεργαστεί µε οποιαδήποτε άλλη συσκευή φέρει επίσης το λογότυπο. Η πιστοποίηση αφορά λειτουργία b, g, a καθώς και WPA δυνατότητα (αφορά βελτιωµένη ασφάλεια σε ασύρµατα δίκτυα) Να σηµειωθεί ότι η WiFi πιστοποίηση στο g απαιτεί την υποστήριξη του ρυθµού 54Mbps, ενώ το επίσηµο πρότυπο θέτει σαν υποχρεωτικούς τους ρυθµούς 1, 2, 5.5, 11, 6, 12, 24Mbps και οι ανώτεροι, 36, 48, 54Mbps ορίζονται σαν προαιρετικοί. Wi - Fi: Απλό, φτηνό και εξαιρετικά γρήγορο Παρά τις τεράστιες προσπάθειες των τελευταίων ετών, το Διαδίκτυο δεν έχει ολοκληρωθεί ακόμα έτσι όπως θα έπρεπε.. Ακόμη και με μια σύγχρονη σύνδεση ADSL, η ποιότητα π.χ. του βίντεο ροής είναι μέτρια όταν διαβιβάζεται μέσω του Διαδικτύου. Για τα γρήγορα δίκτυα υπολογιστών κάποιος μπορεί χρειάζεται την ακριβή τηλεγράφηση, η οποία είναι δύσκολο να εγκατασταθεί (π.χ. στις αγροτικές 44

48 περιοχές) και αυξάνεται το κόστος και η ευελιξία. Κατά τη διάρκεια των ετών, πολλή εργασία τίθεται στην ανάπτυξη των αξιόπιστων και φτηνών τεχνολογιών για την ασύρματη επικοινωνία χρησιμοποιώντας τα ραδιοκύματα. Μια από αυτές τις τεχνολογίες καλείται WiFi, ή b (ο αριθμός των διεθνών ieee προτύπων αυτής της τεχνολογίας). Το WiFi αναπτύσσεται πρώτιστα για τη χρήση στο εσωτερικό (π.χ. στα γραφεία, τις βιβλιοθήκες, τις αποθήκες εμπορευμάτων ή τα ξενοδοχεία.) Η μέγιστη σειρά είναι περίπου μερικά hunderds των ναυπηγείων, αλλά η ταχύτητα είναι άριστη με περίπου δέκα φορές την ταχύτητα μιας συνηθισμένης γραμμής ADSL. Εάν ένα basestation (μια αποκαλούμενη "δυναμική ζώνη") είναι στο vincinity, κάθε PC ή lap-top μπορεί να συνδεθεί με το δίκτυο. Μόνο μια μικρή κάρτα διεπαφών και κάποιο (ελεύθερο) λογισμικό απαιτούνται για να συνδεθούν. Έτσι δεν χρειάζεται κανένα καλώδιο. Στις ΗΠΑ ένας απέραντος αριθμός ξενοδοχείων, και καφετεριών εγκαθιστά "τις δυναμικές ζώνες" για τη χρήση τους από τους πελάτες. Οι επιχειρήσεις εγκαθιστούν τον ασύρματο εξοπλισμό στα δωμάτια διασκέψεων ή τα γραφεία τους. Λόγω της νέας τεχνολογίας και της αύξησης των πωλήσεων, η τιμή των καρτών WiFi έχει μειωθεί (σε περίπου 90 Euro) και θα μειωθεί ακόμα πιο πολύ στο εγγύς μέλλον. Με αυτήν την πτώση των τιμών η τεχνολογία είναι προσιτή για κάθε χρήστη υπολογιστών και για τη χρήση μέσα αλλά και έξω από το σπίτι Τρόποι λειτουργίας Τοπολογίες - Τρόποι λειτουργίας Η διάρθρωση ενός ασύρµατου δικτύου ΙΕΕΕ µπορεί να είναι πολύ απλή ως και αρκετά σύνθετη, έχοντας δυνατότητα για κλιµάκωση. Ορίζονται από το πρότυπο οι εξής τοπολογίες (και οι επακόλουθοι τρόποι λειτουργίας): IBSS, Independent Basic Service Set ή Peer-to-Peer ή Ad-Hoc Είναι η πιο βασική και η πιο απλή τοπολογία ασύρµατης δικτύωσης. Οι ασύρµατοι 45

49 σταθµοί επικοινωνούν κατευθείαν µεταξύ τους, ένας προς έναν (peer to peer), χωρίς να υπάρχει κεντρικός σταθµός AP. Οι σταθµοί είναι ισότιµοι µεταξύ τους. Βασικός περιορισµός είναι ότι θα πρέπει προκειµένου να γίνει επικοινωνία µεταξύ δύο σταθµών θα πρέπει να είναι ο ένας εντός της εµβέλειας του άλλου. Έτσι δεν υπάρχει η δυνατότητα μεταγωγής των δεδοµένων µέσω ενός σταθµού προς κάποιον τρίτο, ώστε τα δεδοµένα να περάσουν µε διαφανή τρόπο από κάποιο σταθµό. Έχει βασικό λόγο ύπαρξης, την γρήγορη και εύκολη διάρθρωση ενός ασύρµατου δικτύου στην περίπτωση που δεν υφίσταται ασύρµατη υποδοµή ή και δεν χρειάζεται ή για κάλυψη µικρών περιοχών. Για παράδειγµα αν θέλουµε να διασυνδέσουµε δύο ή περισσότερους υπολογιστές σε ένα χώρο που δεν υπάρχει κάποια άλλη δοµή ασύρµατης δικτύωσης, ρυθµίζουµε τις αντίστοιχες ασύρµατες κάρτες να εργάζονται σε Ad-Hoc τρόπο επικοινωνίας. Σε αυτό τον τρόπο λειτουργίας µία συσκευή που θέλει να εκπέµψει, καταρχήν ελέγχει αν η ραδιοσυχνότητα είναι ελεύθερη. Αν είναι καταλυµένη περιµένει για κάποιο χρονικό διάστηµα να ελευθερωθεί. Όταν βρει την ευκαιρία δοκιµάζει να εκπέµψει στέλνοντας πακέτα που περιέχουν την πληροφορία προς µετάδοση και επιπρόσθετη πληροφορία, όπως η διεύθυνση του παραλήπτη. Τα εκπεµπόµενα πακέτα τα ακούνε όλοι οι υπόλοιποι ασύρµατοι σταθµοί. Αυτός που αναγνωρίζει τη δική του διεύθυνση σαν διεύθυνση παραλήπτη, παραλαµβάνει και επεξεργάζεται τα λαµβανόµενα πακέτα, οι υπόλοιποι απλά τα αγνοούν. Infrastructure Mode Είναι µια πιο σύνθετη τοπολογία ασύρµατης δικτύωσης. Σε αυτήν το ασύρµατο δίκτυο έχει µια κυψελοειδή µορφή, αποτελούµενο από έναν αριθµό από κυψέλες. Σε κάθε κυψέλη υπάρχει ένας σηµείο πρόσβασης (AP, Access Point) και ένας αριθµός από ασύρµατους σταθµούς, οι οποίοι u949 εξυπηρετούνται από το AP και γι αυτό ονοµάζονται και πελάτες. Η κυψέλη ονοµάζεται σύµφωνα µε την ορολογία του προτύπου BSS (Basic Service Set), αποτελείται από έναν αριθµό ασύρµατων 46

50 σταθµών και ένα σηµείο πρόσβασης (AP). To BSS είναι το βασικό δοµικό στοιχείο ενός ασύρµατου δικτύου. Δύο τύποι υπηρεσίας ορίζονται ανάλογα µε τον αριθµό των AP, άρα και των κυψελών: 1. Infrastructure Basic Service Set Αποτελείται από µία κυψέλη εξυπηρετούμενη από ένα σηµείο πρόσβασης. Όλοι οι ασύρµατοι σταθµοί στην κυψέλη επικοινωνούν µόνο µε το σηµείο πρόσβασης (AP). Έτσι αν ένας σταθµός θελήσει να επικοινωνήσει µε έναν άλλον στέλνει τα πακέτα προς το AP και αυτό τα επανεκπέμπει προς τον τελικό προορισµό. Με αυτό τον τρόπο δεν χρειάζεται οι σταθµοί να βρίσκονται ο ένας εντός της εµβέλειας των άλλων. Είναι αρκετό ο κάθε σταθµός να είναι εντός της εµβέλειας του AP. Έτσι η εµβέλεια, δηλαδή η µέγιστη απόσταση επικοινωνίας, είναι η διπλάσια από αυτήν στην Ad-Hoc τοπολογία και είναι δυνατή η επικοινωνία µεταξύ σταθµών που δεν βρίσκονται ο ένας εντός της εµβέλειας του άλλου. Επίσης, το AP µπορεί να παρέχει και σύνδεση σε ένα σύστημα διανομής (Distribution System), το οποίο να παρέχει σύνδεση ανάµεσα στο AP και άλλα δίκτυα. Έτσι, κάθε σταθµός έχει πρόσβαση σε οποιοδήποτε άλλον καθώς και στο σύστημα διανομής, εάν αυτό υπάρχει. Οι ασύρµατοι σταθµοί που θα βρεθούν εντός της εµβέλειας του AP µπορούν να επικοινωνήσουν µεταξύ τους µέσω του AP ή και µε το AP. Το AP παρέχει τη λειτουργία της µεταγωγής (relay) των πακέτων µεταξύ των ασύρματων σταθµών ή µεταξύ των ασύρµατων σταθµών και του συστήµατος διανοµής. Μπορούµε να πούµε εποµένως ότι το AP επιτελεί τις λειτουργίες γέφυρας (bridge). Πόσους ασύρµατους σταθµούς πρέπει να έχει ένα AP; Ισοδύναµα το ερώτηµα αφορά το πλήθος των ασύρµατων συσκευών σε µια κυψέλη. Όσο περισσότερους πελάτες έχει ένα AP, τόσο ελαττώνεται ο ρυθµός µετάδοσης που µπορεί να έχει ο καθένας. Το συνολικό εύρος που έχει διαθέσιµο 47

51 ένα AP έχει ανώτατο όριο και αυτό το εύρος πρέπει να το µοιραστούν οι πελάτες. Έτσι αν ένας πελάτης µόνο στέλνει και λαµβάνει δεδοµένα µε το AP, όλο το εύρος είναι διαθέσιµο σε αυτόν, αν δύο πελάτες θελήσουν να ανταλλάξουν δεδοµένα το διαθέσιµο εύρος, αυτόµατα µοιράζεται στους δύο. Μάλιστα, το εύρος θα µοιραστεί στους χρήστες όχι όµως µε ισοδύναµο τρόπο, αλλά ανάλογα µε την ποιότητα ζεύξης που έχει ο καθένας µε το AP. Έτσι κάποιος πελάτης που βρίσκεται πιο κοντά και µπορεί να επικοινωνεί χρησιµοποιώντας ρυθµό 11Mbps θα πάρει περισσότερο εύρος από κάποιον που είναι σε µεγαλύτερη απόσταση και λειτουργεί µε άλλο ρυθµό, π.χ 2Mbps. Επίσης, όσον αυξάνεται ο αριθµός των πελατών τόσο αυξάνεται και η πιθανότητα συγκρούσεων και άρα µειώνεται ο συνολικός ρυθµός µετάδοσης του συστήµατος. Από την άλλη πλευρά, αν έχουµε πολύ λίγους πελάτες σε ένα AP δεν το αξιοποιούµε πλήρως. Έτσι θα υπάρχουν µεγάλοι χρονικοί περίοδοι όπου το AP θα µπορεί να υποστηρίξει κάποιο ρυθµό αλλά οι υπάρχοντες χρήστες δεν θα το εκµεταλλεύονται. Αυτό, προφανώς, δεν είναι καθόλου αποδοτικό από οικονοµική άποψη. Κατά συνέπεια, υπάρχει ένας βέλτιστος αριθµός χρηστών ανά AP. Αυτός ο αριθµός εξαρτάται από τα χαρακτηριστικά των χρηστών. Αν, δηλαδή, χρησιµοποιούν µεγάλο εύρος πρέπει να εγκαταστήσουµε περισσότερα AP. Ένας τυπικός αριθµός όπου το AP µπορεί να λειτουργεί αποτελεσµατικά είναι πελάτες. 2. ESS, Extended Service Set Αποτελείται από έναν αριθµό κυψελών. Κάθε κυψέλη εξυπηρετείται από ένα σηµείο πρόσβασης (AP), και τα AP είναι διασυνδεδεµένα µεταξύ τους µε µία δοµή δικτύουµετάδοσης. 48

52

53 DS, Distribution System Ορίζεται επίσης σαν σύστηµα διανοµής. Είναι το δίκτυο το οποίο συνδέει τα AP µεταξύ τους καθώς και µε τα υπόλοιπα δίκτυα. Το πρότυπο δεν ορίζει τη µορφή του, έτσι µπορεί να είναι ένα ενσύρµατο δίκτυο ethernet 803.2, κάποιο ασύρµατο ειδικής µορφής είτε µπορεί και να είναι και ασύρµατο , Ad-Hoc ή κάποια άλλη τεχνολογία. Προφανώς, ένα ασύρµατο δίκτυο µπορεί να περιλαµβάνει ένα οποιαδήποτε συνδυασµό από τις παραπάνω τοπολογίες. Η πολύ µεγάλη ευελιξία στη σχεδίαση είναι ένα από τα βασικά πλεονεκτήµατα της συγκεκριµένης τεχνολογίας Τύποι συσκευών Ορίζονται από το πρότυπο οι εξής τύποι συσκευών: Το σηµείο πρόσβασης (Access Point) και ο ασύρµατος σταθµός (wireless station). Και τα δύο µπορεί να είναι ένα PC ή Laptop ή κάποια συσκευή χειρός, εφοδιασµένα µε την κατάλληλη κάρτα ή να είναι ξεχωριστή αυτόνοµη συσκευή η οποία να επικοινωνεί µε το PC µε κάποιο τρόπο (Ethernet ή Usb). Όταν λέµε ότι αυτή η συσκευή είναι σηµείο πρόσβασης (AP) ή ασύρµατος σταθµός (πελάτης), σηµαίνει ότι έχει υλοποιηµένες όλες τις αντίστοιχες λειτουργίες που προβλέπονται από το πρότυπο. Οι λειτουργίες που προβλέπονται για τον ασύρµατο σταθµό είναι ένα υποσύνολο των λειτουργιών του AP. Στη αγορά υπάρχουν συσκευές που µπορούν να λειτουργήσουν σαν AP, ή σαν ασύρµατοι σταθµοί ή µας δίνουν τη δυνατότητα να επιλέξουµε έναν από τους δύο τρόπους. 50

54 Σηµείο πρόσβασης (AP, Access Point) Αναλαµβάνει τη λειτουργία της ραδιοεπικοινωνίας µε τους ασύρµατους σταθµούς στην κυψέλη. Λειτουργεί σαν σταθµός βάσης κάνοντας συγκέντρωση της κίνησης από τους ασύρµατους σταθµούς και κατευθύνοντας την προς το υπόλοιπο δίκτυο και αναλαµβάνει τη µετάδοση πληροφορίας που προορίζεται από ένα ασύρµατο σταθµό σε κάποιον άλλο, στην ίδια κυψέλη. Άλλες λειτουργίες που αναλαµβάνει, είναι η αυθεντικοποίηση ενός καινούργιου σταθµού που ζητά πρόσβαση στο ασύρµατο δίκτυο και η συσχέτιση µαζί του. Συνήθως AP είναι εξωτερικές συσκευές, αλλά υπάρχει η δυνατότητα µε χρήση λογισµικού να είναι και κάποια pci ή pcmcia κάρτα υπολογιστή. Οι λειτουργίες που εκτελούνται σε ένα AP είναι ένα υπερσύνολο των λειτουργιών που εκτελούνται σε έναν ασύρµατο σταθµό. Ασύρµατος σταθµός Αναλαµβάνει τη λειτουργία της ραδιοεπικοινωνίας µε το AP της κυψέλης στην οποία βρίσκεται. Μπορεί να είναι pci, pcmcia, isa κάρτες σε ένα υπολογιστή, ή να πρόκειται για άλλου τύπου συσκευές, όπως τηλεφωνικές συσκευές µε λειτουργικότητα. Είναι απλούστεροι σε λειτουργικότητα από τους σταθµούς βάσης Άλλοι τρόποι λειτουργίας Εκτός των Ad-Hoc και infrastructure που περιγράφονται από το πρότυπο IEEE , υπάρχει και ένας αριθµός από τρόπους λειτουργίας εκτός προτύπου. Οι τρόποι αυτοί έχουν υλοποιηθεί από τους κατασκευαστές στα προϊόντα τους, προκειµένου να αυξήσουν την ευελιξία στη σχεδίαση ενός ασύρµατου δικτύου και να δώσουν περισσότερες δυνατότητες. Με αυτόν τον τρόπο προσπαθούν να κάνουν τα προϊόντα τους πιο ελκυστικά στον καταναλωτή. 51

55 Από την άλλη πλευρά, αυτοί οι τρόποι λειτουργίας λειτουργούν συνήθως µόνο µεταξύ συσκευών του ίδιου κατασκευαστή, περιορίζοντας έτσι τον καταναλωτή να αγοράσει εξοπλισµό από ένα κατασκευαστή. Επαναλήπτης (Repeater) Οι συσκευές που µπορούν να λειτουργήσουν µε αυτό τον τρόπο χρησιµοποιούνται για να αυξήσουν την κάλυψη από ένα AP. Ο αναµεταδότης είναι ένας φτηνός και απλός τρόπος να αυξήσουµε την κάλυψη από ένα σηµείο πρόσβασης. Στο σχήµα εικονίζεται ένας ασύρµατος σταθµός ο οποίος είναι εκτός της εµβέλειας του AP. O αναµεταδοτης λαµβάνει το σήµα από το AP και το επανεκπέµπει ενισχυµένο. Έτσι, ο ασύρµατος σταθµός δέχεται επαρκές σήµα ώστε να λειτουργήσει ικανοποιητικά. Αντίστοιχα, το εκπεµπόµενο σήµα από τον σταθµό λαµβάνεται από τον αναµεταδότη και επανεκπέµπεται ενισχυµένο προς το AP. Το µειονέκτηµα των συσκευών αυτών είναι ότι δεν υπάρχει συµβατότητα ανάµεσα στις διάφορες υλοποιήσεις από διαφορετικούς κατασκευαστές και ότι το εύρος µειώνεται στο µισό αφού ο αναµεταδότης πρέπει να µοιράσει το χρόνο του για λήψη και επανεκποµπή της ίδιας πληροφορίας. 52

56 2.2.7 Πλεονεκτήματα του προτύπου ΙΕΕΕ Για την καλύτερη αξιοποίηση των ασύρµατων τεχνολογιών ΙΕΕΕ , είναι απαραίτητη η ύπαρξη βασικής γνώσης του τρόπου λειτουργίας του. 53

57 Λειτουργίες Οι βασικές λειτουργίες που ορίζονται για τις ασύρµατες συσκευές, είναι οι ακόλουθες: Αυθεντικοποίηση Ορίζονται διαδικασίες αυθεντικοποίησης ώστε να ελεγχθεί η πρόσβαση στο ασύρµατο δίκτυο. Χωρίς απόδειξη της ταυτότητας του ένας σταθµός δεν επιτρέπεται να έχει πρόσβαση στο ασύρµατο δίκτυο. Με αυτό τον τρόπο, η πρόσβαση γίνεται ελεγχόµενη και αποτρέπεται η είσοδος κακόβουλων ή µη χρηστών. Ασφάλεια δεδοµένων Στο ασύρµατο δίκτυο όλοι ο σταθµοί καθώς και άλλες συσκευές µπορούν να αφουγκραστούν τα δεδοµένα που ανταλλάσσονται, και έτσι να θέσουν σηµαντικά προβλήµατα ασφαλείας στο δίκτυο. Το πρότυπο προσφέρει µία υπηρεσία κρυπτογράφησης των δεδοµένων. Η κρυπτογράφηση γίνεται µε χρήση κλειδιών. Η λειτουργία αυτή, έχει σκοπό να παρέχει ένα ισοδύναµο επίπεδο προστασίας µε αυτό που παρέχεται στα ενσύρµατα δίκτυα, όπου η φυσική πρόσβαση είναι περιορισµένη. Απόλυτη προστασία των δεδοµένων δεν υπάρχει αφού µπορεί να γίνει αποκρυπτογράφηση της πληροφορίας χρησιµοποιώντας κάποια κατάλληλη τεχνική. Ο αλγόριθµος που χρησιµοποιείται για την κρυπτογράφηση, ονοµάζεται WEP (Wired Equivalent Privacy) Με άλλα λόγια, το επίπεδο προστασίας που προσφέρεται είναι το στοιχειώδες, ενώ αν θέλουµε να µεταφέρουµε κρίσιµα δεδοµένα, πρέπει να εφαρµόσουµε και άλλες µεθόδους ασφαλείας, όπως για παράδειγµα κρυπτογράφηση µε το ipsec πρωτόκολλο. Συσχέτιση Με τη λειτουργία αυτή δηµιουργείται µία λογική σύνδεση µεταξύ ενός ασύρµατου σταθµού και ενός σηµείου πρόσβασης (AP). Κάθε σταθµός σχετίζεται µε ένα AP, πριν του επιτραπεί να στείλει δεδοµένα µέσω του AP. Ο ασύρµατος 54

58 σταθµός επικαλείται την υπηρεσία αυτή µόνο µία φορά, κατά την είσοδο του στην κυψέλη. Κάθε σταθµός σχετίζεται µε µόνο ένα AP και ένα AP µπορεί να σχετιστεί µε πολλούς σταθµούς. Περιοδικά ελέγχεται η σύνδεση αυτή. Αντίστοιχα, ορίζονται οι λειτουργίες της αποσυσχέτισης και της επανασυσχέτισης. Μετάδοση δεδοµένων Η λειτουργία αυτή αφορά την αξιόπιστη µεταφορά των πακέτων δεδοµένων µεταξύ των ασύρµατων συσκευών. Ο όρος αξιόπιστη µεταφορά σηµαίνει ότι θα ζητηθεί επανεκποµπή των πακέτων µε την πληροφορία, αν διαπιστωθεί ότι αυτά έχουν λάθη. Ο λόγος είναι ότι η ασύρµατη µετάδοση είναι µη αξιόπιστη µετάδοση και πολλά πακέτα θα φτάσουν τελικά περιέχοντας λάθη. Έτσι, απαιτούνται διάφοροι µηχανισµοί, για παράδειγµα η ανίχνευση των λαθών και η επανεκποµπή πακέτων που ελήφθησαν µε λάθη. Προβλέπεται, έτσι, κώδικας ανίχνευσης των λαθών, ενώ τα νεώτερα a και g προβλέπουν επιπρόσθετα, και κώδικα διόρθωσης λαθών. Επίσης, προβλέπεται µηχανισµός επιβεβαίωσης για κάθε σωστή αποστολή πακέτου. Περιαγωγή Όταν ένας ασύρµατος σταθμός βρεθεί εντός εµβέλειας ενός ή περισσοτέρων AP, διαλέγει εκείνο το AP το οποίο έχει καλύτερο σήµα ή την καλύτερη ποιότητα επικοινωνίας. Στη συνέχεια, γίνεται η συσχέτιση του ασύρµατου σταθµού µε το AP και είναι πλέον δυνατή η ασύρµατη επικοινωνία. Περιοδικά γίνεται ανίχνευσή των καναλιών και στην περίπτωση που βρεθεί κανάλι µε καλύτερα χαρακτηριστικά, γίνεται επανασυσχέτιση µε το καινούργιο AP και συντονισµός του σταθµού στην καινούρια συχνότητα. Η επανασυσχέτιση µπορεί να γίνει λόγω µετακίνησης του σταθµού ή µπορεί να γίνει σαν αποτέλεσµα υψηλού φόρτου στο δίκτυο, ώστε να βρεθεί καλύτερο AP. Με τον τρόπο αυτό υλοποιείται ένα από τα βασικά χαρακτηριστικά του προτύπου που είναι η κινητότητα των χρηστών. 55

59 Πρόσβαση στο µέσο µετάδοσης (MAC, Medium Access Control) Οι ασύρµατοι σταθµοί και το σηµείο πρόσβασης προκειµένου να επικοινωνήσουν χρησιµοποιούν το ίδιο κανάλι, µια κοινή ραδιοσυχνότητα. Έτσι για να είναι δυνατή η ασύρµατη επικοινωνία χρειάζεται ένας τρόπος, ένα πρωτόκολλο, που να καθορίζει τον τρόπο χρησιµοποίησης του µοναδικού καναλιού, από πολλούς χρήστες. Χωρίς την παρουσία παρόµοιου µηχανισµού αξιόπιστη ασύρµατη µετάδοση δεν θα ήταν δυνατή, αφού η εκποµπή του ενός θα έπεφτε πάνω στην εκποµπή των άλλων. Ανίχνευση λαθών Γίνεται ανίχνευση λαθών σε κάθε πακέτο που αποστέλλεται. Σε κάθε πακέτο προστίθεται κώδικας ανίχνευσης λαθών, ώστε ο δέκτης να µπορεί να αντιληφθεί αν το πακέτο περιέχει λάθη. Κατάτµηση πακέτων Προβλέπεται από το πρότυπο διαδικασία κατάτµησης των µεγάλων πακέτων σε άλλα µικρότερα. Αυτό γιατί, µικραίνοντας το µέγεθος του ελαττώνεται η πιθανότητα να απορριφθεί σαν λανθασµένο, άρα έχουµε λιγότερες επανεκποµπές πακέτων. Αυτό είναι χρήσιµο σε ασύρµατη µετάδοση σε δύσκολες συνθήκες. Διαχείριση ισχύος Προβλέπεται λειτουργία εξοικονόμησης ενέργειας, η οποία µπορεί να είναι χρήσιμη σε φορητές συσκευές, προκειµένου να επεκτείνουν τη διάρκεια ζωής των µπαταριών τους. Σε αυτή, η συσκευή ενεργοποιείται κατά διαστήματα, καταναλώνοντας έτσι λιγότερη ενέργεια. 56

60 Ραδιομετάδοση Για τη µετάδοση της πληροφορίας στην b χρησιµοποιείται η τεχνική DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum). Η DSSS είναι µια τεχνική εξάπλωσης φάσματος (spread spectrum). Τούτο σηµαίνει ότι το σήµα όταν εκπέµπεται, απλώνεται σε ένα αρκετά µεγαλύτερο εύρος συχνοτήτων, ενώ στη διαδικασία της λήψης του γίνεται το αντίστροφο. Η πολύτιμη ιδιότητα που έχουν παρόμοιες τεχνικές είναι ότι ο θόρυβος και οι τυχόν παρεµβολές απορρίπτονται σε µεγάλο βαθµό. Με τον τρόπο αυτό χρησιμοποιούμε για τη µετάδοση περισσότερο φάσμα συχνοτήτων, από την άλλη κερδίζουμε σε ποιότητα µετάδοσης. 2.3 Πρότυπο ΙΕΕΕ Tο πρότυπο ομοίως με το αναπτύχθηκε από την ομάδα 16 της IEEE 802.Όπως αναφέραμε και προηγουμένως η IEEE 802 είναι η επιτροπή που ασχολείται με LAN, MAN (metropolitan area network) standards. Το ειδικεύεται σε ευρυζωνική σημείου προς σημείο ασύρματη πρόσβαση (point-to-point broadband wireless access). Για να γίνουμε σε αυτό το σημείο περισσότερο κατανοητοί η τεχνολογία broadband wireless access (BWA), έχει ως στόχο να παρέχει ασύρματη πρόσβαση σε δίκτυα δεδομένων, με πολύ υψηλό ρυθμό μετάδοσης δεδομένων. Το πρότυπο είναι γνωστό και ως WiMAX που σημαίνει Worldwide Interoperability for Microwave Access. Παρόμοιες τεχνολογίες με το WiMAX είναι 57

61 η BWA καθώς και η HIPERMAN η οποία είναι και η «Ευρωπαία» ανταγωνίστρια της. To WiMAX δεν συγκρούεται με το WiFi αλλά στη πραγματικότητα το συμπληρώνει. Το WiMAX είναι μια ασύρματη WAN (wide area network) τεχνολογία η οποία συνδέει τους σταθμούς βάσης (hotspots) του WiFi με το internet και έτσι αποτελεί μια επέκταση του. Να σημειώσουμε εδώ ότι το hotspot έχει την ίδια έννοια με το access point για το οποίο μιλήσαμε παραπάνω. Βασικό χαρακτηριστικό του είναι ότι μπορεί να παρέχει ασύρματη σύνδεση σε ένα εύρος μεγαλύτερο από 50 χιλιόμετρα χωρίς να χρειάζεται άμεση οπτική επαφή με ένα σταθμό βάσης. Επίσης το πρότυπο εξασφαλίζει ένα ρυθμό μετάδοσης δεδομένων ίσο με 54 Mbit/s Προσδοκίες από το WiMAX: Το WiMAX στοχεύει στο να δώσει τη δυνατότητα σε εκατομμύρια ανθρώπους να έχουν πρόσβαση στο internet ασύρματα, γρήγορα αλλά και φθηνά. Για να καταλάβουμε καλύτερα ένας σταθμός βάσης WiMAX αναμένεται να παρέχει γρήγορες συνδέσεις στο internet σε σπίτια και εταιρίες σε ακτίνα μεγαλύτερη των 30 χιλιομέτρων. Ο σταθμοί βάσης αναμένεται να μετατρέψουν μια περιοχή σε WMAN (wireless metropolitan area) και έτσι να επιτρέπουν οποιαδήποτε ασύρματη κίνηση μέσα σε αυτήν όπως επικοινωνία laptops και PDA s. Eδώ όμως πρέπει να πούμε ότι πραγματικό roaming σε ασύρματο ευρυζωνικό δίκτυο βασισμένο σε κελιά αναμένεται να εξυπηρετηθεί από ένα άλλο standard της IEEE το Περισσότερες λεπτομέρειες για την αρχιτεκτονική του την ασφάλεια καθώς και μια σύγκριση με το θα παρουσιάσουμε σε επόμενο κεφάλαιο. 58

62 2.4 Bluetooth; Τι είναι το Bluetooth; Eίναι μια παγκοσμίως διαθέσιμη ραδιοσυχνότητα η οποία συνδέει μεταξύ τους συσκευές με δυνατότητα Bluetooth σε αποστάσεις μέχρι περίπου δέκα μέτρα. Με την τεχνολογία αυτή, μπορείτε να συνδέσετε το φορητό υπολογιστή σας ή τον υπολογιστή χειρός με άλλους φορητούς υπολογιστές, κινητά τηλέφωνα, φωτογραφικές μηχανές, πληκτρολόγια, ηχεία, ακόμα και με ένα ποντίκι υπολογιστή. Η συχνότητα του Bluetooth είναι 2,4GHz καθώς το εύρος ζώνης είναι στο 1 MHz. Τέλος η ταχύτητα μεταφοράς δεδομένων είναι μέχρι 1Mbps ενώ είναι δυνατή και η ταυτόχρονη μεταφορά ήχου. Μια χαρακτηρστική εικόνα που δείχνει το εύρος των εφαρμογών του Bluetooth φαίνεται παρακάτω. Bluetooth applications. 59

63 2.4.2 Τι κάνει για εσάς; Σας επιτρέπει να κάνετε γρήγορη και εύκολη σύνδεση μεταξύ των συσκευών με δυνατότητα Bluetooth, δημιουργώντας ένα προσωπικό δίκτυο (PAN) το οποίο κάνει δυνατό το συνδυασμό όλων των βασικών εργαλείων σας με όλες τις λειτουργίες γραφείου. Η χρήση δικτύου peer-peer της τεχνολογίας Bluetooth σας επιτρέπει την εύκολη ανταλλαγή αρχείων σε πρόχειρες συναντήσεις, την εξοικονόμηση χρόνου στην εκτύπωση εγγράφων χωρίς να χρειάζεται να συνδεθείτε σε ένα σταθερό ή ασύρματο δίκτυο. Τελειώσατε, για παράδειγμα, μια συνάντηση στο γραφείο του πελάτη σας και πρέπει να εκτυπώσετε την αναφορά κατάστασης για άμεση ενέργεια. Με τη χρήση της τεχνολογίας Bluetooth, μπορείτε να εκτυπώσετε την αναφορά από το φορητό υπολογιστή σας χρησιμοποιώντας κάποιον εκτυπωτή με δυνατότητα Bluetooth, χωρίς καλώδια και αναστάτωση, χωρίς ακόμα και να χρειάζεται να μετακινηθείτε Ιστορικά στοιχεία Το 1994 η εταιρεία Ericsson έδειξε ενδιαφέρον για τη σύνδεση των κινητών τηλεφώνων σε άλλες συσκευές χωρίς καλώδια. Έτσι μαζί με άλλες εταιρίες (IBM Intel, Nokia, Toshiba) σχημάτισε τη SIG (Special Interest Group) που σημαίνει ουσιαστικά κοινοπραξία, για την ανάπτυξη ενός προτύπου ασύρματης διασύνδεσης υπολογιστικών και επικοινωνιακών συσκευών και βοηθημάτων με χρήση ραδιοκυματικών πομποδεκτών μικρής εμβέλειας, χαμηλής ισχύος και χαμηλού κόστους. Το έργο ονομάστηκε Bluetooth, από τον Harald Blaatand το 2 ο 60

64 (ή Bluetooth) ( ), ένα βασιλιά των Βίκινγκς που ενοποίησε (κατέκτησε) τη Δανία και τη Νορβηγία χωρίς να χρησιμοποιήσει καλώδια. Αν και η αρχική ιδέα ήταν να απαλλαγούμε από τα καλώδια ανάμεσα στις συσκευές, το έργο αυτό άρχισε σύντομα να εισβάλλει και στο χώρο των ασύρματων LAN. Αν και αυτή η κίνηση κάνει το πρότυπο ποιο χρήσιμο δημιουργεί κάποιο ανταγωνισμό με το πρότυπο Για να χειροτερέψουν τα πράγματα τα δύο συστήματα παρεμβάλλονται ηλεκτρικά μεταξύ τους. Επίσης να σημειώσουμε εδώ ότι και η Hewlett-Packard παρουσίασε πριν από μερικά χρόνια ένα υπέρυθρο δίκτυο για σύνδεση περιφερειακών υπολογιστών χωρίς καλώδια, αλλά δε γνώρισε επιτυχία. Η επιτροπή του Bluetooth δε πτοήθηκε από τις εξελίξεις και τον Ιούλιο του 1999 εξέδωσε μια προδιαγραφή 1500 σελίδων για την έκδοση 1.0 του συστήματος. Λίγο αργότερα η ομάδα προτύπων του ΙΕΕΕ που δούλευε πάνω σε WLAN, υιοθέτησε ως βάση το έγγραφο του Bluetooth και άρχισε να το τροποποιεί. Αν και μπορεί να φαίνεται περίεργη η τυποποίηση ενός συστήματος που έχει ήδη πολύ λεπτομερείς προδιαγραφές και δεν έχει ασύμβατες υλοποιήσεις που να χρειάζεται να εναρμονιστούν, η ιστορία δείχνει ότι η ύπαρξη ενός ανοικτού προτύπου το οποίο διαχειρίζεται μια ουδέτερη αρχή όπως η ΙΕΕΕ συχνά προάγει τη χρήση μιας τεχνολογίας. Σήμερα αν και οι εκδόσεις της επιτροπής του Bluetooth και του ΙΕΕΕ δεν είναι πανομοιότυπες, υπάρχει ελπίδα ότι θα συγκλίνουν σε ένα μοναδικό πρότυπο. url=(0251) Αρχιτεκτονική Bluetooth Συνεχίζοντας θα αναφέρουμε κάποια βασικά σημεία της αρχιτεκτονικής του Bluetooth.H βασική μονάδα ενός συστήματος Bluetooth είναι ένα μικροσκοπικό δίκτυο το piconet. To piconet αποτελείται από ένα κόμβο master και μέχρι επτά ενεργούς συνεργάτες (slaves), μέσα σε μια απόσταση 10 μέτρων. Πολλαπλά piconets μπορούν να συνυπάρξουν στο ίδιο μεγάλο δωμάτιο, ενώ μπορεί να είναι 61

65 συνδεδεμένα μέσω ενός κόμβου γέφυρας. Ένα τέτοιο διασυνδεδεμένο σύνολο φαίνεται στο σχήμα 8 και ονομάζεται διάσπαρτο δίκτυο (scatternet). Να πούμε ότι στο σχήμα 8 έχουμε δύο piconets το Α και το Β. Το piconet Β αποτελείτε από έναν master v2 και τα v3, v5, v6 είναι slaves. Το v3 που είναι η γέφυρα υπηρέτης χρησιμοποιείται σαν router για τα δύο piconets. Τέλος τα v7, v8 είναι εκτός του εύρους του δικτύου. Scatternet. Εκτός από τους 7 ενεργούς κόμβους υπηρέτη του piconet μπορούν να υπάρχουν μέχρι και 255 σταθμευμένη (parked) κόμβοι στο δίκτυο. Οι κόμβοι αυτοί είναι συσκευές τις οποίες ο master έχει φέρει σε κατάσταση χαμηλής ισχύος, έτσι ώστε να μειώσει τη κατανάλωση των μπαταριών τους. Στην parked (η οποία συμβολίζεται στο σχήμα με καφέ χρώμα) κατάσταση η συσκευή δε μπορεί να κάνει τίποτε άλλο από το να αποκρίνεται σε ένα σήμα ενεργοποίησης ή σε ένα σήμα φάρου από το master. 62