Standard 802.11b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit.

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1 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit

2 INHALT: Standard 802.11b 1. Strukturen, Aufbau, Einsatzzwecke
Vergleich Sicherheit INHALT: 1. Strukturen, Aufbau, Einsatzzwecke und Vergleich mit anderen Wireless- Technologien 2. Sicherheit für b – Netze

3 Standard 802.11b Struktur WLAN 802.11b
Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Struktur WLAN b Einbindung in das ISO/OSI – Schichtenmodell - Mac-Layer / LLC - Physical Layer Kollisionsprotokolle - CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidan.) - CSMA/CD (Carrier Sense Multiple Access / Collision Detection) Übertragungstechniken - DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum) - FHSS (Frequency Hopping Spread Spectrum)

4 Einbindung in ISO/OSI - Schichtenmodell
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Einbindung in ISO/OSI - Schichtenmodell

5 MAC – Layer / Logical Link Control (LLC)
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken MAC – Layer / Logical Link Control (LLC) Im MAC – Layer erfolgt die Zugriffssteuerung mit Hilfe der Distributed Coordination Function (DCF) und der Point Coordination Function (PCF). Eine zentrale Rolle nimmt hier der Interframe Space (IFS) in Bezug auf die Sendezeit zwischen 2 Paketen ein. Faustregel: Je kürzer der IFS, desto höher die Priorität Bei dem LLC geht es um die Steuerung der Datenübertragung auf der Sicherungsschicht. Sie besteht aus der Teilnehmerschnittstelle und u.a. der MAC – Schnittstelle.

6 Bitübertragungsschicht
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Bitübertragungsschicht Auch hier wird in einen Sublayer unterteilt; in die Physical Layer Convergence Protocol (PLCP); liefert den aktuellen Zustand des Mediums und die Physical Medium Dependant (PMD); zuständig u.a. für Coding.

7 Kollisionsprotokolle
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Kollisionsprotokolle Als Kollisionsprotokolle sind zu nennen: Carrier Sense Multiple Access (CSMA) mehrere Netzstationen haben Zugriff auf das Medium Station darf nur senden, wenn Medium nicht schon belegt ist Carrier Sense Multiple Access/Collision Avoidance (CSMA/CA) Abarbeitungen v. Sendeanforderungen erfolgt prioritätsgesteuert Vermeidung von Kollisionen und gut für Medien, die nicht auf Kollisionen reagieren; z.B. Funkkanäle Carrier Sense Multiple Access/Collision Detection (CSMA/CD) Sendewilligen Stationen erkennen Kollisionen auf dem Medium und ziehen Sendewunsch zurück Bei Kollision: Jamming – Signal und Abbruch, danach erneute Versendung

8 Standard 802.11b Übertragungstechniken
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Übertragungstechniken Frequency Hopping Spread Spectrum (FHSS) Sender und Empfänger wechseln nach zufälliger Abfolge die Träger- frequenz Wechsel = Hop Je nach Schnelligkeit des Frequenz-wechsels unterscheidet man zwischen schnellem / langsamem Frequenz- sprungverfahren evt. Störungen durch einen Stör-sender ist für kurze Zeit begrenzt

9 Übertragungstechniken
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit OSI-Schichten Kollisionsprotokolle Übertragungstechniken Übertragungstechniken Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Spreizung des Signals auf breiteres Frequenzband Unterbindung des Abhörens Moduliertes Signal meist schwächer als der Rauschpegel

10 Aufbau WLAN 802.11b Standard 802.11b Ad-Hoc – Modus
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Aufbau WLAN b Verschiedene WiFi - Topologien Ad-Hoc – Modus Infrastruktur Modus Roaming

11 Standard 802.11b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit
Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming

12 Ad-Hoc – Modus Standard 802.11b Netz besteht aus den Geräten selbst
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Ad-Hoc – Modus Netz besteht aus den Geräten selbst Punkt zu Punkt Verbindungen Geräte kommunizieren direkt miteinander geeignet für kleine Netze oder um 2 bestehende Netzwerke miteinander zu verbinden

13 Ad-Hoc – Modus Standard 802.11b
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Ad-Hoc – Modus Schwierigkeiten mit der Funknetzwerkkarte IBSS Mode Treiberprobleme bei verschiedenen Betriebssystemen

14 Standard 802.11b Access Points: Bridge Router Struktur Aufbau Einsatz
Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Access Points: Bridge Router

15 Access Points Standard 802.11b Klassisch: mit Ethernet – Anschluss
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Access Points Klassisch: mit Ethernet – Anschluss oder: mit Router – Funktion mit Anschluss an ISDN oder DSL oder: mit integriertem Hub Apple AirPort (Funknetzwerkkarte) Kostenlose Software verwandelt Mac in echten Access Point

16 Access Points Standard 802.11b direkt im vorhandenen Netzwerk unsicher
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Access Points direkt im vorhandenen Netzwerk unsicher Funknetzwerkkarte in Server oder Router zusätzliche Sicherheitsmassnahmen Sichere Protokolle, z.B. SSH VPN

17 Station „sucht“ verfügbare APs und Netze beacon frames probe frames
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Station „sucht“ verfügbare APs und Netze beacon frames probe frames Verbindung erlaubt Informationsaustausch kompletter Verkehr geht über AP

18 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Roaming Übergang einer Station aus einer Funkzelle in eine andere (im ESS) noch nicht standardisiert IAPP (Inter Access Point Protocol) Aironet Corp. Digital Ocean Lucent Technologies

19 Fazit Ad - Hoc Mode: Standard 802.11b schnell, einfach, kostengünstig
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Fazit Ad - Hoc Mode: schnell, einfach, kostengünstig Für kurze Entfernungen und begrenzte Teilnehmerzahl für Informierte und „Bastler“

20 Fazit Infrastructure Mode: Standard 802.11b teurer als Ad-Hoc-Mode
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ad-Hoc-Modus Infrastruktur Modus - Roaming Fazit Infrastructure Mode: teurer als Ad-Hoc-Mode für größere Lösungen geeignet

21 Einsatzgebiete WLAN Standard 802.11b Home / Privat Hochschulen
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Einsatzgebiete WLAN Home / Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile

22 anywhere, anytime, anything ...
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Die Begründung des Einsatzes sollte aus den Anwendungsfällen heraus gegeben sein: WLAN ist dann sinnvoll einzusetzen, wenn eine Verkabelung nicht möglich, nicht flexibel genug oder zu aufwendig und damit zu teuer ist! any* anywhere, anytime, anything ...

23 Einsatz Privat Standard 802.11b Surfen im Garten und im Biergarten
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Einsatz Privat Surfen im Garten und im Biergarten Synchronisation von Handy, Palm mit dem PC Bereitstellung / Nutzung von „Hot Spots“ zur Versorgung der "Nachbarschaft„

24 Einsatz in Hochschulen
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Einsatz in Hochschulen Zugriff auf Multimedia-Material Interaktion in Übungen und Seminaren Tagungen, Ausstellungen als Lehrgegenstand

25 Öffentliche Bereiche / Branchen:
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Öffentliche Bereiche / Branchen: Flughäfen Krankenhäuser Schulen und Universitäten Banken / Versicherungen Mittelstand / Industrie Hotel Kongresse / Messen

26 Anwendungsbeispiele:
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Anwendungsbeispiele: Öffentliche "Hot-Spots" Flughäfen, Hotels, Gaststätten, Stadtzentren Auch Nutzung für ADM, Vertreter, …

27 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile -> Erweiterung bereits bestehender drahtgebundener LAN‘s (in Büros): Bei schwierigen Verkabelungsverhältnissen Denkmalschutz, getrennte Firmengebäude, Bautätigkeiten, … Kurzzeitige Nutzungsfälle Projekte, Messestände, Schulungsinstallation, Konferenzen MA setzen Laptops an wechselnden Orten ein: Schreibtisch, Beratungsraum, Labor, … Kontakt zu mobilen MA (Servicetechniker, ADM)

28 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Unterstützung der Logistikprozesse vom Wareneingang bis zur Inventuraufnahme Einsatz von Terminals auf einem Gabelstapler zur schnelleren Bearbeitung von Transportaufträgen Ärzte bei der Visite, Pflegepersonal bei der Betreuung können online auf benötigte Daten zugreifen

29 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Vorteile Flexibilität / Mobilität / schnellerer Zugang zu Infos Ad-hoc-Netzwerke ohne großen Aufwand realisierbar Keine Verkabelungsprobleme Aufbau von Personal Area Networks (PAN) – Vernetzung von Drucker, Tastatur, Handheld, Handy, Kamera

30 Wirtschaftlichkeit von WLAN
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Wirtschaftlichkeit von WLAN -> Kostenvorteile Mobilen Arbeitsplätzen wird der Netzwerkzugang in Real-Time ermöglicht Installationsflexibilität und weniger aufwendige Verkabelung Reduktion der Total-Cost-of-Ownership Die Systemauslegung erfolgt entsprechend den Anforderungen

31 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Privat Hochschulen Unternehmen Vor- und Nachteile Nachteile Derzeit noch niedrige Übertragungsraten (1-11 Mbit/s, später ~54 Mbit/s) Hohe Fehleranfälligkeit auf der Übertragungsstrecke im Vergleich zu Standard-LANs Kollisionserkennung Nationale Restriktionen Sicherheit / Datenschutz Kosten

32 Andere WLAN - Technologien
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Andere WLAN - Technologien Bluetooth Hyperlan / Hyperlan 2 HomeRF

33 Bluetooth Standard 802.11b Eigenschaften:
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Bluetooth Entwickelt von Bluetooth Special Interest Group (BSIG) (Ericson, Intel, IBM, Nokia, Toshiba) Schwerpunkt: Personal Area Network Eigenschaften: wie b im Frequenzbereich von 2.4 GHz Übertragungstechnik: Frequenzsprungverfahren (FHSS) Reichweite auf 10 m Medienzugriff: TDMA/TDD -> slotorientierte Übertragung

34 Vergleich zu 802.11 Standard 802.11b
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Vergleich zu Bluetooth als Alleskönner entwickelt Sehr großes Schichtenmodell, welches im Vergleich zum OSI- Modell über die untersten zwei Schichten hinausgeht

35 Vergleich zu 802.11b Standard 802.11b
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Vergleich zu b Master- Slave Konstellation (Piconet, Scatternets) 2 Arten von Verbindungen: SCO (Synchronous Connection Oriented) für synchrone und ACL (Asynchronous Connectionless Link) für asynchrone Verbindungen

36 Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF HyperLAN Als Europäischer Gegenentwurf von der ETSI entwickelt Frequenzbereich: 5 GHz; Übertragungsrate: 23,5 Mbps Nur dezentraler Zugriff, Ad- hoc Netz Übertragungstechnik: dynamische Frequenzwahl Weiterleiten der Daten durch Routingtabellen und Prioritäten

37 Vergleich zu 802.11b Standard 802.11b Hohe Dynamische Anpassung
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Vergleich zu b Hohe Dynamische Anpassung Sehr komplex durch Verzicht auf Access Point Kein Anbieter auf dem Markt vorhanden

38 HyperLAN 2 Standard 802.11b Frequenzbereich: 5 GHz
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF HyperLAN 2 Frequenzbereich: 5 GHz Übertragungsrate: 54 Mbps Nur Zentrale Funktionalität (AP und Slave) Übertragungstechnik: OFDM (Frequenz dynamisch wählbar) Medienzugriff: TDMA/TDD

39 Vergleich zu 802.11b Standard 802.11b
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Vergleich zu b Nur zentrale Unterstützung, kein Ad- hoc HyperLAN- Standart ist wesentlich komplexer zu implementieren bis jetzt kaum Anbieter auf dem Markt

40 HomeRF(=RadioFrequency)
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF HomeRF(=RadioFrequency) Als offener Firmenstandart entwickelt (Proxim) Frequenzbereich: 2,4 GHz Übertragungsrate: V1.2: 1,6 Mbps; V2.0 :10 Mbps, V2.1: 20 Mbps Übertragungstechnik: Frequenzsprung Medienzugriff: SWAP-CA-Protokoll (Hybrid aus TDMA und CSMA)

41 Vergleich mit 802.11b: Standard 802.11b
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Bluetooth HiperLAN / HL2 HomeRF Vergleich mit b: Aufgrund seiner Leistungsfähigkeit nur für den SoHo- Bereich gedacht schwerpunktmäßig auf Sprach- und Multimediaverkehr ausgerichtet Ad- hoc möglich Geringe Störanfälligkeit und hohe Datensicherheit

42 Wie geht’s weiter? Standard 802.11b 802.11a versus HyperLAN 2
Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Wie geht’s weiter? 802.11a versus HyperLAN 2 Bluetooth als Komplement zu a oder HyperLAN 2

43 Ausblick: Das vernetzte Haus
Standard b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit Ausblick: Das vernetzte Haus Auskunft unter:

44 Standard 802.11b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit
HIPERLAN - High Performance Radio Local Area Network, vom europäischen Gremium ETSI entwickelter Standard für drahtlose Netze. Type 1 spezifiziert ein drahtloses Ethernet mit 24 MBit/s im 5-GHz-Band. In Entwicklung sind noch Type 2 (Wireless ATM mit 20 MBit/s im 5-GHz-Band), HIPERAccess (Wireless Local Loop mit 20 MBit/s im 5-GHz-Band) und HIPERLink (drahtlose Punkt-zu-Punkt-Verbindungen mit 155 MBit/s im 17-GHz-Band). HomeRF - Home Radio Frequency; die HomeRF Working Group ( möchte als Industriekonsortium eine kostengünstige, abgespeckte Version des IEEE Standards für Endanwender etablieren. IEEE offizieller Standard für drahtlose Netze mit bis zu 2 MBit/s auf einer Frequenz von 2,4 GHz. IEEE /HR High Rate, gebräuchliche Bezeichnung für ein WLAN mit 11 MBit/s auf einer Frequenz von 2,4 GHz nach neueren Standardisierungen im Rahmen von IEEE Link Layer - Schicht 2 des OSI-Referenzmodells für Netzwerke, die den Zugriff auf das Netzwerkmedium beschreibt. Line of Sight - direkte Sichtverbindung zwischen zwei Antennen, die für eine Richtfunkverbindung über größere Entfernungen hinweg notwendig ist. MAC - Media Access Control, Sublayer in Schicht 2 (Link Layer) des OSI-Referenzmodells. OpenAir - vom Hersteller Proxim entwickelter Standard für drahtlose Netze, den die Firma selbst in ihrer RangeLAN2-Produktreihe einsezte. OpenAir war bis zur Verabschiedung von die einzige WLAN-Technik, die nicht auf eine Firma beschränkt war. Roaming - freies Bewegen eines Rechners durch ein Wireless LAN über mehrere Access Points hinweg. SWAP - Shared Wireless Access Protocol, Spezifikation der HomeRF Working Group für ein kostengünstiges Wireless LAN mit Möglichkeiten zur Sprachübertragung.

45 Standard 802.11b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit
Access Point (AP) - Erweiterungsgerät für ein drahtloses Netz, das die Reichweite erhöhen kann und das Wireless LAN mit kabelgebundenen Netzen verbindet. BAPT - Bundesamt für Post und Telekommunikation, Zulassungsbehörde für Funkanlagen. Base Station - in der Terminologie ein Access Point Basic Service Set (BSS) - die Bezeichnung für eine Funkzelle in der Nomenklatur nach Chipping Code - Spreizcode in einem Spread-Spectrum-System DECT - Digital Enhanced Cordless Telecommunication, Standard für kabellose In-house-Telefone Distribution System - die Verbindung zwischen Access Points in einem Wireless LAN nach IEEE DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum, Technik auf dem MAC-Layer für Wireless LANs Extended Service Set (ESS) - Begriff nach IEEE , der das gesamte Wireless LAN beschreibt Extension Point - ein spezieller Access Point zur Erweiterung eines WLAN (etwa bei Proxims RangeLAN) FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum, Technik auf dem MAC-Layer für Wireless LANs Funkzelle - von der Antenne eines drahtlosen Gerätes ausgeleuchteter Bereich IEEE Standard für drahtlose Kommunikationsnetze Link Layer - die Schicht 2 des OSI-Referenzmodells, die den Zugriff auf das Netzwerkmedium beschreibt Line of Sight (LOS) - die notwendige direkte Sichtverbindung zwischen zwei Richtfunkantennen MAC - Medium Access Control, der MAC-Sublayer im Link Layer (Schicht 2) des OSI-Referenzmodells MobileIP - Unterstützung für mobile Rechner im IP-Netzwerk Multipath Fading - die Reflexion von Funksignalen an Hindernissen. Daraus resultieren Störungen durch mehrfaches Empfangen des Signals, dem durch Reflexion auch phasen- und zeitverzögerte Anteile des Ursprungssignals überlagert sind. Roaming - freies Bewegen eines Rechners durch ein Wireless LAN über mehrere Access Points hinweg.

46 Standard 802.11b Struktur Aufbau Einsatz Vergleich Sicherheit
Kontaktbörse - Glossar zu drahtlosen Netzen Access Point (AP) - Stand-alone-Gerät zur räumlichen Erweiterung drahtloser Netze und zur Anbindung des Funk-LANs an ein drahtgebundenes Ethernet. Base Station - Access Point in der Terminologie des WLAN-Standards IEEE Basic Service Set (BSS) - eine von einer Netzwerkkarte oder einem Access Point gebildete Funkzelle nach IEEE Alle Rechner, die sich innerhalb einer Funkzelle oder innerhalb mehrerer, sich überlappender Funkzellen befinden, können direkt miteinander kommunizieren. DECT - Digital Enhanced Cordless Telecommunication, Spezifikation für drahtlose Telefone im Haus. Distribution System (DS) - der Bereich mehrerer sich überlappender Funkzellen von Access Points nach IEEE DSSS - Direct Sequence Spread Spectrum, Technik auf dem MAC-Layer von drahtlosen Netzen [1]. Ethernet Bridge - Stand-alone-Gerät für den Übergang zwischen einem Funk-Netz und einem drahtgebundenen LAN. Im Unterschied zu Access Points dient eine Ethernet Bridge aber nicht zur Erweiterung der räumlichen Ausdehnung eines WLANs. Extended Service Set (ESS) - das gesamte, aus Netzwerkkarten, Access Points, Bridges und Funkstrecken gebildete Wireless LAN nach IEEE FHSS - Frequency Hopping Spread Spectrum, Technik auf dem MAC-Layer von drahtlosen Netzen [1]. Funkzelle - von der Antenne eines drahtlosen Geräts ausgeleuchteter Bereich.