Wi-Fi [
ˈwaɪfaɪ
] jest
znakiem towarowym
Wi-Fi Alliance
dla certyfikowanych produktów opartych na standardach
IEEE
802.11
. Ten certyfikat gwarantuje interoperacyjność pomiędzy różnymi urządzeniami bezprzewodowymi.
Nazwa Wi-Fi jest rozwijana jako skrót od „Wireless Fidelity”, podobnie jak norma jakości dźwięku Hi-Fi to „
High fidelity
”. Mimo tego, że takie rozwinięcie skrótu jest używane oficjalnie przez Wi-Fi Alliance[1][2][3], niektórzy twierdzą, że skrót ten nic nie znaczy[4][5].
Wi-Fi określa potocznie zestaw standardów stworzonych do budowy
bezprzewodowych
sieci komputerowych
. Szczególnym zastosowaniem Wi-Fi jest budowanie
sieci lokalnych
(LAN) opartych na
komunikacji
radiowej
czyli
WLAN
. Zasięg od kilku do kilkuset metrów i
przepustowości
sięgającej 108
Mb
/s,
transmisja
na dwóch kanałach jednocześnie. Produkty zgodne z Wi-Fi mają na sobie odpowiednie
logo
, które świadczy o zdolności do współpracy z innymi produktami tego typu. Logo Wi-Fi jest znakiem handlowym należącym do stowarzyszenia
Wi-Fi Alliance
. Standard Wi-Fi opiera się na
IEEE 802.11
.
Wi-Fi bazuje na takich protokołach warstwy fizycznej, jak:
-
DSSS
(ang. Direct Sequence Spread Spectrum),
-
FHSS
(ang. Frequency Hopping Spread Spectrum),
-
OFDM
(ang. Orthogonal Frequency Division Modulation).
Sieć Wi-Fi działa w darmowym paśmie częstotliwości od 2400 do 2485
MHz
(2,4GHz) lub 4915 do 5825 MHz (5GHz).
Wi-Fi jest obecnie wykorzystywane do budowania
rozległych sieci
internetowych
(WAN). Dostawcy usług internetowych (ang.
ISP
, Internet Service Provider) umożliwiają użytkownikom wyposażonym w przenośne urządzenia zgodne z Wi-Fi na bezprzewodowy dostęp do sieci. Jest to możliwe dzięki rozmieszczeniu w ruchliwych częściach
miast
obszarów nazywanych
hotspotami
. W wielu dużych miastach na świecie, jak
Seul
czy
Nowy Jork
, znajdują się już setki miejsc, gdzie można uzyskać dostęp do Internetu w ten sposób. Również w Polsce,
Rzeszów
jako jedyne miasto w Polsce udostępniło sieć darmowego internetu -
ResMAN
.
Standardy w sieciach bezprzewodowych
Główne standardy w sieciach bezprzewodowych:
- 802.11a – 54 Mb/s
częstotliwość
5
GHz
;
- 802.11b – 11 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz posiada zasięg ok. 30 m w pomieszczeniu i 120 m w otwartej przestrzeni; w praktyce można osiągnąć transfery rzędu 5,5 Mb/s. Materiały takie jak
woda
,
metal
, czy
beton
obniżają znacznie jakość
sygnału
; standard 802.11b podzielony jest na 14 kanałów o szerokości 22 MHz które częściowo się pokrywają, Polska wykorzystuje tylko pasma od 2400 do 2483,5 MHz – kanał od 1 do 13;
- 802.11g – 54 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, obecnie najpopularniejszy standard Wi-Fi, który powstał w czerwcu
2003
roku, w praktyce osiągalne są transfery do 20-22Mbit/s przy transmisji w jedną stronę, wykorzystanie starszych urządzeń w tym standardzie powoduje zmniejszenie prędkości do 11 Mb/s, jest bardziej podatna na zakłócanie i wymaga silniejszego i stabilniejszego sygnału niż 802.11b;
- 802.11n – 600 Mb/s częstotliwość 2,4 GHz, standard, który został wprowadzony na rynek w 2007 roku jako "draft", choć urządzenia "pre-N" pojawiały się już od 2002 roku. W dniu 4.09.2009 "draft-N" został ratyfikowany jako standard, w praktyce osiągalne są transfery rzędu 100Mbit/s w jedną stronę, jednak wymaga on bardzo silnego i stabilnego sygnału do działania.
oraz:
- 802.11c
- 802.11d
- 802.11e
- 802.11f
- 802.11h (w Europie odpowiednikiem jest 802.11a na częstotliwości 5 GHz)
- 802.11i (w tym systemie wprowadzono nowe zabezpieczenia za pomocą szyfrowania)
- 802.11j (powstał ze standardu 802.11a na potrzeby Japonii)
- 802.11r (dość szybki roaming)
Problemy występujące w czasie dostępu do sieci bezprzewodowych typu Wi-Fi
- Efekt przechwytywania – występuje, gdy do jednego odbiornika docierają dwa sygnały o różnej mocy. W tym przypadku sygnał mocniejszy zostanie odebrany prawidłowo natomiast słabszy zostanie zagłuszony.
- Zjawisko odkrytej stacji – zjawisko występuje wtedy, gdy stacja znajduje się w zasięgu stacji nadawczej, ale poza zasięgiem stacji odbiorczej.
- Zjawisko ukrytej stacji – stacja jest ukryta jeżeli znajduje się w zasięgu stacji odbierającej dane, ale jest poza zasięgiem stacji nadawczej.
- Interferencje – zakłócenia transmisji, powstają gdy stacja jest poza zasięgiem zarówno odbiornika jak i nadajnika, jednak wystarczająco blisko aby móc zakłócić przesyłanie informacji między nimi.
Bezpieczeństwo Wi-Fi
Stosowane metody zabezpieczeń zgodne ze standardem 802.11:
- uwierzytelniania – identyfikacja i weryfikacja autentyczności informacji przesyłanych przez użytkownika, który łączy się z siecią (
IEEE 802.1X
)
- protokół
WEP
(
ang.
Wired Equivalent Privacy) – działa na zasadzie współdzielonego klucza szyfrującego o długości 40 do 104 bitów i 24 bitowym wektorze inicjującym. WEP jest aktualnie bardzo złym zabezpieczeniem które nie chroni nas przed włamaniami z zewnątrz. W średnio obciążonej sieci klucze WEP można złamać w 90% przypadków, poniżej 1h pasywnego nasłuchiwania pakietów.
- protokoły
WPA
/
WPA2
– nowe, dużo bardziej bezpieczne mechanizmy szyfrowania przesyłanych danych.
- autoryzacja – zgoda lub brak zgody na żądaną usługę przez uwierzytelnionego użytkownika. Zabezpieczenie to jest wykonane przez punkt dostępu lub serwer dostępu.
- rejestracja raportów – rejestr akcji użytkownika związanych z dostępem do sieci. Kontrola raportów pozwala na szybką reakcję administratorów na niepokojące zdarzenia w sieci.
W sieciach bezprzewodowych (Wi-Fi) zabezpieczenia można podzielić na dwa typy: autoryzacji i transmisji. Autoryzacja ma na celu potwierdzić tożsamość użytkownika, natomiast typ transmisji ma nas zabezpieczyć przed podsłuchiwaniem. Obecnie są już nowe systemy zabezpieczeń, które posiadają same w sobie zabezpieczenie autoryzacji i transmisji.
Możliwe zagrożenia sieci bezprzewodowych:
- próby włamań do tego typu sieci,
- uruchamianie przez użytkowników nieautoryzowanych punktów dostępowych, stających się tylną furtką do sieci,
- wyszukiwanie niezabezpieczonych sieci –
wardriving
,
warchalking
.
Rozwój Wi-Fi
Wi-Fi kontra telefonia GSM
Wi-Fi zapewnia dziś transfery rzędu 54
Mbit
/
s
w hotspocie. Oznacza to, że jest wielokrotnie szybsze od połączeń
GPRS
oferowanych przez operatorów telefonii
GSM
. Wi-Fi nie posiada jeszcze pełnej funkcjonalności
sieci komórkowych
, ale ma miejsce znaczny postęp w tej dziedzinie. Firmy takie jak Zyxel, SocketIP, Symbol Technologies czy Unitech oferują usługi telefoniczne oparte na Wi-Fi. W związku z narastaniem konkurencji Wi-Fi i sieci komórkowych pojawił się termin 4G. Oznacza on, że Wi-Fi może stać się czwartą generacją telefonii komórkowej.
Jednak wykorzystanie Wi-Fi wiąże się jeszcze z dużymi problemami. Standard Wi-Fi nie zawiera mechanizmów
uwierzytelniania
podobnych do
kart SIM
. Trwają pracę nad stworzeniem odpowiednich standardów. Bardzo dużym problemem w Wi-Fi jest zasięg hotspotów. Nie przekracza on zwykle 500
metrów
[6], co oznacza, że Wi-Fi może być uzupełnieniem sieci GSM, jeżeli system telefonii ma obejmować cały obszar kraju takiego jak
Polska
.
Na koniec lata 2004 roku firma
Intel
zapowiedziała prezentację nowego
układu scalonego
łączącego w sobie funkcje komunikacji Wi-Fi oraz GSM. Miał on nosić nazwę WWAN (ang. Wireless Wide Area Network). Połączenie zasięgu sieci GSM oraz prędkości transferu z sieci Wi-Fi jest szansą na szybsze stworzenie telefonii trzeciej generacji bez wykorzystania bardzo drogiego standardu
UMTS
.
Dostęp do Wi-Fi
Obszary, gdzie można uzyskać dostęp do Wi-Fi nazywa się hotspotami. Sieci Wi-Fi stają się coraz popularniejsze zarówno w Polsce jak i na świecie. Istnieją miasta gdzie dostęp do tego typu sieci jest całkowicie bezpłatny, a co za tym idzie darmowy dostęp do internetu (Nowy Orlean, Rzeszów). Bogate państwa planują pokryć szczelną siecią Wi-Fi swój kraj by wszyscy mieli dostęp do darmowego internetu. W innych przypadkach konieczne jest wnoszenie opłat. Czasami rozliczenia opierają się na limitach transferowanych danych.
W wielu krajach na świecie dostęp do sieci Wi-Fi jest bezpłatny[7]. Firmy i instytucje posiadające nadmiarowe łącza internetowe niskim kosztem stawiają nadajniki Wi-Fi i udostępniają sieć za darmo dla wszystkich. W Polsce rozdawanie Internetu przez firmy jest naruszeniem prawa skarbowego. Usługi teleinformatyczne podlegają podatkowi
VAT
. Urzędnicy szacują koszt połączenia z Internetem (np. koszt Neostrady) i naliczają firmie udostępniającej sieć podatek. Z tego względu publiczne rozdawanie Internetu za darmo przez firmy w Polsce jest nielegalne. Firma, która chce świadczyć usługi dostępu do internetu powinna zgłosić ten fakt do UKE (dawniej URTiP), czyli do Urzędu Komunikacji Elektronicznej. Procedura legalizacji opisana jest na stronach Urzędu Komunikacji Elektronicznej[8].
Podmioty publiczne takie jak
samorządy terytorialne
dzięki posiadaniu dostępu do
infrastruktury
miejskiej mogą tanim kosztem budować sieci Wi-Fi pokrywające swoim zasięgiem centra aglomeracji miejskich. W Polsce przoduje pod tym względem
Rzeszów
. Samorząd tego miasta zbudował sieć radiową o nazwie
ResMAN
, aby zapewnić swoim mieszkańcom dostęp do Internetu oraz umożliwić obsługę systemów takich jak
monitoring
ulic czy
telematyka
systemu sygnalizacji ulicznej. Do połowy roku
2006
powstały 44 hotspoty pokrywające gęstą siecią centrum miasta. Program został sfinansowany częściowo z
funduszy strukturalnych
Unii Europejskiej
. Przykład ten stanowi wyjątek od reguły. Większość polskich samorządowców nie zdaje sobie sprawy z roli nowoczesnych technologii w rozwoju społeczeństwa oraz nie potrafi zabiegać o fundusze na te cele.
Większość operatorów posługuje się standardem
802.11b
. Prędkość zapewniana przez sieci to 11 Mbps.
Bezprzewodowy dostęp do Internetu
Niedrogi dostęp do Internetu poprzez sieć bezprzewodową lokalnego dostawcy został rozpowszechniony szczególnie na terenach pozamiejskich, gdzie nie ma możliwości korzystania z globalnej sieci w inny sposób. Opinie o takim sposobie dostępu – potocznie nazywanym "radiówką" są jednak podzielone. Lokalni dostawcy, licząc na szybki zysk, wykupują łącze z Internetem oraz instalują kilka stacji bazowych rozmieszczonych zazwyczaj w pobliskich wsiach. Zdecydowana większość punktów dostępowych oferuje dostęp do
Internetu
przez nieszyfrowane łącze 802.11b (11
Mb/s
). Dostępne za darmo narzędzia (
Wireshark
(dawniej Ethereal),
ettercap
) umożliwiające podsłuchanie każdej wiadomości przesyłanej w takiej sieci. Część
ISP
próbuje zwalczyć ten problem umożliwiając wykupienie szyfrowanego kanału
VPN
, ale zwykle wiąże się to ze znaczącym kosztem. Sygnał pomiędzy stacjami bazowymi dosyłany jest poprzez mosty bezprzewodowe (pracujące najczęściej na częstotliwości 5GHz).
Przyczynami niewłaściwego działania bezprzewodowego dostępu do Internetu świadczonego przez Wireless Internet Service Providera mogą być:
- nieudolne kształtowanie ruchu przez dostawcę;
- korzystanie z łącz o małych przepustowościach, nie nadających się do wykorzystania jako łącza operatorskie (popularny DSL);
- niewłaściwy dobór sprzętu radiowego (urządzeń aktywnych, okablowania, anten);
- niestabilne połączenia pomiędzy kolejnymi stacjami bazowymi;
- brak włączonej izolacji pomiędzy klientami na punkcie dostępowym;
- zbyt duża liczba klientów korzystających jednocześnie z danego punktu dostępowego (maksymalna zalecana liczba – 25 dla sprzętu klasy średniej).
Jakość bezprzewodowego dostępu do Internetu świadczonego poprzez lokalnych dostawców jest więc bardzo zróżnicowana.
Zalety i wady Wi-Fi
Zalety
- Możliwość budowy sieci z dostępem do Internetu w domu lub biurze, pozbawionej kabli.
- Korzystanie z bezprzewodowego Internetu poprzez lokalnych dostawców.
- Korzystanie z darmowego Internetu poprzez HotSpoty (dostępne w większych miastach).
- Swoboda i mobilność – bezprzewodowe podłączanie do sieci mobilnych urządzeń (notebooki, palmtopy).
- Łatwo dostępne i coraz tańsze urządzenia Wi-Fi na rynku.
- Duża odporność na wyładowania atmosferyczne w porównaniu z siecią LAN.
- Tanie, szybkie w instalacji.
- Możliwość łączenia się z internetem z każdego miejsca nawet w ruchu.
- Czasami bardzo potrzebne w budynkach zabytkowych gdzie nie można stosować okablowania.
- Relatywne szybkie w porównaniu do standardowych wymagań.
- Są częściej używane i poprawiają efektywność pracy.
- Stają się standardem w wielu domach prywatnych.
Wady
- Wykorzystywany w Wi-Fi standard 802.11b i 802.11g wykorzystuje pasmo 2,4
GHz
. W tym samym zakresie pracują takie urządzenia jak
Bluetooth
,
kuchenki mikrofalowe
, telefony bezprzewodowe, radary meteorologiczne, radiowa telewizja przemysłowa oraz wiele innych. Efektem może być zagłuszanie sygnałów Wi-Fi i ograniczenie zasięgu hotspota.
- Sieci Wi-Fi mają stosunkowo mały zasięg. Zwykle hotspot oparty na 802.11b lub 802.11g jest dostępny w odległości do 90 metrów w pomieszczeniach lub 150 metrów na zewnątrz.
- Jeżeli urządzenie wykorzystujące Wi-Fi nie zostanie poprawnie skonfigurowane, może się stać łatwym celem ataku. Wykorzystywany w sieciach radiowych standard kryptografii
WEP
jest łatwy do złamania. Jednak operatorzy wprowadzają powoli inny protokół
WPA2
, który ma zapewnić lepsze bezpieczeństwo.
- Połączenia na dalekie odległości mogą niekiedy okazać się niestabilne, gdy odbierany sygnał z punktu dostępowego jest zbyt słaby.
- Prędkość transmisji danych w przypadku wykorzystania standardu Wi-Fi nie dorównuje rozwiązaniom kablowym, jednak jest wystarczająca do korzystania z Internetu.
- Mniej bezpieczne wymagają dodatkowych zabezpieczeń co dodatkowo zmniejsza prędkość przesyłu.
- Czasami eter jest zajęty szczególnie w dużych miastach gdzie nie ma wolnych pasm częstotliwości.
- Wymagają rezerwacji odpowiedniego pasma.
- Szybkość transmisji zależy od odległości między urządzeniami komunikującymi się.
- Bardzo podatne na zakłócenia.
Zobacz też
Przypisy
Linki zewnętrzne
Hasło nie występuje w innych hasłach!
