Wi-Fi to technologia bezprzewodowej sieci LAN oparta na standardach IEEE 802.11. Urządzenia, które mogą korzystać z tej technologii, to komputery osobiste, konsole do gier, telefony i tablety, aparaty cyfrowe, niektóre telewizory, odtwarzacze audio i nowoczesne drukarki.
Urządzenia obsługujące Wi-Fi mogą łączyć się z Internetem za pośrednictwem sieci WLAN i bezprzewodowego punktu dostępowego. Ten ostatni ma zasięg około 20 metrów w pomieszczeniach i znacznie więcej na zewnątrz. Zasięg punktu dostępu może być mały (pojedynczy pokój ze ścianami blokującymi łączność radiową) lub bardzo duży (kilka kilometrów kwadratowych), osiągany przy użyciu wielu nakładających się punktów dostępu.
Co to jest?
Nazwa tej sieci bezprzewodowej - Wi-Fi - zaczęła być używana w sierpniu 1999 roku. Została stworzona przez firmę doradczą Interbrand w celu stworzenia łatwej do zapamiętania nazwy.
The Wi-Fi Developers Alliance używało bezsensownego sloganu reklamowego przez krótki czas po utworzeniu znaku towarowego, który brzmiał jak „Standard bezprzewodowyprecyzja. Wkrótce zmieniono go na WirelessFidelity.
Jak to działa?
Podstawowe informacje o sieciach Wi-Fi są następujące.
Standard IEEE 802.11 to zestaw specyfikacji kontroli dostępu do nośnika (MAC) i warstwy fizycznej (PHY) do komunikacji komputerowej w bezprzewodowej sieci lokalnej (WLAN) w pasmach częstotliwości 2, 4, 3, 6, 5 i 60 GHz. Są one tworzone i utrzymywane przez Komitet Standardów IEEE LAN/MAN (IEEE 802). Podstawowa wersja normy została wydana w 1997 roku i podlegała kolejnym zmianom. Stanowią one podstawę dla produktów sieci bezprzewodowych wykorzystujących markę Wi-Fi. Chociaż każda poprawka jest oficjalnie uchylana, gdy jest uwzględniona w najnowszej wersji standardu, świat korporacyjny ma tendencję do sprzedawania zmian, ponieważ zwięźle określają możliwości swoich produktów. W rezultacie każda zmiana staje się osobnym standardem.
Bezprzewodowe sieci Wi-Fi najczęściej korzystają z pasm częstotliwości radiowych UHF 2,4 GHz (12 cm) i UHF 5,8 GHz (5 cm). Każda osoba znajdująca się w zasięgu modemu może próbować uzyskać dostęp do połączenia. Z tego powodu Wi-Fi jest bardziej podatne na ataki niż sieci przewodowe.
Zabezpieczony dostęp do sieci Wi-Fi to rodzina technologii zaprojektowanych do ochrony informacji przesyłanych w takich sieciach, w tym w sieciach osobistych i korporacyjnych. Funkcje bezpieczeństwa stale ewoluują, aby zapewnić silniejszą ochronę i nowe metody.
Jak skonfigurować bezprzewodową sieć Wi-Fi?
Aby połączyć się z siecią Wi-Fi LAN, komputer musi być wyposażony w kontroler interfejsu sieci bezprzewodowej. Połączenie komputera i interfejsu kontrolera nazywa się stacją. Dla wszystkich stacji korzystających z jednego kanału komunikacji radiowej transmisje na nim odbierane są w zasięgu. Przejście sygnału nie jest gwarantowane i dlatego jest najlepszym mechanizmem dostarczania. Fala nośna służy do przesyłania danych. Fale te są zorganizowane w pakiety wysyłane przez łącze Ethernet.
Dostęp do Internetu
Nowoczesną technologię Wi-Fi można wykorzystać do zapewnienia dostępu do Internetu urządzeniom znajdującym się w zasięgu sygnału. Zasięg jednego lub większej liczby połączonych ze sobą punktów dostępu może wahać się od małego obszaru do znacznej liczby kilometrów kwadratowych. Pokrycie większego obszaru może wymagać grupy punktów dostępowych z nakładającym się zasięgiem.
Wi-Fi zapewnia usługi w prywatnych domach, firmach i publicznych hotspotach, które są instalowane bezpłatnie lub za opłatą, często korzystając z określonej strony internetowej jako źródła dostępu. Organizacje i firmy, takie jak lotniska, hotele i restauracje, często zapewniają bezpłatne połączenia, aby przyciągnąć klientów.
Routery obejmują abonenta cyfrowego lub modem kablowy oraz hotspot Wi-Fi. Często są instalowane w budynkach mieszkalnych.i innych budynków oraz zapewniają dostęp do Internetu i połączenia wszystkim urządzeniom podłączonym do nich bezprzewodowo lub kablowo.
Routery przenośne
Konfigurację bezprzewodowych sieci Wi-Fi można również przeprowadzić na urządzeniach przenośnych. Routery zasilane bateryjnie mogą zawierać komórkowe radio internetowe i hotspot Wi-Fi. Po wykupieniu abonamentu na komórkowy nośnik danych umożliwiają sąsiednim stacjom dostęp do Internetu za pośrednictwem sieci 2G, 3G lub 4G z wykorzystaniem technologii bondingu. Wiele smartfonów ma wbudowane tego typu funkcje, w tym te oparte na systemach Android, BlackBerry, Bada, iOS (iPhone), WindowsPhone i Symbian, chociaż operatorzy często wyłączają tę funkcję lub pobierają opłatę za jej włączenie, szczególnie dla klientów z nieograniczoną ilością danych. Niektóre laptopy z kartą modemu komórkowego mogą również działać jako mobilne punkty dostępu do Internetu.
Połączenie ad-hoc
Sieci Wi-Fi umożliwiają również bezpośrednią komunikację z jednego komputera do drugiego bez punktu pośredniczącego. Nazywa się to sygnalizacją specjalną. Ten tryb sieci bezprzewodowej Ad-hoc okazał się popularny w przenośnych konsolach do gier dla wielu graczy, takich jak Nintendo DS, PlayStation Portable, aparaty cyfrowe i inne urządzenia elektroniki użytkowej. Niektóre urządzenia mogą również korzystać z połączenia internetowego w trybie adhoc, stając się „hotspotami” lub „wirtualnymi routerami”.
Innym sposobem bezpośredniej komunikacji przez sieć Wi-Fi jest Tunneled Direct Link Setup (TDLS), który pozwala dwóm urządzeniom w tej samej sieci komunikować się bezpośrednio zamiast przez punkt dostępu.
Sprzęt
Wi-Fi sprawia, że łączenie się z sieciami lokalnymi jest tańsze. Ponadto połączenia bezprzewodowe można umieścić tam, gdzie nie można użyć kabla (np. na otwartych przestrzeniach i zabytkowych budynkach). Jednak ściany budynków wykonane z niektórych materiałów (takich jak kamień o dużej zawartości metalu) mogą blokować sygnały bezprzewodowej sieci LAN Wi-Fi.
Współcześni producenci tworzą takie karty sieciowe w większości laptopów. Cena chipsetu Wi-Fi wciąż spada, dzięki czemu jest to niedrogie rozwiązanie sieciowe dostępne w większej liczbie urządzeń.
Różne konkurencyjne marki punktów dostępowych i interfejsów sieciowych klienta mogą współpracować na podstawowym poziomie usług. Produkty oznaczone jako „Wi-Fi Certified” przez organizację Wi-Fi Alliance są wstecznie kompatybilne. W przeciwieństwie do telefonów komórkowych każde standardowe urządzenie będzie działać w dowolnym miejscu na świecie.
Adaptery USB
Bezprzewodowy punkt dostępowy (WAP) łączy grupę urządzeń bezprzewodowych z pobliską przewodową siecią LAN. Przypomina koncentrator sieciowy, przekazując dane między podłączonymi urządzeniami, oprócz jednego (najczęściej) podłączonego przewodowo gadżetu, najczęściej przełącznika Ethernet. toumożliwia komunikację między wszystkimi podłączonymi urządzeniami.
Karty bezprzewodowe umożliwiają urządzeniom łączenie się z Internetem. Synchronizują się z urządzeniami korzystającymi z różnych zewnętrznych lub wewnętrznych połączeń, takich jak PCI, miniPCI, USB, ExpressCard, Cardbus i PC Card. Od 2010 roku większość najnowszych laptopów ma wbudowane adaptery.
Routery bezprzewodowe integrują punkt dostępowy, przełącznik Ethernet i wewnętrzne oprogramowanie routera, które zapewnia przekazywanie adresów IP, NAT i DNS przez wbudowany interfejs WAN. To urządzenie umożliwia podłączenie przewodowych i bezprzewodowych urządzeń Ethernet LAN do zwykłego urządzenia WAN (takiego jak modem kablowy lub DSL).
Router bezprzewodowy umożliwia skonfigurowanie wszystkich trzech komponentów (głównie punktu dostępowego i routera) za pomocą jednego centralnego narzędzia. Jest to zazwyczaj zintegrowany serwer WWW dostępny dla przewodowych i bezprzewodowych sieci LAN, a często także dla klientów WAN. To narzędzie może być również aplikacją działającą na komputerze, jak ma to miejsce w przypadku AirPort firmy Apple, który jest kontrolowany za pomocą Narzędzia AirPort w systemie macOS i iOS.
Bezprzewodowy mostek sieciowy łączy sieć przewodową z siecią bezprzewodową. Różni się od punktu dostępowego: ten ostatni łączy urządzenia bezprzewodowe z siecią kablową na poziomie łącza danych. Do połączenia dwóch można użyć dwóch mostów bezprzewodowychsieci kablowe przez własną linię, co jest przydatne w sytuacjach, gdy połączenie przewodowe może być niedostępne, na przykład między dwoma oddzielnymi domami lub zdalnymi lokalizacjami.
Dwuzakresowy most bezprzewodowy może być również używany do zapewnienia sieci 5 GHz na urządzeniu, które obsługuje tylko sieć bezprzewodową 2,4 GHz i ma port kablowy Ethernet. Ponadto wzmacniacze zasięgu lub wzmacniacze mogą zwiększyć zasięg istniejącej sieci Wi-Fi.
Systemy wbudowane
Ostatnio (zwłaszcza od 2007 r.) coraz częściej pojawiają się wbudowane moduły Wi-Fi. Obejmują system operacyjny czasu rzeczywistego i zapewniają łatwy sposób bezprzewodowego podłączenia dowolnego urządzenia wyposażonego w port szeregowy i przesyłania przez niego danych. Pozwala to na tworzenie prostych urządzeń sterujących. Przykładem może być przenośne urządzenie EKG monitorujące pacjenta w domu. Dzięki obsłudze Wi-Fi może komunikować się ze zdalnym komputerem przez Internet.
Te moduły zostały zaprojektowane przez producentów OEM, więc producenci urządzeń potrzebują jedynie minimalnej wiedzy na temat informacji Wi-Fi, aby umożliwić ich produktom łączenie się.
Bezpieczeństwo sieci
Główny problem związany z bezpieczeństwem sieci bezprzewodowej polega na tym, że jest ona łatwiej dostępna niż w przypadku tradycyjnych sieci przewodowych (takich jak Ethernet). W przypadku połączenia przewodowego musisz albo uzyskać dostęp do budynku (fizyczniepołączyć się z siecią wewnętrzną) lub przebić się przez zewnętrzną zaporę. Aby włączyć Wi-Fi, wystarczy znaleźć się w zasięgu sygnału. Większość sieci korporacyjnych chroni wrażliwe dane i systemy, próbując odmówić dostępu z zewnątrz. Włączenie tej technologii zmniejsza bezpieczeństwo, jeśli sieć nie używa szyfrowania.
Bezpieczeństwo Wi-Fi
Częstym sposobem zapobiegania dostępowi nieautoryzowanych użytkowników jest ukrycie nazwy punktu dostępu poprzez wyłączenie rozgłaszania SSID. Chociaż jest to skuteczne w przypadku zwykłego użytkownika, jest zawodne jako metoda bezpieczeństwa, ponieważ identyfikator SSID jest przesyłany jawnie w odpowiedzi na żądanie klienta. Innym sposobem jest zezwolenie komputerom ze znanymi adresami MAC na łączenie się z siecią Wi-Fi, ale tutaj również występuje luka. Niektóre urządzenia podsłuchowe mogą dołączyć do sieci podszywając się pod autoryzowany adres.
Szyfrowanie WEP (Wired Equivalent Privacy) zostało zaprojektowane w celu ochrony przed przypadkowym podsłuchiwaniem, ale nie jest już uważane za bezpieczne. Narzędzia takie jak AirSnort lub Aircrack-ng mogą szybko odzyskać klucze WEP. Z tego powodu stowarzyszenie Wi-Fi Alliance zatwierdziło wdrożenie Wi-Fi Protected Access (WPA), który wykorzystuje protokół TKIP. Ta metoda ochrony została specjalnie zaprojektowana do stosowania na starszym sprzęcie, zwykle poprzez aktualizację oprogramowania układowego. Pomimo tego, że jest bezpieczniejszy niż WEP, WPA wykrył również lukę w zabezpieczeniach. Dalsze środki bezpieczeństwazezwolono na aktualizację tej technologii.
Bezpieczniejsza metoda WPA2 wykorzystująca Advanced Encryption Standard została po raz pierwszy wprowadzona w 2004 roku. Jest obsługiwany przez większość nowych urządzeń Wi-Fi i jest w pełni zgodny z WPA. W 2017 roku również w tym protokole wykryto lukę. Luka dotyczyła ataków z wykorzystaniem powtórzenia klucza znanego jako KRACK.
