Sukces telefonii komórkowej wraz z rewolucją całego przemysłu telekomunikacyjnego, jaką spowodował oznaczał, iż jedynie kwestią czasu jest wprowadzenie na rynek sieci bezprzewodowych, które opierać się będą na podobnych jak telefony komórkowe zasadach. W związku z rewolucją łączności bezprzewodowej mającą miejsce w 1997 roku, organizacja IEEE wprowadziła normę 802.11, która określała "radiowy ethernet" (inaczej Wireless LAN, czyli sieć bezprzewodowa, w skrócie WLAN), wykorzystujący niezupełnie bezpłatne pasmo 2400 - 2485MHz.

Sieć radiowa stanowi alternatywne rozwiązanie dla sytuacji, w których nie można przeprowadzić kabli pod ziemią, lub gdy chodzi o zachowanie w idealnym stanie na przykład zabytkowego budynku. Znajduje ona zastosowanie również w miejscach, w których istotne jest swobodne poruszanie się i łatwy dostęp do sieci. Jednak oprócz swoich niewątpliwych zalet, sieć bezprzewodowa jest nadal bardzo droga w porównaniu do sieci tradycyjnej oraz stosunkowo wolna.

Jak zostało postanowione na szczeblu Ministerstwa Infrastruktury, od 2002 roku częstotliwość 2,4GHz jest zwolnione z opłat, zatem korzystanie z sieci WLAN nie jest krępowane jakimikolwiek ograniczeniami.

Historia

Początki sieci radiowej sięgają aż czasów II wojny światowej, kiedy to Amerykanie jako pierwsi przesłali dane wykorzystując do tego sygnał radiowy. Stosowana przez nich technologia polegała na transmisji radiowej danych, które były silnie szyfrowane oraz była ona w szerokim wykorzystywaniu zarówno przez armię Stanów Zjednoczonych jak i aliantów.

Faktem istnienia tej technologii zainteresowała się pewna grupa naukowców z Uniwersytetu Hawajskiego, którzy na jej podstawie stworzyli pierwszą w historii radiową sieć komunikacyjną, która opierała się na transmisji pakietowej o nazwie Alohnet. Była to pierwsza bezprzewodowa sieć lokalna (z ang. Wireless Local Area Network - WLAN), w której składzie znajdowało się siedem komputerów, które komunikowały się ze sobą za pomocą topologii dwukierunkowej gwiazdy, która pokrywał 4 hawajskie wyspy, podczas gdy centralny komputer umieszczony był na wyspie Oahu.

Mimo iż przez bardzo długi czas sieci LAN dominowały na rynku sieciowym, w ciągu ostatnich latach wykorzystanie sieci bezprzewodowych systematycznie wzrastało, która to tendencja jest najbardziej widoczna w biznesie, służbie zdrowia, akademikach czy magazynach. Technologia ta ulega ciągłym udoskonaleniom, co sprawia, iż sieć WLAN staje się coraz tańsza i łatwiejsza w dostępie.

Pozytywne strony bezprzewodowych sieci radiowych

1. Modularność, czyli możliwość znacznej rozbudowy

Topologia to fizyczne lub logiczne rozlokowanie poszczególnych elementów w sieci komputerowej, dotyczące rozmieszczenia węzłów (czyli komputerów, drukarek sieciowych, serwerów itp.), do których dana sieć jest dołączona. Na dzień dzisiejszy, wyróżnić można 5 głównych rodzajów topologii stosowanych w sieciach:

  • magistrala (bus)
  • pierścień (ring)
  • gwiazda (star)
  • drzewo (tree)
  • krata (mesh)

W sieciach WLAN najlepszym rozwiązaniem jest zastosowanie typologii gwiazdy oraz kraty. Najczęściej dzisiaj używana jest topologia gwiazdy opisująca sieć wykorzystującą do celów komunikacji jedną stacją bazową określaną mianem punktu dostępu (z ang. access point, czyli AP). Wysyłane przez węzeł sieciowy dane odbierane są przez stację centralną a następnie kierowane do określonego węzła przeznaczenia. Stacja taka może stanowić most (z ang. bridge) do sieci LAN, przez co umożliwia ona dostęp do klientów, Internetu oraz innych urządzeń. SoftBridge (program firmy Compex) stanowi "programowy most" do usług oraz klientów sieci WLAN, który nie wymaga żadnych specjalnych urządzeń lub punktów dostępowych; wyposażony w ten program komputer, który jest podłączony do bezprzewodowej sieci i posiada bezprzewodowego NIC-a może stanowić owy most.

Topologia kraty stanowi nieco inny rodzaj architektury sieciowej; brak w niej centralnej stacji bazowej a każdy węzeł ma możliwość swobodnej komunikacji z sąsiadującymi z nim węzłami.

2. Brak okablowania dający swobodę poruszania się

Łącza radiowe wykorzystywane są na przykład w takich sytuacjach, gdy chcemy połączyć dwa bloki, lecz nie mamy pozwolenia od administratora tych bloków na okablowanie ich. Wykorzystanie w opisanej sytuacji sieci radiowej diametralnie obniża koszty łącza a nawet zwiększa jego przepustowość. Podobna sytuacja jest w przypadku jednorodzinnych domów, kiedy to właścicielom przeszkadzają leżące w domu lub zwisające z dachu kable; dzięki kartom radiowym mamy możliwość połączenia dwóch budynków bez konieczności instalowania przewodów łączących.

3. Możliwość łączenia z siecią LAN

Wyróżnia się 3 rodzaje struktur sieci radiowych według kryterium ich organizacji:

  • IBSS - Independent Basic Service Set, czyli sieć niezależna
  • BSS - Basic Service Set, czyli sieć zależna
  • ESS - Extended Service Set, czyli sieć złożona

Do utworzenia sieci IBSS potrzebny jest jedynie komputer oraz radiowa karta sieciowa. Wszystkie stacje nadawczo - odbiorcze posiadają taki sam priorytet oraz komunikują się z pozostałymi komputerami w sposób bezpośredni, bez konieczności montowania żadnych urządzeń aktywnych, które kierują ruchem w sieci LAN. Wystarczy zatem zainstalować w komputerze kartę radiową oraz sterowniki by móc komunikować się z komputerami danej podsieci, które są również wyposażone w karty radiowe. Największa odległość pomiędzy stacjami może tutaj wynosić od 30 - 60 metrów, a wszystkie urządzenia muszą posiadać taki sam identyfikator domeny (Wireless Domain ID), który pozwala na komunikowanie się z tylko określonymi maszynami, przez co zabezpiecza on przed niepożądanym dostępem do sieci WLAN. Ten rodzaj sieci stosowany jest do tworzenia niewielkich, tymczasowych oraz niezorganizowanych sieci.

Połączenie sieci bezprzewodowej z kablową instalacją lub zwiększenie zasięgu poruszania się stacji roboczych wymaga wykorzystania sieci BSS, której działanie opiera się na urządzeniu zwanym HUB-em AP. Urządzenie to ma podobną funkcję jak huby stosowane w sieciach UTP, czyli wzmacnianie i regenerowanie odbieranych sygnałów oraz kierowanie ruchem w sieci LAN. Należące do określonej podsieci stacje robocze nie komunikują się tutaj w sposób bezpośredni, lecz za pośrednictwem właśnie tego koncentratora. Największa liczba komputerów jednocześnie obsługiwanych przez AP zależy od ustaleń producenta i jest to zazwyczaj kilkadziesiąt urządzeń.

Plusem tego rozwiązania jest zwiększenie zasięgu sieci, co jednak powoduje duży spadek prędkości transferu, związany z większą odległością między jednostkami nadawczymi oraz obecnością pośrednika w procesie komunikacji (stacja w pierwszej kolejności łączy się z HUB-em, który dopiero łączy się z określonym odbiorcą, co dwukrotnie zwiększa okres czasu wymiany danych). Poza tym, spadek wydajności łącza powodowany jest również ogromną liczbą danych dodatkowych, jak np. synchronizacja lub mechanizm kontroli dostępu.

Sieć złożona powstaje na skutek połączenia przynajmniej dwóch podsieci BSS, który to zabieg wymaga jedynie zespolenia ze sobą tradycyjnym okablowaniem HUB-ów AP, co umożliwi komunikację sieci bezprzewodowych z siecią LAN wraz z jednostkami, które mieszczą się w innych podsieciach radiowych. W sytuacji, gdy zapewnimy, by sygnały z poszczególnych sieci się nakładały, będzie można swobodne poruszać się w obrębie całej sieci złożonej. Klienci są przekazywani następnym punktom dostępu za pomocą roamingu, zatem wyjście ze strefy, która jest zarządzana przez dany Access Point powoduje automatyczne przekierowanie nas do kolejnego punktu.

Łączyć podsieci WLAN można za pomocą specjalnych anten dookolnych, kierunkowych (zespalają podsieci leżące na dużych odległościach do 30 kilometrów) i punktów rozszerzających, czyli HUB-ów AP posiadających możliwość komunikowania się z innymi punktami bez konieczności okablowania.

4. Prosty montaż

Zbudowanie połączenia bezprzewodowego między dwoma komputerami wymaga następujących elementów: karty sieciowo - radiowej oraz access pointa.

Karta sieciowo - radiowa stanowi zasadniczy składnik każdej sieci; istnieją 4 rodzaje interfejsów:

1. ISA

2. PCI

3. PCMCIA

4. USB

Każdy z tych interfejsów posiada zarówno zalety jak i wady. Modele posiadające złącze ISA umożliwiają zazwyczaj dokonywanie własnoręcznej konfiguracji parametrów adaptera, poza tym są świetnym rozwiązaniem do starszych modeli komputerów, gdzie każdy slot PCI jest na wagę złota. W przypadku kart PCI istnieje zgodność ze standardem Plug&Pray co jest istotne dla użytkowników początkujących (nie zawsze jednak oznacza bezproblemową instalację).

Należy pamiętać, iż znaczna część nowych płyt głównych oprócz AGP ma tylko złącza PCI, zatem unowocześnienie konfiguracji wymagałoby właśnie zastosowania tego standardu. Przy niskich prędkościach, rodzaj złącza nie wpływa na jego przepustowość. Komputery przenośne wykorzystują karty PCMCIA, które często mają większą wydajność niż ich stacjonarne odpowiedniki.

Ważną kwestią jest również kompatybilność adapterów, gdyż większość kart pochodzących od różnych producentów nie współpracuje ze sobą. Oprócz tego mamy tu również do czynienia z różnymi technikami komunikacji np. DSSS, polegającej na rozpraszaniu widma dzięki sekwencji bezpośredniej czy też FHSS, gdzie rozpraszanie widma zachodzi dzięki przeskokowi częstotliwości. Zatem, najlepszym wyjściem było by wybranie sprzętu od jednego producenta, co zlikwiduje niepotrzebne problemy z instalacją.

W wyborze karty sieciowej ważna jest także prędkość adaptera, gdzie mamy do wyboru:

  • 1Mbit/s (wersja podstawowa)
  • 2Mbit/s
  • 5,5Mbit/s
  • 11Mbit/s

Oczywiście, w rzeczywistości prędkości są dwukrotnie mniejsze niż w przytaczanych przez producentów danych. Należy również sprawdzić, czy nasz zestaw (karty PCI i ISA) posiada odpowiednią antenkę, której montaż umożliwia najlepszy odbiór (bez względu miejsce komputera). Ważnym jest, by wszystkie urządzenia znajdujące się w sieci komunikowały się z taką samą prędkością, dlatego też nie kupuje się np. Hub-ów AP 11Mbit/s wraz z kartami sieciowymi 2Mbit/s czy odwrotnie.

Access Point - nie stanowi on już niezbędnego urządzenia - małe i tymczasowe sieci (położone w obrębie jednego pokoju) nie potrzebują Access Point'a który w tym przypadku powodowałby spadek wydajności sieci. Zatem kupować go należy w razie zbyt małej mocy sygnału kart radiowych lub bardziej złożonych struktur typu ESS.

Dokonując zakupu tego urządzenia należy rozważyć pewne czynniki: zasięg (czyli promień pokrycia), liczba jednocześnie obsługiwanych stacji, efektywna przepustowość oraz możliwość zastosowania go jako mostu (bridge).

W przypadku efektywnej przepustowości i zasięg najlepiej oprzeć się na testach, które dotyczyć powinny maksymalnej odległości od HUB-a, w jakiej można będzie przeprowadzić transmisję o maksymalnej prędkości, oraz takiej, gdy spadnie do 5,5 albo 1Mbit/s.

Różne punkty dostępu oferują różne dodatkowe funkcje, które jednak nie zawsze są przydatne dla użytkowników. To, co może nas zaciekawić, to możliwość konfigurowania urządzeń i kontrolowania sieci z jakiegokolwiek komputera za pośrednictwem przeglądarki WWW czy też dedykowanego oprogramowania SNMP. Inne ciekawe rozwiązanie stanowi możliwość zasilania HUB-ów przez sieć 10Base-T, bez podłączania do zasilania.

Można również kupić już punkty rozszerzające (extension point), które mają możliwość komunikacji drogą radiową (bez konieczności okablowania). Rozwiązanie to służy zastosowaniom takim, jak budowa sieci w dużej hali. Kluczowym przy zakupie AP parametrem jest Transmit Power, określający moc wypromieniowania sygnału na złączu z anteną, gdzie aktualny standard wynosi 15dBm (najlepsze osiągi to nawet 19dBm). Bezpośrednią implikację tego parametru stanowi maksymalnie stabilny zasięg transmisji.

5. Możliwość osiągania dużych zasięgów sieci

Przyczyną tej zalety jest zastosowanie anten kierunkowych. W komunikacji bezprzewodowej zasadniczo wyróżnia się 4 rodzaje anten:

  1. anteny kierunkowe - dają zysk energetyczny około 15dB oraz działają w zakresie około 15 do 30o poziomo oraz pionowo; mają zastosowanie w połączeniach punkt - punkt, jak na przykład w sieci łączonej HUB-ami AP pełniącymi rolę mostów, oraz punkt wielo punkt, dla przyłączenia daleko położonych użytkowników do huba AP posiadającego antenę dookolną
  1. anteny dookolne - dają zysk około 10dB oraz działają w zakresie około 360o poziomo i około 15o pionowo; znacznie zwiększają zasięg oraz prędkość transmisji AP
  1. anteny szczelinowe - mają działanie podobne do dookolnych, jednak przy mniejszym kącie pionowy; dają znacznie lepszą jakość łącza oraz większy zysk - około 15-22dB przy kącie działania około 2x120o
  1. anteny paraboliczne - stanowią pewną odmianę anten kierunkowych, współpracują z talerzem, dają zysk około 20-30dB przy kącie promieniowania do 10o; mają zastosowanie do dużych odległości, przekraczających kilometr na połączeniach punkt-punkt

Bardzo istotna kwestią jest właściwe dobranie kąta ustawienia anteny tak, by miała jak najlepszy widok na antenę odbiorczą. W łączeniu anten z kartami oraz hubami wykorzystywany jest specjalny przewód koncentryczny (oporność 50 Ohm). W przypadku problemów, można zastosować przy antenie skrzynkę na HUB AP oraz skrócić kabel do minimum. Ważny jest również rodzaj wtyczki zastosowanej w antenie oraz adapterze - musi być kompatybilna z wtyczką znajdującą się na kablu.

W kartach PCI dominują gniazdka RP-SMA, które nadają się jedynie do kabla H155 albo RLF5. Złączenie grubszego kabla wymaga wykonania odpowiedniej przejściówki. Huby AP posiadają złączki PR-SMA (Planet, D-Link) i R-TNC (Linksys). Wszelkie rodzaje złączek, przejściówek i wtyków anten wykonywane są wtykiem "N".

Wtyczki posiadające w nazwie literkę "R" (reverse) mają odwróconą polaryzację, czyli gniazdko posiadające gwint na zewnątrz ma bolec, natomiast wtyczka posiadająca gwint wewnątrz ma dziurkę (odwrotnie niż przy antenach telewizyjnych).

Negatywne strony sieci radiowych

  1. Urządzenia różnych producentów często nie są ze sobą kompatybilne

Standard jest definiowany w sieci radiowej dla warstwy fizycznej (PHY) i sieciowej (MAC, Media Access Control). Warstwa stanowi tutaj grupę powiązanych ze sobą funkcji, które są jednocześnie odizolowane od innych warstw powiązanych funkcji. Przykładem służącym dla wytłumaczenia warstwy w bezprzewodowej sieci może być następująca analogia: książka to pakiet danych, w przypadku przenoszenia jej z półki znajdującej się w jednej części sali na biurko w innej części, o sposobie podnoszenia tej książki decydować będzie warstwa sieciowa a i sposobie przechodzenia przez pokój - warstwa fizyczna.

W warstwie fizycznej standard definiuje dwa odmienne sposoby modulowania radiowej częstotliwości komunikacyjnej, z których obydwa stanowiły rezultat potrzeb militarnych, a ich zadaniem było zapewnienie niezawodności, integralności oraz bezpieczeństwa transmisji danych. Obydwa sposoby wykorzystują bardzo specyficzne metody transmitowania danych:

  • DSSS - modulację rozproszonego widma z wykorzystaniem bezpośredniego szeregowania bitów (ang. Direct Sequence Spread Spectrum)
  • FHSS - modulację w rozproszonym widmie, ze skokową zmianą używanego kanału (ang. Frequency Hopping Spread Spectrum)

Modulacja DSSS działa na tej zasadzie, że strumień danych powiązany zostaje z kodem cyfrowym, który posiada większa szybkość. Na każdy bit danych przypada obrazujący go wzorzec bitów, który znany jest tylko nadajnikowi oraz dedykowanemu odbiornikowi. Taki wzorzec nazywa się "kodem chipów" i stanowi losową sekwencję sygnałów w postaci zerojedynkowej, które oznaczają konkretny bit. Aby reprezentować przeciwny bit w sekwencji danych, zostaje odwrócony kod chipowy. Jeżeli transmisja zostanie poprawnie zsynchronizowana, wtedy taki sposób modulowania częstotliwości zapewni własną korekcję błędów, powodując wyższą tolerancję na zjawisko interferencji.

Warstwa MAC określa dostęp do warstwy fizycznej, zapewniając jednocześnie kontrolę usług, które związane są ze sterowaniem zasobami radiowymi oraz strumieniem. MAC przypomina standard transmisji danych w sieci Ethernet. Różnice są tutaj na poziomie obsługiwania występujących kolizji danych. W transmisji przewodowej pakiety danych wysyłane są do sieci w nierozróżnialny sposób. Tylko w momencie, gdy kolizji ulegną dwa pakiety, system użyje dodatkowych środków w celu zapewnienia pakietom bezpiecznego dotarcia do celu.

Jeżeli chodzi o modulację FHSS dostępne pasmo częstotliwości podzielone jest na odrębne kanały i w ciągły sposób zmieniana jest częstotliwość fali nośnej wąskopasmowej w 2 do 4 poziomowej sekwencji gaussowskiego kluczowania z występującym przesuwem częstotliwości (GFSK). Odbierające i wysyłające węzły sieci transmitują informację na częstotliwości, która zmienia się w sposób pseudolosowy. Powoduje to dosyć dobre zabezpieczenie warstwy fizycznej sieci (intruz nie dysponuje wiedzą na jakieś częstotliwości ma podsłuchiwać, by móc odbierać pełny sygnał). Główną zaletą modulacji FSHH jest możliwość działania we wspólnym dla wielu sieci paśmie, które mogą współistnieć na jednym obszarze nie zakłócając się wzajemnie.

W celu szerokiej akceptacji sieci WLAN, należało stworzyć wspólny standard, który by zapewniał kompatybilność oraz niezawodność urządzeń pochodzących od różnych producentów. Zadania tego się podjął Instytut Inżynierii Elektrycznej i Elektronicznej; ustalił on 3 trzy standardy dotyczące kompatybilności urządzeń:

  • IEEE 802.11
  • IEEE 802.11a
  • IEEE 802.11b

Standard IEEE 802.11 został uznany w roku 1997. Dotyczył on pracy na częstotliwości radiowej wokół częstotliwości 2,4 GHz. Możliwa była transmisja danych z prędkością 1 i 2 Mbps, lecz na dużych odległościach następował spadek prędkości do 1 Mb/s. Maksymalny dystans dzielący urządzenia nadawcze zależy ściśle od jakości elementów, z których są wykonane. Ogólnie przyjętą odległością jest dystans 30 do 60 metrów w przestrzeni zamkniętej oraz do kilkuset metrów w przestrzeni otwartej podczas komunikacji niezależnej. Przy zastosowaniu HUB-ów Acces Point promień pokrycia powiększa się dwa razy. Obecnie rzadko stosowany, wykorzystywany głównie w celach udostępniania sieci Internet.

Standard 802.11 ma zaimplementowane unikanie kolizji. Urządzenie sieciowe, które odbiera pakiet, przesyła do nadawcy potwierdzający odbiór pakiet (ACK), który informuje, że odbiór danych przebiegł poprawnie. Jeżeli urządzenie nadające nie otrzyma pakiety ACK, wówczas zanim ponownie spróbuje wysłać dane, odczeka pewien okres czasu.

Niestety w standardzie IEEE 802.11 występują pewne problemy, które powinny być rozwiązane. Operacyjność oraz ujednolicenie to cele standaryzacji, chociaż istnieją pewne kluczowe problemy, które wymagają uniezależnienia się od producentów sprzętu i nie są ujęte w standardzie. Wymienić tu można koordynację punktów dostępowych dla roamingu, mianowicie brak jest standardowego mechanizmu, który przełącza użytkownika wychodzącego poza zasięg jednego punktu w zasięg innego. Brak jest również metod, pozwalających testować urządzenia pod względem jego zgodności z obowiązującym standardem.

W 1999 roku we wrześniu przyjęty został standard IEEE 802.11a, który zdefiniowany jest dla pasma o częstotliwości 5,8 Ghz. Zdefiniowana została tu nowa warstwa fizyczna (PHY) dla transmisji o szybkości od 5, 11 do 54 Mbps. Standard ten działa w pasmach częstotliwości, które znane są jako naukowe, przemysłowe i medyczne.

Także we wrześniu w 1999 roku, przyjęty został standard IEEE 802.11b, zezwalający na transmisję przy prędkości 11 Mb/s w zamkniętych pomieszczeniach w promieniu 25 metrów. Przy większych dystansach (do 35 metrów w zamkniętych pomieszczeniach) transfer spada do prędkości 5 Mb/s z uwagi na liczbę błędów. Jeżeli chodzi o przestrzenie otwarte, to odległości nie powinny przekraczać odpowiednio 150 metrów i 250 metrów. To rozwiązane obecne jest w Polsce zaledwie od końca roku 2000 i w stosunku do wersji kablowej, charakteryzuje się dosyć wysoką ceną.

Bezpieczeństwo w sieciach bezprzewodowych

Sieci radiowe mają dużo mniejszy poziom bezpieczeństwa niż tradycyjne, co spowodowane jest głównie tym, iż bezprzewodowe interfejsy sieciowe wykorzystujące jako medium transmisyjne powietrze, są niezwykle podatne na podsłuch oraz nieautoryzowane wejścia. Monitorowanie wraz z wykradaniem różnych informacji z sieci bezprzewodowych stanowi o wiele mniejszy problem, niż w przypadku sieci kablowych, gdyż nie ma w nich konieczności fizycznego podłączenia się by uzyskać do nich dostęp, przez co możne je łatwo infiltrować. Jedyne potrzebne rzeczy to przejęcia kontroli nad daną siecią bezprzewodową to NICoraz znajomość aktualnych słabych punktów w jej zabezpieczeniach.

W celu ochrony przed takimi atakami, standardowo dołączany jest protokół WEP (Wired Equivalency Protocol), który teoretycznie ma zapewniać ochronę prywatności w sieci oraz zapobiegać nieautoryzowanym dostępom. Jak wykazały badania, protokół ten nie jest w stanie wypełnić wymienionych zadań; wykryto, iż WEP poddaje się następującym atakom:

  • pasywnym atakom deszyfrującym ruch sieciowy, które działają w oparciu o analizę statystyczną
  • aktywnym atakom wstrzykującym nowy ruch, który generowany jest w nieautoryzowanej ruchomej stacji, bazującym na znanym tekście prostym
  • aktywnym atakom deszyfrujących ruch sieciowy, bazującym na oszukiwaniu punktów dostępowych
  • atakom "dictionary building", podczas których, ruch sieciowy z całego dnia jest analizowany i monitorowany, w wyniku czego następuje automatyczne deszyfrowanie ruchu w czasie rzeczywistym

Protokół WEP opiera się na sekretnym kluczu dzielonym w podstawowym zestawie usług (BSS, Basis Service Set) - bezprzewodowy punkt dostępowy z zestawem współpracujących węzłów. Klucz ten wykorzystywany jest dla szyfrowania danych zanim zostaną one przetransmitowane. Kontroluje się również integralność pakietów danych w celu sprawdzenia, czy nie uległy one modyfikacji podczas transmisji.

Do jednej z wad standardu 802.11 należy brak określania sposobu, w jaki tworzony jest dzielony klucz. W większości przypadków bezprzewodowych sieci jest to ręcznie ustawiany pojedynczy klucz, który dzielony jego pomiędzy wszystkie węzły oraz punkty dostępu.

Problem związany z metodą szyfrowania stanowi serce algorytmu szyfrowania; protokół WEP korzysta z algorytmu RC4, który jest szyfrem strumieniowym, rozwijającym krótki klucz w nieskończony, pseudolosowy klucz strumieni. Strumień ten jest wykorzystywany przez nadawcę poprzez XOR-owanie go tekstem zwykłej wiadomości, by wyprodukować zaszyfrowany tekst, zwany hipertekstem. Owa funkcja XOR (exclusive OR) z 2 wartości bitowych zwraca wartość 1 (jeśli argumentami są bity posiadające różne wartości), natomiast w przypadku, gdy bity posiadają taką samą wartość - zwraca 0. Posiadając tę wiedzę, odbiornik wykorzystuje własną kopię klucza do wygenerowania identycznego klucza strumieniowego, gdzie XOR-ując nim hipertekst dokonuje jego deszyfracji.

Takie funkcjonowanie sprawia, iż szyfr strumieniowy wrażliwy jest na wiele różnych ataków:

  • dokonanie przez osobę atakującą zmiany bitu w przechwyconym pakiecie, przez co dane podczas procesu deszyfrowania ulegną uszkodzeniu
  • deszyfrowanie całego przekazanego prostego tekstu polegające na tym, iż osoba atakująca (podsłuchująca) musi przechwycić jedynie dwa hiperteksty o tym samym kluczu strumieniowym, który produkuje oryginalny prosty tekst, z znajomość XOR-a umożliwia wykorzystanie metod statystycznych dla odsłonięcia prostego tekstu; ponadto - teksty, które są zaszyfrowane takim samum, znanym dzielonym kluczem znacznie ułatwiają atak

Prędkość transmisji danych

Zgodny z normą IEEE 802.11 standard umożliwia osiąganie optymalnej przepustowości wynoszącej 2Mb/s, lecz na dłuższych dystansach prędkość ta spada już do 1Mb/s. Największa możliwa odległość między urządzeniami nadawczymi jest w ścisłej zależności od jakości podzespołów danego producenta; przyjmuje się tutaj ogólnie, iż wynosi ona od 30 do 60 metrów w obrębie pomieszczeń zamkniętych oraz kilkaset metrów na odkrytej przestrzeni, przy czym wykorzystanie HUB-ów AP powoduje dwukrotne zwiększenie się promienia pokrycia. Norma ta jest obecnie rzadko stosowana, jedynie w celu udostępniania Internetu.

Szeroko obecnie popularna modyfikacja IEEE 802.11b umożliwia transmisję o prędkości 11Mb/s w odległości do 25 metrów w obrębie pomieszczeń zamkniętych. Większe odległości - do 35 metrów - ze powodu znacznej liczny błędów, odnotowują spadek transfera do 5Mb/s, natomiast otwarte przestrzenie umożliwiają przesyłanie danych na odległość od 150 do 250 metrów. W Polsce, rozwiązanie jest dostępne od 2000 roku, przez co nadal posiada znacznie wyższą cenę w stosunku do tradycyjnej sieci kablowej. Najnowsza modyfikacja 802.11b umożliwia transmisję do 22Mbit/s, jednak rozwiązanie to wymaga wykorzystania zupełnie nowych urządzeń.

Obecnie nowość stanowi modyfikacja 802.11g, która umożliwia prędkość transmisji do 54Mbit/s przy częstotliwości 2,4Ghz, jednak wykorzystanie nominalnej przepustowości wymaga bardzo silnych anten lub stanowi ograniczenie dla zasięgu stosowania samego sprzętu. Do wyboru tego rozwiązania skłania jego cena plasująca się około 15% niżej wobec wersji "B". Można jednak przyjąć, iż stacjom znajdującym się na większych odległościach wystarczy 11Mbit/s, podczas gdy użytkownicy znajdujący się bliżej, będą mogli korzystać ze świetnych osiągów sieci.

Podane wartości szybkości przesyłania danych są wartościami podawanymi przez producentów. Niestety w praktyce prędkości te maleją i to

Zakłócenia sygnału

Projektowanie bezprzewodowych sieci radiowych wymaga pamiętania o bardzo ważnych kwestiach, których pominięcie może uniemożliwić działanie sieci:

  • na linii pomiędzy nadawcą i odbiorą nie powinno być żadnych przeszkód, jak np. wysokich bloków, wzniesień, drzew czy linii wysokiego napięcia, osłabiających sygnał lub wręcz tłumiących go
  • Access Pointy powinny być zainstalowane dość wysoko na ścianie albo pod samym sufitem, co zapewnia zwiększenie ich zasięgu
  • w strukturze ESS, wyznaczone zasięgiem Access Pontów okręgi powinny na siebie częściowo zachodzić, co umożliwi brak przerw w komunikacji oraz prawidłowe przekazywanie klientów między kolejnymi podsieciami
  • sieć powinna tworzyć spójną całość, a wszystkie znajdujące się w niej urządzenia powinny należeć do jednej domeny (Wireless domain ID)
  • z uwagi na brak przewidywalności użytecznego zasięgu komponentów sieci, nie można tutaj rozdzielić procesu projektowania od montażu, zatem planując sieć trzeba rozważyć kilka wariantów rozłożenia urządzeń oraz sprawdzić, jaka konfiguracja sieci zapewnia jej największą wydajność

Analizując dotychczasowy rozwój sieci bezprzewodowych można zaryzykować stwierdzenie, iż mają one dużą szansę zająć miejsce sieci tradycyjnych. Wciąż rosnąca popularność sieci radiowych wiele ma wspólnego z ich wygodą montażu, gdzie nie trzeba prowadzić kilometrów kabli w ścianach czy pod dywanem, gdyż technologia ta umożliwia połączenie bez drażniącego i nieestetycznego okablowania czy kosztownych stacji dokujących.

W sytuacji rozrastania się lub kurczenia danej firmy, nie trzeba prowadzić kolejnych kabli do nowych komputerów, a w przypadku przeprowadzki - sieć może być używana już w momencie przeniesienia komputerów. Sieci bezprzewodowe zawsze będą więc stanowić bardziej atrakcyjne, alternatywne rozwiązanie dla tych tradycyjnych, jednak należy popracować jeszcze nad bezpieczeństwem w tych sieciach, gdyż wykorzystanie produktów 802.11 stanowi jeszcze bardzo niski standard zabezpieczenia dla przesyłanych prywatnych i poufnych danych.

Aktualnie rozwijający się trend rozpowszechniania różnego rodzaju urządzeń przenośnych, jak np. mobilne komputery, daje podstawę dla wniosku, iż w końcu również ulegniemy i sieci bezprzewodowej, gdzie wraz z wprowadzeniem standardu IEEE 802.11a, nastąpiło przesunięcie częstotliwość do pasma 5 GHz oraz poszerzenie pasma, przez co realne stała się szybkość 54 Mbps. Również i ten fakt przemawia za siecią bezprzewodową, grającą o pierwszeństwo na rynku technologii.