Vezeték nélküli számítógépes hálózatok

SZEMÉLYI HÁLÓZAT - PAN

(Personal Area Network)

Személyi hálózatot hozunk létre, ha például
összekapcsoljuk mobiltelefonunkat a laptopunkkal.

A PAN eszközeit legtöbbször vezeték nélküli
megoldásokkal kötjük össze. Pl.: rádióhullámokkal működő bluetooth,
vagy az infravörös sugarakat használó IrDA



Mi az a WiFi?

A wireless fidelity angol kifejezés rövidítése, mely vezeték nélküli Ethernet hálózati kapcsolatot jelent.
Tulajdonképpen a vezeték nélküli internetelérést jelenti. A szó a Wireless Fidelity szavak rövidítéséből ered, ez a különböző vezeték nélküli technológiákat fedi le. Ide tartozik a 802.11a, 802.11b, 802.11g szabvány. A szabványért a Wi-Fi Alliance felel.
A Wi-Fi (WiFi, Wifi vagy wifi), az IEEE által kifejlesztett vezeték nélküli mikrohullámú kommunikációt (WLAN) megvalósító, széleskörűen elterjedt szabvány (IEEE 802.11) népszerű neve.
A Wi-Fi vagy más nevén WLAN a gyakorlatban nem más, mint egy meglévő vonalas internetkapcsolat vezetéknélküli megosztása. Ha még inkább gyakorlatiasak akarunk lenni, akkor azt is mondhatjuk, hogy Wi-Fi internetről akkor beszélhetünk, ha a falból jövő internetkábelt nem egyből a számítógépünkbe dugjuk, hanem egy úgynevezett "Wi-Fi routerbe ", amely innentől - hatótávolságtól függően - 200-500 méter hatósugárban rádiós úton megosztja az internetkapcsolatot. A Wi-Fi képes laptopok, PDA-k, mobiltelefonok Wi-Fi kereséskor ezen routereknek (gyakorlatilag elosztók) jeleit látják, mindegyik router hálózata - ezeket hívják hotspotoknak - egy-egy névvel van ellátva (pl.: Linksys, ezt látjuk, amikor rákeresünk a hálózatra), majd ezekre rácsatlakozva tudunk internetezni valaki, vagy valamely szolgáltató hálózatán.




Itthon egyre több a nyilvános, jelszó nélküli Wi-Fi hálózat, melyekre rácsatlakozva ingyen tudunk internetezni az erre képes eszközök segítségével. Ezen hálózatok hátránya, hogy egyrészt a sebességük függ, hogy éppen a router milyen internetkapcsolatra van kötve, másrészt pedig biztonsági okokból sem szerencsés ilyen hálózatokon sokáig tartózkodni, lévén, hogy a hozzáértők számára hozzáférhető az általunk letöltött, közvetített adat. A hivatalos Wi-Fi szolgáltatók, mint a Wiera, vagy a T-Mobile, napi, heti, vagy havidíjért, vagy óránkénti voucherek hitelkártyás, vagy személyes (T-Pont, T-Mobile üzletek) megvásárlásáért cserébe biztosítanak biztonságos Wi-Fi elérést a saját hálózatukon, hotspotjaikon, melyek előnye, hogy egy ilyen hozzáféréssel, legyünk Magyarországon, vagy Londonban, a világban bárhol rácsatlakozhatunk ezen szolgáltatók hotspotjaira.

Mi az a WLAN / WiFi?

A WLAN az angol Wireless Local Area Network szó rövidítése, melynek jelentése vezeték nélküli helyi hálózat, amit leginkább a "vezeték nélküli hálózat", WiFi és a WLAN névvel illetnek. A WLAN működése hasonló a LAN hálózatokéhoz, csak a jelek más közegben terjednek. Míg a LAN vezetéket használ (hálózati kábel), addig WLAN a levegőben továbbítja az információt.
Azért előnyös a WiFi, mert teljes szabadságot, és így mobilitást biztosít. Nem leszünk helyhez kötve számítógépünkkel, így Internetezhetünk a folyosóról, az irodánkból, de akár még az udvarról is. Nem kell bajlódnunk a sok kábellel, és azért aggódnunk, hogy lesz-e hálózati kábel a közelben!
Az alábbi sorokban inkább gyakorlati példákkal próbálunk szolgálni, így nem kívánunk belemenni a technikai részletekbe. Nem ugorhatjuk át viszont a WiFi szó eredetét és jelentését. Bizonyára sokak előtt ismeretes a Hi-Fi kifejezés, ennek mintájára született meg a "Wi-Fi", mely a minőségi vezetéknélküli szolgáltatás védjegye lett. Gyakorlatban ez mit jelent? Ha valaki a Ferihegy 2B termináljának érkezési oldalán ül, és vár egy repülőgépre, ami természetesen késik. Ülhetne bambán bámulva maga elé számolgatva a másodperceket; de ehelyett hasznosan is töltheti az időt. Úgy is mondhatnánk, időt spórol meg magának. Ezt az adott esetben a WiFi jelenti. Mégpedig ingyenesen.
Remélhetőleg nem csak rászoktatás a célja, de egyelőre ingyenesen lehet a WiFi-t sok helyen használni, így például a példában felhozott, Ferihegyen is. A dolog egyszerű és hatékony. Talán éppen ezért terjedt el futótűz módjára, bár ez a tűz nem pusztít, hanem teremt. Az országszerte elérhető WiFi-s helyeket, más nevükön a HotSpot-oknak szokták említeni.




Ezeken a helyeken lehet ingyenesen, vagy fizetség ellenében, de saját gépünkről internetezni, ha a készülékünk ismeri ezt a szabványt, melyet néhol WLAN képességként emlegetnek.




Természetesen az otthonunkban is lehet WiFi-nk, ha nem akarunk a gép előtt kuksolni, hanem ha úgy tetszik, akár a hálóból, az ágyon fekve is dolgozhassunk. Megoldás lehet azokban az otthonokban, családoknál is, ahol az internet végpontot többen akarják egyszerre használni... Természetesen oda is kerül egy WiFi-s router (elosztó). Így hívják azt a kis dobozkát, ami szétküldi egy bizonyos távolságon belül a "jelet", például az internet-hozzáférést. Ezt aztán ha titkosítás nélküliként állítjuk be mindenki, ha pedig titkosítjuk, akkor csak azok tudják használni, akiknek a kódot megadjuk, azaz akik jogosultak. Nem bonyolult a dolog.




Az elmúlt években egy pár routerrel volt már dolgunk, és annyit meg kellett, hogy állapítsunk, hogy ezek a kis dobozok is fejlődnek. Egyre olcsóbban egyre több szolgáltatást - mégpedig mindenki által megérthető és kezelhető formában - nyújtanak. Szóval ha laptopot, PDA-t, telefont, vagy más informatikai készüléket vásárolunk, nem baj, ha van benne WiFi.



Egy olcsó és egy kevésbé olcsó WiFi router





WiFi-s Skype telefon

Miért jó a Wifi?

Manapság már az a menő, ha valaki annyira mobil, hogy bárhol utoléri az internetet. Ha már van az embernek egy notebook-ja, pda-ja, psp-je, vagy akármi más mobil alkalmatossága, legalább kihasználhatja, hogy könnyen magával viheti. Erre találták ki az okosok a WiFi-t (WLAN-ként is ismerjük). Persze kell hozzá az internet elérés, de ha jól beállítja, otthon vagy munkahelyen kényelmes szolgáltatást kap, és megfelelő beállítások mellett még biztonságos is lesz. Ezért érdemes a beállítást szakemberrel végeztetni.

A mobilinternet más

A mobilinternet teljesen más, mint a Wi-Fi. A mobilinternet előnye, hogy SIM kártyával működik, így gyakorlatilag a világon minden olyan helyen elérhető, ahol van mobilhálózat. Míg a Wi-Fi egy kis hatótávolságú, lokális megoldás, addig a mobilinternet - legyen az GPRS, EDGE, 3G, vagy HSDPA - világszinten szabványosított, így bárhol is legyünk - kivéve egyes távol-keleti országok - biztosak lehetünk abban, hogy nem maradunk internetelérés nélkül. Szabadon mozoghatunk, a bázisállomások által lefedett területen folyamatos marad a kapcsolat. A Wi-Fi esetén viszont ha elhagyjuk az a helyet, ahol a hotspot elérhető, akkor megszakad a kapcsolat. A mobilinternet ráadásul már kellően gyors, a szolgáltatók által kiépített hálózattól függően. Itthon a T-Mobile hálózatán már 3,6 Mbps letöltési sebességet érhetünk el, Budapest egyes helyein pedig már ez a sebesség 7,2 Mbps. A mobilinternetet - ha nem is a leggyorsabb HSDPA-t, de a GPRS-t és EDGE-et - ma már a legtöbb mobiltelefon tudja, ugyanígy a tenyérszámítógépek 95%-ában alapból benne van, laptopokkal pedig főként a szolgáltatóknál kapható PCMCIA kártyákkal, vagy - akár asztali számítógépünkkel - külső USB modemekkel tudjuk használni bárhol, bármikor. Ezekbe a külső perifériákba behelyezve a SIM kártyánkat pár másodperc kérdése és rajta vagyunk a világhálón.

Mik a rendszer korlátai?

Mint minden rendszerben, itt is kompromisszumot kell kötni. Egy WiFi hálózat átviteli sebessége nem éri el a vezetékes kapcsolatét (vezetékes 100/1000 Mbps, a WLAN 11/54 Mbps), ám a kutatásoknak és a fejlesztéseknek köszönhetően hamarosan megközelítik a vezetékes hálózatok sebességét (a 802.11n szabványtervezet már 540 Mbit /s maximális sebességet biztosít). Másrészt WLAN hálózatokban egyenlőre nem megoldott a biztonságos és gyors hozzáférési pont váltás, így hozzáférési pont váltáskor néhány másodpercre megszakadhat a kapcsolat. Szerencsére ez nem zavaró, és csak mozgás közben fordulhat elő, és a legtöbb felhasználási területet nem érinti.

Mire van szükség a vezeték nélküli hálózat használatához?

A hálózat használatához szükség van egy olyan eszközre, ami támogatja valamelyik szabványt. A mostani laptopok jelentős részébe már alapvető felszereltségnek számít a vezeték nélküli kártya. Ha nincs beépített kártya akkor is számos eszköz közül válogathatunk. Általában a csatlakozási felületük (USB, PCI, PCMCIA) vagy a támogatott szabvány, ami megkülönbözteti őket. A szabványok garantálják, hogy az eszközök kompatibilisek egymással.

Hogyan lehet kapcsolódni a vezeték nélküli hálózathoz?

Windows XP rendszereken két különböző mód adódik a csatlakozásra.

1. A gyártó saját programját használja, ebben az esetben a termékhez kapott használati útmutató tartalmazza az utasításokat.
2. Az SP2 biztonsági csomag feltelepítése után a Windows rendszer kezeli a vezetéknélküli hálózati kapcsolatokat. Ha vezetéknélküli hálózat közelében tartózkodik, az operációs rendszer ezt jelzi. A hálózati kapcsolat tulajdonságainál a TCP/IP protokoll ablakban, az IP cím kérést legtöbbször automatikusra kell állítani. Ezek után már lehet kapcsolódni a vezeték nélküli hálózathoz.

Felhasználási területek

Irodákban, nyilvános helyeken (repülőtér, étterem, hotel, magánházak stb.) megvalósított vezeték nélküli helyi hálózat, aminek segítségével a látogatók saját számítógépükkel kapcsolódhatnak a világhálóra.
Kialakítása a következő módokon történhet:

Érdekesség

A Wi-Fi-vel elért eddigi legnagyobb hatótávolság 97 km, melyet a router kommunikációs szabályainak átprogramozásával értek el, 6,5 Mbps adatátviteli sebesség mellett. Ezen távolság felett már negatívan befolyásolja a Föld görbülete az adatátvitelt.
Pár szó a Wi-Fi technológiáról. A Wi-Fi tulajdonképpen egy márkanév, melyet a WECA (Wireless Ethernet Compatibility Assocation) jegyzett be. Korábban IEEE 802.11b-nek nevezték, ami a vezeték nélküli eszközök szabványa. Az új márkanév könnyebben megjegyezhető, és szabvány lévén azt eredményezi, hogy minden wi-fi szabványú eszköz kompatíbilis egymással. A Wi-Fi eszközök rádiós adatátviteli módon kommunikálnak egymással. Ez az adatátvitel a 2400 Mhz (2,4 Ghz) frekvencia tartományban működik.
Az ezen eszközök által elérhető sebesség 11 Mbps vagy 54 Mbps vagy akár már 108Mbps is lehet a legújabb eszközökkel. A tényleges sebesség természetesen nagymértékben függ a környezeti hatásoktól, a vételt befolyásoló körülményektől. A vezeték nélküli kapcsolatokat kétféleképpen lehet megvalósítani.
Ad-hoc típusú renszer: a hálózatban jelen lévő számítógépek közvetlenül egymással kommunikálnak. Ez főleg kis számítógép létszám esetén előnyös; - Struktúrált rendszer: a kommunikáció egy központi egységen, ún. Acces Point-on keresztül történik. Az ilyen rendszerre már nagyon sok (akár több száz) gép is kapcsolódhat.
A Wi-Fi hálózatok legnagyobb előnye - a gyorsaság mellett - a nevükben rejlik: vezeték nélküliek. Kábelezés, helyhez kötöttség nélkül bárhol a hálózaton belül rákapcsolódhatunk a rendszerre. Egy vezeték nélküli hálózat működtetéséhez egy Wi-Fi központi egységre ( router ) és számítógépenként egy-egy Wi-Fi hálózati kártyára (PCMCIA, PCI vagy wireless Bridge csatolófelületű lehet) van szükség. A rendszer konfigurálása szoftveres úton történik, melyet távolról is el lehet végezni a legtöbb esetben.

Mi az Access Point?

Az az eszköz, amelyen keresztül a vezetéknélküli hálózati elemek egymással kommunikálnak. Az Access Point szolgálja ki a kliensek kéréseit, intézi a hálózati feladatokat és kommunikációt.

Mi a Hotspot?

Olyan hely, ahol wifi elérést biztosítanak (általában 802.11b-t). Működhet egyaránt nyílt és zárt térben.

Vezetéknélküli hálózatok titkosítási szabványai

Wired Equivalent Privacy
A WEP (magyarul kb. Kábellel Egyenértékű Titkosság) volt az első ilyen jellegű szabvány. Létezik 64, 128, 256 és 512 bites változata is. Legelterjedtebb a 64 és a 128 bites WEP. Nagyon sok oldal tanúsít arról, hogy még jól beállított eszközök használata mellett is a titkosításhoz használt kulcs hamar (4-5 perc) visszanyerhető. A WEP titkosítás ugyan védelmet nyújthat az alkalmi próbálkozók ellen, de hamis biztonságérzetet ad, hiszen ingyenes, bárki számára hozzáférhető eszközökkel - mint például az aircrack-ng programcsomag - megfelelő jelerősség esetén nagyon egyszerűen visszafejthető a WEP kulcs. 64 bites kulcsot 25.000, 128 bites kulcsot 100.000 csomaggal már nagy valószínűséggel lehet törni (A PTW eljárás segítségével, ami az aircrack része). A titkosított csomagok lehallgatása után az aircrack-ng másodpercek alatt megtalálja a használt kulcsot. A szükséges csomagok akkor is kikényszeríthetőek, ha senki se kapcsolódik a hálózatra vezeték nélkül! Ha eszközünk támogatja a WPA-t, akkor inkább használjuk azt, mert a WEP nyilvánvalóan gyengébb biztonságot nyújt a WPA-hoz képest. Ha a WPA-t nem támogatja eszközünk, akkor lehetőleg minden nap cseréljünk WEP kulcsot, de legalábbis olyan gyakran, ahogy csak tehetjük. Ezek mellett általánosan ajánlott a hálózati kártyák fizikai címét (MAC) szűrni.

Wi-Fi Protected Access
A WPA (magyarul kb. Wi-Fi Védett Hozzáférés) egy 2003 óta létező titkosítási szabvány, ma már szinte minden eszköz támogatja - erősen ajánlott használni a WEP helyett! A WPA a TKIP-t (egy RC4 alapú titkosító algoritmus) használja az adatok titkosítására. A TKIP fő előnye, hogy a beállított idő, vagy forgalmazott adatmennyiség után új kulcsot generál. Meg kell jegyezni, hogy igazi biztonságot a WPA is csak akkor nyújt, ha kellően hosszú és összetett jelszót használunk, amivel elkerülhetjük a brute force-támadásokat, illetve a szótár alapú támadásokat.

IEEE 802.11i-2004
Az IEEE 802.11i-2004 vagy Wi-Fi Protected Access 2, WPA2 (magyarul kb. Wi-Fi Védett Hozzáférés 2. generációja) egy manapság egyre jobban terjedő titkosítási forma biztonságos, de sajnos még kicsi a támogatottsága, illetve egyelőre kompatibilitási problémák is vannak vele.

Legelterjedtebb szabványok

IEEE szabvány

Megjelenés ideje

Működési frekvencia (GHz)

Sebesség (jellemző) (Mbit/s)

Sebesség (maximális) (Mbit/s)

Hatótávolság beltéren (méter)

Hatótávolság kültéren (méter)

Eredeti 802.11

1997

2,4

0,9

2

~20

~100

802.11a

1999

5

23

54

~35

~120

802.11b

1999

2,4

4,3

11

~38

~140

802.11g

2003

2,4

19

54

~38

~140

802.11n

2009

2,4/5

74

600

~70

~250

802.11y

2008 volt

3,7

23

54

~50

~5000



Káros a rádióhullám az egészségre?

A vezetéknélküli eszközöknél a maximált teljesítmény 100 mWatt, ami jóval elmarad a mobiltelefonok által használt teljesítménytől ami 3-5 Watt között mozog. Tehát körülbelül harminc negyvenszer kisebb sugárzásnak vagyunk kitéve mint egy telefon esetében és általában a távolság is jóval nagyobb.

HSDPA, 3G, EDGE, GPRS

Egy kalap alá vesszük a többi, mobiltelefon-szolgáltatóktól kapott vezetéknélküli adattovábbítási formát. Annak ellenére, hogy köztük lényeges technikai különbségek vannak, mi, felhasználók általában sebességbeli különbségeket észlelünk csak. Ezeket a szavakat is egyre többet halljuk. A fejezetcímben követett sorrend önkényes, a megjelenésük ideje és sebességük pontosan fordított sorrendet indokolna. Készakarva tettük ilyen sorrendbe a protokollokat, mert az ember mindig a legjobbra törekszik, és csak akkor hajlandó kompromisszumokra, ha nem elérhető a legjobb megoldás, esetünkben a HSDPA. Először a mobiltelefonok képességeként jelent meg, általa úgy juthattunk internethez, ha a mobilt használtuk modemként. Ma már laptopok esetében sokkal elegánsabb megoldás az úgynevezett kártyatelefon, melyet PCMCIA-s változatban a szolgáltatónál is megvásárolhatunk, hűségnyilatkozattal, kedvező áron akár.



PCMCIA HSDPA kártya

Sajnos a cikk megírásakor a magyarországi HSDPA lefedettségről nem nyilatkozhatunk túl nagy lelkesedéssel. Az persze igaz, hogy a szolgáltatók gőzerővel dolgoznak azon, hogy a 3G-vel együtt a HSDPA is minél nagyobb területen elérhető legyen, de egyelőre még nem barangolhatunk kedvünk szerint. Az alapelv, hogy ahol van 3G, ott van HSDPA is, azaz a megyeszékhelyeken, a fővárosban és néhány kiemelt fontosságú területen tudunk szélessávú mobil internetet használni. De minek nekünk szélessávú internet hozzáférés? Azok számára nélkülözhetetlen, akik mindenhol szeretnének internet közelben maradni. Alternatív megoldásként, az otthoni széles sáv mellé is alkalmazható, ha mondjuk vezetékes szolgáltatónk nem megbízható.



USB HSDPA modem

A HSDPA-ra, 3G-re, EDGE-re és a GPRS-re is egyaránt igaz, hogy ha van mobilinternetes csomagunk, a gyorsabb sebességért nem kell külön díjat fizetni a szolgáltatónak. Amíg a hagyományos, azaz a vezetékes szolgáltatóknál a sebességet kell megfizetni, addig a mobilinternet esetében a letöltött adatmennyiséget. Azaz minden mobilinternet előfizető a készüléke és az adott hálózat képességei függvényében elérhető leggyorsabb sebességgel netezhet, csak a letöltött adatmennyiség szabja azt meg, hogy a hónap végén mennyit fizetünk. Tehát mobil szélessáv esetén azt kell eldöntenünk, mennyi az az adatmennyiség, illetve adatforgalom, amit havonta várhatóan elhasználunk, illetve lebonyolítunk. Ehhez választjuk ki az előfizetett csomagot, és ha a biztosított adatmennyiséget átlépjük, csak az azon felüli mennyiségért kell külön fizetni.
Akik "csak" telefonálni akarnak, azok a 3G-vel olyan vonatkozásban találkoznak leginkább, hogy ahol van 3G, ott tudnak videótelefonálni. A 3G meglétét az arra képes telefonok általában kis ikonnal jelzik ott, ahol a térerőt is mutatni szokták. Ugyanígy több telefonnál kijelzésre kerül az EDGE megléte is. A 3G, illetve a videotelefonálás jelentőségét csak akkor foghatjuk fel igazán, ha élnek a környezetünkben például hallássérültek. Számukra már az SMS is nagy segítség volt a kommunikációban, de a videotelefonálás segítségével teljesértékű beszélgetésre lehetnek képesek egymással. Ez például egy nagyon jó dolog!
Az EDGE már kisebb adatsebességű, azonban sokkal több helyen biztosított a lefedettsége. Ezzel még viszonylag gyorsan internetezhetünk, azonban a Skype hangátvitele már nem lesz garantált, és a videótelefonálásra teljesen alkalmatlan. A GPRS szinte a pincében is fogható szolgáltatás, és csak a kisebb településeken okoz gondot az elérése. Azonban sebessége kifejezetten a betárcsázós modem sebességére emlékeztet. Mindenesetre hasznos szolgáltatás arra az esetre, ha nagyon szükségünk van valamilyen adat azonnali elérésére.

Még egy kis WIFI

Ha több számítógéppel dolgozunk, esetleg Wi-Fi-képes PDA-val is rendelkezünk és ezeket az eszközöket hálózatba szerenénk kapcsolni, gyors és kényelmes megoldást jelent a vezetéknélküli hálózat felállítása - akár otthonra, akár a munkahelyünkön.

A Wi-Fi segítségével képesek vagyunk egymást fizikailag nem "látó" készülékek között is kapcsolatot teremteni, mivel a rádióhullámok áthatolnak a szilárd anyagokon is, bár ekkor erősségük, hatótávolságuk jócskán lecsökkenhet. A működési elv nagyban hasonlít a GSM-hálózatokéhoz, de a WLAN esetében nem csak a vevő, hanem a jeladó készüléket is mi üzemeltetjük. Vezetéknélküli hálózat esetében nincs szükségünk kábelekre, készülékeink hatósugarán belül bárhol kapcsolatot létesíthetünk más eszközökkel, kompromisszumot pedig igazán nem kell kötnünk Wi-Fi hálózat használata esetén a vezetékes hálózatokhoz képest, kizárólag a maximum átviteli sebességet tekintve.

A vezetéknélküli hálózatok lehetőségei szinte korlátlanok, sorra jelennek meg hétköznapi eszközök, amelyek rendelkeznek Wi-Fi kapcsolatteremtési képességgel (telefonok, DVD lejátszók, asztali PC-k, notebook-ok, fényképezőgépek, éjjellátó kamerák, egyéb szórakoztató elektronikai eszközök és természetesen PDA-k), mégis a Wi-Fi lehetőségeit elsősorban az internet elérésében élvezhetjük. Itt kell szót ejteni az ún. Hotspot-okról, azaz "vezeték nélküli internet elérési pontokról". Ezek száma napról napra rohamosan növekszik, találkozhatunk velük éttermekben, szállodákban, kávézókban, oktatási intézményekben, céges székházakban, de akár közterületeken is. Ezt a szolgáltatást ingyen vagy fizetés ellenében vehetjük igénybe, szolgáltatótól függően.


A hálózattervezés első lépése, hogy meghatározzuk, milyen módú kapcsolódást kívánunk eszközeinktől. Vezetéknélküli hálózatot kétféle topológia szerint építhetünk, úgymint ad-hoc (alkalomszerű) és infrastruktúrális. A két kapcsolódási mód között az alábbi ábrák szemléltetik a különbséget:

[ Kép ] [ Kép ]

Ad-hoc kapcsolat                   Infrastruktúrális hálózat




Vissza a Cikkeink oldalra




Vissza a Cikkeink oldalra