Redes de Computadores

Tiago Matos Santos

Wireless (redes sem fio)

  • Objetivo: Compreender o fenômeno físico envolvido na transmissão de sinais via ondas eletromagné- ticas e os principais aspectos dos protocolos IEEE 802.11 envolvidos na criação e operação das redes de dados sem fio.

Conteúdos

  • Motivação
  • Propagação de ondas eletromagnéticas
  • IEEE 802.11 e seus modos de operação
  • Serviços das estações WiFi
  • Segurança de dados em WiFi
  • Regulmentação no uso do Espectro Eletromagnético
  • Características dos canais de rede em 2.4 e 5 GHz
  • Atividade: medição de sinais de rede

Introdução (redes)

Compartilhamento de recursos

Introdução (redes)

  • Com ou sem fios?

Meio físico sem fio

  • As redes sem fio utilizam a transmissão e recpção de ondas eletromagnéticas.
  • Estas ondas podem operar em diferentes frequências.
  • Existem frequencias específicas para cada serviço permitido, como TV, rádio, telefonia, etc.

Propagação de ondas

Transmissão
Propagação
Recepção

Ondas

Três frequências diferentes

Ondas eletromagnéticas

Espectro eletromagnético

Ondas eletromagnéticas

Espectro eletromagnético

IEEE 802.11 / WiFi

  • Existem várias tecnologias para redes sem-fio

  • A família de padrões IEEE 802.11 é destaque

  • Equipamentos em plena adequação aos padrões podem receber uma certificação da Wi-Fi Alliance

  • Na prática, WiFi é sinônimo para as redes LAN sem fio neste padrão

Terminologia

De agora em diante, exceto onde indicado, usaremos redes LAN IEEE 802.11 e WiFi como sinônimos.

Gerações

Pilha de camadas

Rede em camadas

WiFi na pilha de camadas

Modos de operação em Wi-Fi

  • Pequeno número de computadores comunicando-se sem fio, sem um equipaento ponto de acesso.
Rede adhoc

Modos de operação em Wi-Fi

A rede sem fio é comandada por um periférico chamado ponto de acesso.

BSS Basic service set

  • A rede recebe um SSID (Serice Set ID) que consiste em um nome configurado pelo administrador.

ESS Extended service set

  • Usados vários pontos de acesso formando uma rede maior com o mesmo SSID.

ESS Extended service set

  • Metém-se a sua conectividade com a rede quando está em trânsito.
Mobilidade na mesma sub-rede IP

Serviços de Estação

  • Autenticação
  • Desautenticação
  • Entrega de dados
  • Confidencialidade

Criptografia

Protocolo Observação
WEP (Wired Equivalent Privacy) não deve ser usado, pois é um protocolo cuja segurança já foi quebrada
WPA (Wi-Fi Protected Access) não deve ser usado, pois é um protocolo cuja segurança já foi quebrada
WPA2 (Wi-Fi Protected Access 2) só deve ser usado caso o ponto de acesso e as estações não tenham WPA3
WPA3 (Wi-Fi Protected Access 3) é o algoritmo mais forte no momento e que deve ser utilizado

Uso do Espectro Eletromagnético

  • Redes Wi-Fi operam transmitindo ondas de rádio
  • O uso do espectro eletromagnétco é regulado em cada país
  • Feito pela Anatel no Brasil e a FCC nos EUA.

Uso do Espectro Eletromagnético

Existem faixas denominadas ISM (Industrial, Scientific, and Medical) que podem ser usadas livremente sem a necessidade de autorização prévia por parte da agência reguladora.

Destas, duas podem ser utilizadas por redes Wi-Fi: 2,4 GHz e 5 GHz.

Faixa de 2,4 GHz

Canais disponíveis

Faixa de 2,4 GHz

Características da Faixa de 2,4 GHz

  • Saturada
  • Sobreposição de canais
  • Poucos canais disponíveis
  • Muitas redes usando
  • Menor desempenho
  • Maior alcance
  • Mais barata
  • Disponível em todos os equipamentos Wi-Fi

Faixa de 5 GHz

Características da Faixa de 5 GHz

  • Mais “vazia”
  • Canais individuais
  • Mais canais disponíveis
  • Menos redes usando
  • Maior desempenho
  • Menor alcance
  • Mais cara
  • Disponível apenas em modelos mais caros

Atividade Prática

Analise do espectro de redes wifi local.

Exemplo de resultados

Fonte: https://doi.org/10.19053/01211129.v29.n54.2020.10228

Recap

Lembrando…

WiFi

Arquitetura

Referências Bibliográficas

  • KUROSE, J. Ross, K. W. Redes de computadores e a Internet. 8ª Ed. Bookman, 2021
  • TANENBAUM, A. S. FEAMSTER N. WETHERALL D. Redes de Computadores. 6ª Ed. Bookman. 2021
  • TORRES, Gabriel. Redes de computadores. 2ª Edição. Novaterra, 2016

Bibliografia adicional

  • WHITE, Curt. M. Redes de computadores e comunicação de dados 6ª Edição. Gengage Learning, 2012
  • FOROUZAN, B. A., FEGAN S. C. Comunicação de dados e redes de computadores 4ª Edição. Editora AMGH. 2010

Obrigado!