WLAN-Begriffe. ATB Ausbildung Technische Berufe Ausbildungszentrum Klybeck. Allgemeines: Access-Point. Ad-Hoc

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1 WLAN-Begriffe Allgemeines: Wireless LANs (Funknetzwerke oder auch kabellose Netzwerke genannt) ermöglichen Arbeitsstationen, die Kommunikation mit und den Zugriff auf ein Netzwerk durch den Einsatz von Funk als Transportmedium. Das drahtlose LAN kann an ein bestehendes Draht-LAN als Erweiterung angebunden werden oder es bildet die Basis eines neuen Netzes. Es kann sowohl für den Einsatz im Freien als auch in Gebäuden konfiguriert werden. Mögliche Einsatzbereiche sind u.a. Büroräume, Konferenzräume, Banken, Versicherungsagenturen, Kanzleien, Arztpraxen, Fabrikationshallen, Krankenhäuser, Schulen und Universitäten und viele mehr. Grundbaustein eines drahtlosen Netzes ist die sogenannte Funkzelle. Dies ist der Bereich, in dem die drahtlose Kommunikation stattfindet. Die Größe des abgedeckten Bereichs hängt, neben der Sendeleistung des Gerätes (in D und der EU auf max. 100mW an der Antenne limitiert), auch von den örtlichen Gegebenheiten der Umgebung ab. Die Art des Mauerwerks und andere physikalische Eigenschaften der Umgebung können die Größe der Zelle beeinflussen. Grundsätzlich deckt eine Zelle einen kreisförmigen Bereich ab. Innerhalb von Gebäuden können bei optimalen Bedingungen Reichweiten bis ca. 200m und im Outdoorbereich mehrere Kilometer überbrückt werden. Freie Sicht ist im Outdoorbereich allerdings Vorraussetzung. Arbeitsstationen wie PCs, Laptops und andere mit Anschlussadaptern versehene Geräte können in der Zelle frei bewegt werden. Der Access Point verbindet Client-Funkzellen eines drahtlosen LANs miteinander und verbindet die Funkzelle mit einem Draht-LAN durch eine Kabelverbindung zu einer Ethernet-Anschlussdose, einem Switch oder Hub. Access-Point Der Access Point ist die Zentrale einer jeden Funkzelle. Er verwaltet alle mit ihr verbundenen Funkstationen. Es können gleichzeitig bis zu 256 Stationen (von Hersteller zu Hersteller unterschiedlich) mit einem Access Point verwaltet werden. Der Access Point ist aber auch Bindeglied zu einem bereits bestehendem IEEE kompatiblen LAN. Die meisten auf dem Markt erhältlichen Lösungen bestehen aus einem Access Point und ISA oder PCI Einbaukarten. Zurzeit kommen auch erste USB-Adapter für Wireless-LAN auf den Markt. Die ISA/PCI/USB Karten werden in einen freien Steckplatz eines Rechners eingebaut oder angeschlossen und durch eine zusätzliche Software, einem Netzwerktreiber ähnlich, gesteuert. Alle Firmen bieten auch PCMCIA Karten an, die überwiegend in Laptops und PDAs eingebaut werden. Durch eine zusätzliche Software und dem Vorhandensein einer angeschlossenen Netzwerkkarte, kann ein Rechner als Access Point für ein Wireless-LAN fungieren. Ad-Hoc Diese Bezeichnung findet man häufig im Zusammenhang für ein Wireless Peer-to-Peer Netzwerk. Dieser Modus muss bei den einzelnen Funkkarten (Clients) aktiviert sein, um untereinander ohne Verwendung eines Access Points kommunizieren zu können. Seite 1

2 Bluetooth Bluetooth ist ein Funksystem, welches zur Übertragung von Sprache und Daten geeignet ist. Bluetooth bietet Datenraten von 57 kbit/s bis 721 kbit/s und hat eine Reichweite von 10 m (bei 1 mw - Class 2) oder 100 m (bei 100 mw - Class 1). Für Bluetooth ist wie bei WLAN Systemen nach IEEE b, auch das 2,4 GHz ISM-Band vorgesehen. Bluetooth unterstützt ein Ad-hoc Netzwerk mit bis zu 8 Teilnehmern, mittlerweile sind auch Bluetooth Access Points erhältlich. DSSS "Direct Sequence Spread Spektrum", das auch DSSS bezeichnete Übertragungsverfahren verschlüsselt ein zu übertragenes Bit mit einem Pseudo-Code nach dem Zufallsverfahren und kodiert es mit einem Bit. Dabei wird aus einem Schmalbandigen ein breitbandiges Signal gemacht. Auf diese Weise kann das gesamte Frequenzband genutzt werden, und man erreicht dadurch eine höhere Datenübertragungsrate sowie eine höhere Störunanfälligkeit. FHSS "Frequency Hopping Spread Spectrum". Die Geräte mit der FHSS Arbeitsweise benutzen den Frequenzbereich von 2,4-2,5 GHz. Beim Frequency Hopping schaltet der Sender nach einer Pseudo- Zufallsfolge 50 mal pro Sekunde die Sendefrequenz um. Dafür stehen im 2,4 GHz- Band (dem sogenannten ISM Band: Industrial, Scientific, Medical) 82 verschiedene Frequenzen zur Verfügung. Der Empfänger schaltet ebenfalls in der bei der Verbindungsaufnahme vereinbarten Frequenzfolge um. Die Übertragung wird daher über die 79 nutzbaren Hops gespreizt, wobei aber zu jeder Zeit nur ein 1 MHz auf einem der Hops gesendet wird. Dieses Verfahren ist besonders geeignet für die FunkLan- Anwendungen, die störenden Einfüssen wie militärische Anlagen, Flughäfen etc. ausgesetzt sind. Störquellen beeinflussen normalerweise nur einige Hops. Daher sind die Hopping Sequenzen so eingestellt, dass aufeinander folgende Hops mehrere MHz auseinander liegen. So können Störungen die Datenübertragung in einigen Hops beeinflussen, es ist aber sehr unwahrscheinlich, dass sie den nächsten Hop in der Sequenz stören. Die Übertragungssequenz bleibt so weitestgehend unversehrt. Frequenzbereich Das Frequenzspektrum, angefangen bei den ultratiefen Frequenzen bis zu Frequenzen mit Mikrometerwellenlängen, ist eingeteilt in Bereiche mit festgelegten Frequenzgrenzen. Beim Wireless LAN ist das zum Beispiel 2,4 bis 2,4835 GHz. Funkzelle Bereich, der von der Antenne einer Funkstation ausgeleuchtet wird. Funkmessung Mit einer Funkmessung (oder auch Site-Survey) lässt sich die Ausdehnung und Versorgungsqualität einer Funkzelle ermitteln. Bei größeren Projekten auf jeden Fall unbedingt durchzuführen, aber auch bei kleineren Installationen empfehlenswert, um sich späteren Ärger zu ersparen. Seite 2

3 IEEE b Der offizielle Standard für Funknetze mit 11 Mbit/s. Untereinander kompatibel sind nur die Geräte, die das gleiche Verfahren (DSSS oder FHSS) benutzen. Ein FHSS-Gerät kann also nicht mit einer nach DSSS arbeitenden Gegenstelle kommunizieren. Verwendet man unterschiedliche 11-Mbit/s-Karten (DSSS) von verschiedenen Herstellern, kann es im schlimmsten Fall auch dazu kommen, dass sich die Geräte auf den kleinsten gemeinsamen Nenner treffen (2 Mbit/s). IP IP = Internet Protocol (TCP/IP = Transmission on Control Protocol/Internet Protocol) für die Datenkommunikation im Internet. Es beinhaltet die Adressierung einzelner Rechner (Hosts) und von Netzwerkkomponenten im World Wide Web. Außerdem sorgt es für die Strukturierung einzelner Rechnerverbunde in logische Netzwerksegmente, unter Berücksichtigung der entsprechenden Sicherheitspakete. IP-Adresse Eine IP-Adresse besteht aus vier Bytes (IPv4) bzw. vier Quads, die durch Punkte getrennt sind - zum Beispiel Über diese Zahlen werden in einem Netzwerk - z.b. im Internet - Ressourcen, wie z.b. Computer, Web-Server oder Web-Cams, identifiziert. Üblicherweise adressiert man aber nur programmintern mit IP-Nummern. An der Oberfläche werden üblicherweise Klartextnamen verwendet - so z.b. Domain-Namen. Die Zuordnung von Namen zu Adressen übernimmt der DNS. LAN "Lokal Area Network", lokale Vernetzung im Gebäude oder auf dem Gelände zur Datenübermittlung zwischen Rechnern. Traditionelle LANs verbinden PCs und andere Computer miteinander und stellen Verbindungen zu Fileservern, Druckern und anderen Netzwerkkomponenten mittels Kabeln oder Glasfaserleitungen her. Die Anwender kommunizieren über das LAN, tauschen Elektronische Post aus und greifen auf Multi- User-Programme oder auf verteilte Datenbanken zu. Alle diese Lösungen sind ortsgebunden und somit einer starren Struktur unterworfen: Um eine Verbindung zum LAN herzustellen, muss der Anwender mit seiner Arbeitsstation über eine Netzwerkdose an das LAN angeschlossen werden. Diese physikalische Verbindung schafft eine Umgebung von stationären Arbeitsplätzen. Bei einer Verlegung des Arbeitsplatzes muss die Station vom LAN getrennt werden und an seinem neuen Standort wieder ans LAN angeschlossen werden. Eine Erweiterung des LANs heißt zusätzliche Verkabelung, was neben Zeit auch zusätzliches LAN-Overhead bedeutet. Komplexe LANs mit einer großen Anzahl von Nutzern, die z.b. in verschiedenen Räumen in verschiedenen Stockwerken platziert sind, werden in Segmente unterteilt, um ein vernünftiges Netzmanagement zu ermöglichen. MAC Adresse Sie ist fest auf der Karte gespeichert und weltweit eindeutig; es handelt sich um eine unverwechselbare Seriennummer einer Netzwerkkarte. Die Adressen werden aus 48 Bit gebildet. Diese werden normalerweise als 6 Hexadezimalzahlen dargestellt: z.b.: A. Die ersten drei Hexzahlen geben einen Herstellercode an (hier 3Com). Die restlichen Zahlen werden intern zur Kodierung genutzt. Die Datenpakete im Netzwerk werden immer über die MAC-Adresse zugestellt, alle anderen Adressierungsarten müssen immer auf diese Hardware-Adresse umgesetzt werden. Seite 3

4 Mbps "Megabits per second" Die Maßeinheit für die Datenübertragungsrate (Bandbreite) z.b. in Netzwerken. "Mega" bedeutet in diesem Fall 10hoch6, nicht 1024x1024. Mikrowellengeräte können eine Störquelle darstellen, da sie ebenfalls im 2,4 GHz Bereich arbeiten. Bei der Installation des Funk-LANs sollte daher darauf geachtet werden, dass die Wireless-LAN Produkte so weit als möglich von dieser Störquelle entfernt zu positioniert werden. Multi - Zellen Befinden sich im Empfangsbereich der Stationsadapter mehr als ein Access-Point, spricht man von überlappenden Funkzellen. Jeder Stationsadapter verbindet sich automatisch mit dem am besten zu empfangenden Access-Point. Überlappende Funkzellen sind ein wesentliches Attribut eines Wireless-LAN, da hierdurch ein nahtloser Übergang von einer Funkzelle zur anderen ermöglicht wird. Verschiedene Access-Points können so positioniert werden, dass die von ihnen gebildeten Funkzellen konvergieren und so eine sogenannte Multi-Zelle bilden. NAT Network Address Translation - Wenn ein LAN z.b. über einen Router auf das Internet zugreift und dieser Router über NAT-Funktionalität aufweist, hat das ganze lokale Netzwerk nur eine einzige IP nach aussen; die Rechner im internen Netz sind für alle Rechner ausserhalb des LANs (Internet) unsichtbar. Der Router regelt durch Umschreiben der Datenpaketheader den Verkehr. NAT-Lösungen sind bei ISPs sehr beliebt, da so weniger IP-Adressen verteilt werden müssen; neben diesem Aspekt bietet NAT auch noch eine Sicherheitsfunktion. Für potentielle Angreifer wird es schwieriger, in das interne Netz zu gelangen, wenn der Zielrechner nicht bekannt ist. Neben diesen Vorteilen bietet NAT aber auch Schwachpunkte: Obwohl viele Applikationen (z.b. Surfen im Web, etc.) ohne Probleme funktionieren, wird es unter Umständen bei gewissen Onlinespielen schon etwas schwierig. Hier müssen einzelne Ports direkt einer internen IP zugewiesen werden. PC-Card PC-Card, auch PCMCIA Karte (PC Memory Card International Association) genannt. Einschübe findet man heute in jedem Notebook. Die Schnittstelle ist genormt und kann verschiedene Kartentypen aufnehmen. Die PC-Card ist bei fast allen Herstellern in jeder Funkkomponente (AP, PCI/ISA Karten, Converter) enthalten und bildet so das Herz des Funknetzwerkes. QOS Quality of Service. Hiermit wird das Bandbreitenmanagement bezeichnet, um beispielsweise Diensten, wie Sprachübertragung, Vorrecht einzuräumen. Roaming Mobil eingesetzte Geräte können sich ohne Beeinflussung des Datenverkehrs zwischen verschiedenen Zellen eines Netzwerkes bewegen. Der innovative Roaming-Mechanismus garantiert ununterbrochene Datenübertragung. Diese Roaming-Funktion wird durch die Fähigkeit der Station erreicht, den Access-Point in seiner Umgebung zu wählen, der das stärkste Signal sendet. Seite 4

5 SSID Abkürzung "Service Set Identifier". Diese Stationskennung wird in Access Points/Wireless Bridges per Software vom Betreiber eingegeben und kann frei gewählt werden. Mit einer SSID können den Geräten klar definierte Namen zugeteilt werden um in Funknetzwerken mit mehreren Access Points die einzelnen Geräte voneinander zu unterscheiden. Die SSID entspricht in etwa den in LANs vergebenen Netzwerk-Namen für Arbeitsgruppen. WAN "Wide-Area-Network", bedeutet übersetzt "Weitverkehrsnetz". Man bezeichnet Zusammenschlüsse von mehreren LANs über schnelle Fernleitungen als WAN. Ein klassisches Beispiel ist das Internet. WECA Wireless Ethernet Compatibility Alliance WEP "Wired Equivalent Encryption" mit 40(64) und 128-Bit-Verschlüsselung. Methode der Datenverschlüsselung vor der Datenübertragung, durch einen Zufallszahlencode Wi-Fi Wireless Fidelity. Hierbei handelt es sich um eine Zertifizierung der Wireless-LAN Produkte durch die WECA. Produkte, welche die Prüfung erfolgreich bestanden haben, sind untereinander interoperabel. Alle großen Hersteller sind weitgehend in diesem Konsortium zu finden. Wireless Bridge Eine Wireless Bridge dient zur vor allem zur Verbindung von räumlich entfernten LANs über Gebäudegrenzen hinweg an das Hauptnetz. Die Geräte werden in der Regel mit Aussenantennen ausgerüstet, die sowohl Richt- wie auch Rundstrahlcharakteristik aufweisen können. Die Antennen sind wetterfest und werden i.d.r. auf dem Dach angebracht, während die Bridges geschützt im Inneren stehen. Unbedingt notwendig ist hierbei die direkte Sichtverbindung zwischen den Gebäuden. WLAN Bei einem WLAN handelt es sich um eine drahtlose Anbindung an das Unternehmensnetz. Dadurch lassen sich beispielsweise die Computer eines Unternehmens miteinander verbinden. Das WLAN überträgt Daten per Funk entweder zwischen einem Access Point und einem Notebook oder zwischen zwei Endgeräten. Gerade kleinere und mittlere Firmen entscheiden sich immer öfter für diese Lösung, um Kosten für die Verlegung von Kabeln zu sparen und die Flexibilität zu erhöhen. WLAN ist derzeit durch den Standard b spezifiziert. Das IEEE-Konsortium (Institute of Electrical and Electronics Engineers) entwickelt den Wireless LAN-Standard weiter: Gegenwärtig kommt vor allem der Standard b in drahtlosen Datennetzwerken zum Einsatz. Seite 5

6 WLAN-Standards : WLAN-Standard der IEEE von 1997 für das lizenzfreie 2,4-GHz-Band. Übertragungsrate: bis zu 3 MBit/s a: Nachfolger von von Ende Nutzt das 5-GHz-Band und liefert bis zu 54 MBit/s b: Nachfolger von für das 2,4-GHz-Band. Übertragungsrate: bis zu 11 MBit/s e: Substandard für die Ergänzung von QoS-Funktionen g: Konkurrenz zu a mit ebenfalls 54 MBit/s, jedoch im 2,4-GHz-Band, kompatibel zu b h: Europäische Variante, ähnlich a, mit Funktionen zur Sendeleistungskontrolle i: Zukünftiger Sicherheitsstandard für WLANs mit wirksamem Verschlüsselungsschema und neuem Authentifizierungsalgorithmen x: Substandard für WLAN-Security im Bereich Authentifizierung geklaut von Seite 6