Virtual Access Points Michael Roßberg
Übersicht Einleitung Definition und Motivation 802.11 Management Implementierungstechniken Zusammenfassung Quellen
Einleitung 802.11 einer der erfolgreichsten Standards der IEEE alleine in den USA mehr als 10 Mio. Haushalte mit Funknetzwerken neue Anwendungsgebiete erfordern Erweiterungen des Standards
Grundlegende Abkürzungen BSSID: eindeutige 6-Byte Nummer, analog zur MAC-Adresse SSID das Netzwerk beschreibende Zeichenfolge (max. 32 Byte) AccessPPoint SSID: beispiel BSSID: 00:01:02:03:04:EE
Definition & Motivation
Definition: Virtual Access Point logische Einheit in einem physischen Access Point erscheint dem Benutzer wie verschiedenen real existierende Basisstationen realer Access Point Uni VPN Uni WPA Studentennetz
Virtueller Access Point Anwendungsszenario guest mode
Internet Provider 2 Provider 1 Virtueller Access Point Anwendungsszenario mehrere ISPs
Netzwerk Firma 2 Netzwerk Firma 1 gemeinsame Konferenzräume Anwendungsszenario Technologiezentrum
802.11 Management Grundlegender Überblick
control dur ati on control dur ati on ID DA SA BSSID ID DA SA BSSID Fixed Parameters Fixed Parameters Tagged Parameters Tagged Parameters Aufbau eines Management Frames
ID Length Data Aufbau eines Tagged Parameter
Beacon Frame regelmässig vom AP gesendeter Broadcast Stromspar- und Synchronistationsfunktion erlaubt passives Finden von Netzwerken Signalqualitätsbestimmung muss SSID als tagged parameter enthalten
Probe Request aktives Suchen nach Netzwerken von Klient zu Access Point müssen SSID enthalten Broadcast SSID erlaubt
Probe Response Antwort auf Probe Request Struktur analog zum Beacon
Authentication Request Authentifizierung eines Klienten gegenüber ESS Open & Shared Authentication möglich Kann auch implizit später stattfinden (siehe 802.1x & 802.11i)
Association Request Anmeldung eines Klienten bei einer Basisstation enthält SSID erst nach Authentifizierung möglich
Implementierungstechniken
eine SSID & eine BSSID historisch mit interessanten Problemen
Unterscheidung durch MAC-Adressen werden mit allem Paketen mitgeschickt simple Lösung einfache Zuordnung auf VLANs möglich
Nachteile hoher Verwaltungsaufwand, keine Transparenz allein auf MAC-Adressen basierende Zuordnung ist unsicher statische Zuordnung Multicast/Broadcast Probleme Beaconstruktur kann nicht alle Informationen ausdrücken
Unterscheidung durch Benutzeridentifikation verschiedene Benutzer- und Gruppennamen funktioniert nur mit 802.1x Multi-/Broadcast Problem behoben für verschlüsselte Pakete
eine BSSID & mehrere SSIDs nicht ganz konform, aber mit Vorteilen
guest mode mehrere SSIDs, aber nur eine announciert auf Probes wird entsprechend den einzelnen SSIDs reagiert Probleme: ähnlich dem MAC-Adress- Ansatz, Festkonfiguration mit geringer Transparenz
Mehrere SSID Tags SSIDs sind Tagged Parameters 802.11 verbietet nicht mehrere Tags mit gleicher Bedeutung Probleme: unflexibel, neue KlientenSoftware erforderlich
SSID Listen von Cisco properitäre Erweiterung von 802.11 (CCX) basiert auf neuem Tagged Element in Beacons und Probe Responses benötigt spezielle Klienten-Software Elementstruktur durch Reverse Engineering
bytes 1 1 3 1 2 variabel Element ID 0xDD Total Length OUI 0x0050F2 Type 0x05 SSID Element Count SSID Elements SSIDL Struktur
bytes 5 1 variable Flags SSID Length SSID SSID Element Struktur
Die Flags Indikation von WPS und EAP Keymanagement: WPA-PSK, WPA2- PSK, WPA-Enterprise, WPA2Enterprise, CCKM mit WEP, CCKM mit AES CMIC, Per-Packet Rekeying, TKIP WEP-40, WEP-128, AES genaue Bitbelegung in der Ausarbeitung
Verbleibende Probleme Multi-/Broadcast Problem bleibt ungelöst keine Shared Key Authentifizierung mehr möglich keine Softwareunterstützung, durch fehlenden offenen Standard
Mehrere BSSIDs & mehrere SSIDs eine vollständige Emulation
mehrere BSSIDs & SSIDs inzwischen bevorzugte Technik vollständig kompatibel zu 802.11 kein Zusammenhang zwischen VAPs einer Basisstation mehr erkennbar
grundsätzliche Probleme bei schlechten Verbindungen hin- und herwechseln zwischen Netzen eines Access Points möglich Verschwendung von Funkresourcen, durch viele Beacons
technische Hürden Hardware ACKs nicht mehr problemlos möglich (betrifft nur AP) durch viele Beacons hohe Interruptlast
Zusammenfassung
Zusammenfassung Standardisierung wäre wünschenswert bis dahin vollständige Emulation nötig beim nächsten Standard an Virtualisierung denken
Quellen
Quellen Cisco Systems. Cisco Compatible Extensions Program for Wireless LAN (WLAN) Devices http://www.cisco.com/en/us/partners/pr46/pr147/partners_pgm_concept_home.html Sam Leffler. FreeBSD Wireless NetworkingFreeBSD Wireless Networking, 2005 http://people.freebsd.org/~sam/bsdcan2005.pdf IEEE Std 802.11-1999 Information technology Telecommunications and information exchange between systems Local and metropolitan area networks Specific requirements Part 11: Wireless LAN Medium Access Control (MAC) and Physical Layer (PHY) Specifications, 1999 http://standards.ieee.org/getieee802/download/802.11-1999.pdf IT Facts 10 mln US households have WLAN, 2005 http://www.itfacts.biz/index.php?id=p3062 Graham Melville. Virtual Access Point Definition, 2004 http://www.drizzle.com/~aboba/ieee/11-04-0238-00-0wng-definition-virtual-accesspoint.doc Bernard Aboba. Virtual Access Points, 2003 http://www.drizzle.com/~aboba/ieee/11-03-154r1-i-virtual-access-points.doc Matthew Gast. 802.11 Wireless Networks: The Definitive Guide Second Edition, O Reilly, 2005
Vielen Dank für die Zeit!