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Introduzione al Wi-Fi

La tecnologia Wi-Fi

Non tutte le reti utilizzano i cavi come mezzo per la connessione: alcune reti sono wireless.
Le WLAN (Wireless LAN) usano segnali radio ad alta frequenza o raggi di luce infrarossa per far comunicare le apparecchiature connesse alla rete.

Le necessità sempre crescenti di connessioni a banda larga in contesti di utilizzo di reti di computer e di elevata mobilità, hanno reso necessaria un’ottimizzazione sempre maggiore degli standard di trasmissione raggiunti dalle reti WLAN. Tale miglioramento si è avvertito nettamente, negli ultimi anni, sia sul versante della sicurezza e della crittografia che su quello della velocità di trasmissione.

Le reti wireless presentano una serie di vantaggi sostanziali rispetto alle reti classiche, ai quali però si contrappongono alcune limitazioni, dovute principalmente alla natura stessa delle reti basate sulla trasmissione via etere.
Per potersi connettere ad una rete wireless, infatti, è necessario che la postazione utente rilevi il segnale radio emesso dall'access point (modem/router) a cui è attribuito un nome di rete (SSID).
Una volta rilevato il segnale, però, l’approccio che si deve avere nel configurare o utilizzare una rete wireless è analogo a quello di una rete cablata (tramite cavi).
Anche la rete Wi-Fi, infatti, utilizza i protocolli di rete TCP/IP: un adattatore wireless installato su un computer si comporta come una normale scheda di rete LAN con un proprio MAC-Address (con la possibilità di configurare indirizzi IP, DNS, ecc.).

Gli standard di trasmissione

Le wireless LAN sono state standardizzate nel giugno 1997 dal Comitato IEEE.
Lo standard include requisiti dettagliati per la trasmissione fisica dei pacchetti di dati attraverso le onde radio.
Nel 1999, IEEE pubblica le due versioni dello standard 802.11: 802.11a e 802.11b.
Nel 2003 viene ratificato lo standard 802.11g e nel corso del 2007 è stato ratificato lo standard 802.11n.
Le frequenze utilizzate per la propagazione via radio dei segnali a frequenze intorno ai 2.4 Ghz sono state liberalizzate e non occorre quindi richiedere licenze specifiche per l'installazione di punti di accesso Wi-Fi (anche domestici).
Di seguito sono riportate alcune caratteristiche dei vari standard:
802.11a
Standard operante nella banda dei 5.8 Ghz e con data-rate fino a 54 Mbit/s grazie alla tecnica OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing) utilizzata a livello fisico. E' stato poco adottato in Europa in quanto inizialmente la trasmissione radio sulle frequenze dei 5 Ghz non era consentita. Nello stesso periodo, standard Wi-Fi emergenti sono stati adottati dai diversi produttori hardware, lasciando a margine lo standard 802.11a
802.11b
La maggior parte delle Wireless Lan oggi utilizzate implementano lo standard 802.11b, che opera nella banda intorno ai 2,4 Ghz, con data-rate da 5.5 Mbit/s fino a 11 Mbit/s
802.11g
Lo standard 802.11g opera alla frequenza di 2,4 Ghz. È quindi pienamente compatibile con la più diffusa versione 802.11b. Il vantaggio, rispetto al suo predecessore, è che consente una velocità di trasferimento di 54 Mbit/s. Quest'ulteriore evoluzione in termini di velocità, senza rinunciare alla compatibilità con la precedente versione, lo rende il protocollo ad oggi più utilizzato ed attualmente installato sugli apparati wireless in commercio, compresi i CPE distribuiti da Infostrada.
802.11n
È l’ultimo standard la cui ratifica è arrivata nel 2007. Grazie alla tecnologia MIMO (Multiple Input-Multiple Output), consente di utilizzare antenne multiple su un unico apparato per inviare e ricevere dati contemporaneamente. In tal modo è possibile aumentare la banda disponibile per l'invio e la ricezione. Risulta anche migliorata la propagazione del segnale Wi-Fi in quanto l'uso specifico di più antenne integrate nello stesso apparato, consente di raddoppiare (nelle specifiche fino ad ora rilasciate) la copertura del segnale radio rispetto agli standard di riferimento attuali (802.11b e 802.11g).

Comparazione tra i vari standard

Velocità di trasmissione:

Range di trasmissione:

Sicurezza Wi-Fi e protezione dei dati

Poiché i segnali radio vengono inviati via etere, è possibile che il segnale venga rilevato anche da dispositivi o utenti non autorizzati ad accedere alla rete senza fili, compromettendo quindi la sicurezza della rete e delle informazioni veicolate al suo interno.
Per tale motivo, all'interno degli standard di trasmissione wireless, sono stati implementati protocolli e misure rivolte all'aumento della sicurezza delle reti wireless.
Chiave di Autenticazione Pubblica (WEP)
Questo tipo di autenticazione (Wired Equivalent Privacy) presente nello standard IEEE 802.11, è stato progettato per fornire una sicurezza comparabile a quella delle reti LAN via cavo, e richiede che l'Access-Point invii ad ogni stazione una chiave pubblica (a 64 o 128 bit) che viene trasmessa su un canale indipendente
Chiave di crittografia WPA
Il WPA (Wi-Fi Protected Access) è progettato, a differenza del WEP, per utilizzare l'autenticazione delle postazioni e la distribuzione di differenti chiavi per ogni utente.
 Tale operazione è effettuabile attraverso una Pre-Shared Key (PSK), che presenta una sola password d'accesso per qualsiasi utente richieda l'accesso.
Una delle modifiche che introducono maggiore robustezza rispetto alla chiave WEP è l'utilizzo del metodo di criptaggio dei dati basato sul TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) che, cambiando periodicamente la chiave (ora fino a 256 bit) in uso tra gli apparati Wi-Fi in modo dinamico e criptato, consente di ottenere una maggiore efficacia contro i tentativi di accesso non autorizzato alla rete wireless.
Per i router Infostrada è consigliabile utilizzare questo tipo di protezione.

Posizionamento Router Wireless

Per il posizionamento del Router, è consigliabile seguire i criteri riportati di seguito:
Posizionare l'apparato in posizione il più possibile centrale rispetto alla superficie dell'appartamento;

  • Verificare la possibilità di avere in visibilità ottica i vani dell'appartamento
  • Posizionare possibilmente il Router ad un'altezza superiore a 1m (e non oltre lo stipite della porta) 
  • Non all'interno di mobili (specialmente se metallici)
  • Distante da strutture metalliche 
  • Distante da potenziali apparati interferenti (ad es: forni a microonde, sistemi di diffusione di segnale audio e video senza fili, ecc...)
  • Posizionare l'apparato in modo che gli elementi radianti (antenne) siano ad una distanza minima di 20 cm dalle persone 
  • Considerare che l'attraversamento dei muri crea sensibili attenuazioni del segnale e quindi per quanto possibile evitarli 
  • Sfruttare le riflessioni delle pareti

Risultano inoltre elementi disturbanti i:

  • rilevatori di allarme e di antifurto con tecnologia radio a microonde 
  • le radioline per i neonati 
  • i ripetitori/ricevitori wireless per trasmettere segnale video da un decoder remoto ad una TV

 

Un esempio di un buon posizionamento del router in appartamento:

Un esempio di un problema di copertura e relativa soluzione in una casa a 2 piani:

Attenzione! Spostare il router su una presa secondaria può provocare problemi di assenza di portante (o randomica)