CURSUS WI-FI

1. WAAROM WI-FI NETWERKEN?

- Eenvoudige installatie: Geen kabels trekken of gaten boren.
- Snel: 11 en 54 Mbit/s.
- Gebruiksvriendelijk: Uitpakken en werken !
- Bereik is binnenshuis ca. 50 meter/ 3 verdiepingen.
- Bereik is buitenshuis ca. 10 kilometer.
- Alle apparaten: PC, Laptop, PDA, Printers, Camera's, etc.
- Elk platform: Windows, Mac, Linux, etc.
- Geen vervanging, maar ook aanvulling van je netwerk !!

Vooral voor Internet:
- Internettoegang op plaatsen waar dat niet via kabel of adsl mogelijk is.
- Commercial Wireless LAN (CWLAN) - Internet in hotels, op vliegvelden, etc.
- Social Wireless LAN (SWLAN) - Verbinding leggen met andere bewoners in uw wijk.
- Makkelijk om op internet-verbindingen van anderen "mee te liften".


2. TYPEN WI-FI APPARATUUR

- Wi-Fi Client (WNIC)
Per PC is 1 Client nodig voor draadloos netwerkverkeer. Vandaag de dag komt er geen laptop meer uit de fabriek zonder WiFi-kaart aan boord. Bij oudere laptops worden vaak PCMCIA Clients gebruikt. Bij Desktop systemen worden veelal PCI-kaarten ingezet. Handig zijn ook de (universele) USB Clients. Een Wi-Fi Client kent 2 mode's: De "ad-hoc mode" (koppeling tussen 2 Clients) en de "infrastructure mode" (koppeling met een AP).

- Accesspoint (AP)
Het Accesspoint is eigenlijk een Wireless Hub en de centrale schakel in het draadloze netwerk. Het AP zorgt voor koppeling van de PC's met een Wi-Fi Clientkaart met de rest van het (bedrade) netwerk.

- Bridge
Een Bridge wordt gebruikt om 2 of meerdere prive- of bedrijfsnetwerken met elkaar te verbinden. Vaak worden op deze manier 2 naburige kantoorgebouwen met elkaar verbonden. Een Bridge-verbinding kan door een Wi-Fi Client niet gezien worden.

- Repeater
Een Repeater vangt draagloze signalen op en stuurt ze door. Hiermee wordt dus je dekkingsgebied uitgebreid. Een Repeater heeft een belangrijk nadeel, de datasnelheid wordt gehalveerd.

Vaak komen combinaties voor van bovengenoemde functies of worden functies van bedrade netwerken toegevoegd. Sommige Accesspoints hebben een ingebouwde Bridge functie. Andere Accesspoints en kunnen als Client op een 2e AP (van hetzelfde merk) verbinding maken. Een ander veelvoorkomend type is de Wireless Router. Dit is een Accesspoint, 4-poorts Switch en NetwerkRouter in één. De meeste fabrikanten brengen ook een Communication Centre op de markt. De functie van het ADSL(of kabel)-modem is dan ook nog geïntegreerd.

Bestaande netwerk apparatuur zoals printers en externe harddisks worden momenteel ook in hoog tempo "afgekoppeld" en voorzien van Wi-Fi interfaces.

Om te bepalen of er "toevallig" een Accesspoint aanwezig is, worden ook vaak wifi-sniffers gebruikt. Dit zijn apparaatjes van sleutelhanger formaat met een ingebouwde veldsterktemeter. Hoe meer led-jes er branden, hoe sterker het signaal is.


3. BEDRAAD VERSUS DRAADLOOS NETWERK

BedraadDraadloos
CentraalHub of SwitchAccesspoint
LokaalNetwerkkaartWi-Fi Clientkaart
VerbindingUTP-kabelLucht !!!
Snelheid10 / 100 Mbit11 / 54 Mbit


4. DE STANDAARDEN

Naam / Norm802.11b802.11g802.11a802.11a
Max. Snelheid [mBit/s]11545454
Frequentie [GHz]2.400-2.48352.4-2.48355.150-5.3505.470-5.725
Max. vermogen [mW]1001002001000

Een aantal leveranciers loopt voor op de officieel uitgegeven standaarden en presenteert momenteel al producten die bv. snelheden hebben van 108 Mbit/s. Het beste advies in deze is: Als U dat wilt: Koop apparatuuur die upgradable is en liefst ook van hetzelfde merk.


5. EXTERNE ANTENNES - THEORIE

Elk WiFi apparaat heeft een antenne. Bij clients is dat vaak een interne antenne die niet te zien is. Sommige USB types hebben een scharnierende korte antenne.

De meeste Accesspoints hebben 1 of 2 externe (kleine zwarte) antennes. Deze zijn bijna altijd afschroefbaar, zodat er op die plaats een antennekabel gemonteerd kan worden. Aan de andere zijde van de kabel wordt vervolgens een externe antenne bevestigd. Deze externe antenne wordt vaak aan de buitenzijde van het huis of in een zendmast gemonteerd. Op deze wijze kunnen verbindingen over grotere afstanden worden gerealiseerd.

Globaal zijn er 3 typen antennes te onderscheiden:

TypeOmni-antenneSector-antenneRicht-antenne
Openingshoekrondom 360 grad.100-120 graden3-5 grad.
Versterking6-12 dBi8-18 dBi12 - 24 dBi

Met openingshoek wordt het horizontale openingshoek bedoeld, d.w.z. het profiel alsof men van boven op de antenne kijkt.

Belangrijk is ook de Polarisatie van het signaal. Polarisatie is niets anders dan dat de signalen óf van links naar rechts bewegen, óf dat ze van boven naar beneden bewegen. Richtantennes kunnen vaak simpel een kwartslag gedraaid worden. De bovenkant wordt dan de linkerkant (of rechter-). Omni-antennes worden altijd met de punt naar boven opgesteld. Alle witte staafvormige omni's zijn vertikaal gepolariseerd. Slotted Waveguide omni's zijn horizontaal gepolariseerd.

Horizontaal gepolariseerde signalen hebben minder last van verstoringen en dragen dus verder dan vertikaal gepolariseerde signalen.


6. EXTERNE ANTENNES - NETWERKOPBOUW

Een groot misverstand is, dat één bepaalde antenne de beste zou zijn. Voor elke situatie moet opnieuw bekeken worden wat de beste oplossing is.
[NB. een punt in het netwerk wordt een "node" genoemd]

Enkele voorbeelden:

A. Voor een verbinding tussen 2 punten zijn 2 richtantennes geschikt. Deze opstelling wordt ook vaak bij verbindingen over grote afstanden toegepast.

B. Voor een verbinding tussen 3 of meer (nabijgelegen) nodes is de puzzle iets complexer. Vaak wordt op het meest centrale punt een omni-antenne opgesteld, waar de andere nodes met sector- of richtantennes op connecten. Vaak heeft de centrale node de te delen internetverbinding.

C. Als het aantal punten te groot is om door 1 omni te dekken, wordt er op meerdere lokaties een omni geplaatst. Voor verbindingen met deze omni's onderling (backbone-nodes) worden richtantennes ingezet. Deze backbone nodes bestaat dus uit een AP met een omni, gekoppeld aan een 2e (en evt. 3e) AP met een richtantenne.

Hoewel een AP vaak wel 2 externe antenne-aansluitingen heeft, is het netwerktechnisch niet mogelijk om ook 2 antennes aan hetzelfde AP te monteren. Backbone-nodes, zoals bij C. bestaan uit gekoppelde AP's met elk een eigen antenne. Sterke omni's zijn bij C. ook vaak ongewenst omdat ze elkaar kunnen storen.


7. EXTERNE ANTENNES - VERBINDING WEL/NIET ?

Of er daadwerkelijk een dataverbinding tot stand komt hangt af van:
- Zendvermogen van de apparatuur.
- Ontvangstgevoeligheid van de apparatuur.
- De afstand
- Eventuele obstakels (bomen/huizen)
- Interferentie met andere apparaten op hetzelfde kanaal.
De eerste 2 parameters (zendvermogen en ontvangstgevoeligheid) bepalen in belangrijke mate de kwaliteit van de apparatuur. Ze staan echter altijd bijna verstopt in de handleidingen (Specificaties) en er wordt zelden bij de aanschaf over gesproken.

Veel zendvermogen is belangrijk, maar daar is een maximum aan. In Nederland is het maximale toegestane vermogen 100 mWatt EIRP (802.11b+g op 2.4 GHz). EIRP betekent "het totaal uitgestraalde vermogen", dus vermogen AP + versterking Antenne - verlies over kabels en connectoren. Op 5.3 + 5.8 GHz (802.11a) gelden andere limieten.

Verbindingen tot 10 kilometer zijn technisch mogelijk. De weg tussen beide punten dient dan wel vrij van obstakels te zijn. Dit heet "clear line of sight".

De keuze van goede kabels en connectoren is ook zeer belangrijk. Kies een kabel met weinig verlies bij de gebruikte frequentie. Kies connectoren die bij dat type kabel horen, zodat in de overgang geen signaalverlies optreedt. Het beste is de binnenkern van de connector op de kabel te solderen. Vele uren testen zijn verloren gegaan door slecht aangezette connectoren.

Wi-Fi over grote afstanden is een praktische wetenschap. Het is aan te bevelen apparatuur te lenen om te proberen of de link gemaakt kan worden. Dat voorkomt eventuele teleurstelling en frustratie na de aanschaf.


8. BEVEILIGING

Wireless datapakketjes stoppen niet op bij uw kantoormuur of het hek van uw tuin. Het is verstandig de beveiligingsmogelijkheden in te schakelen. Standaard (uit de fabriek) wordt Wi-Fi hardware met uitgeschakelde beveiliging geleverd. Iedereen binnen het ontvangstgebied kan dan dus meeluisteren.

Er zijn verschillende typen beveiliging in te stellen: WEP- of WPA-encryptie (software-codering), MAC-filtering (hardware identiteitscontrole) en het SSID (naam van het AP) is uit te schakelen. Bij laatstgenoemde moet een hacker de naam van het AP correct "gokken" om in te breken.


9. WARDRIVING - STRIJDRIJDEN

Voor deze speurtocht naar Wi-Fi apparaten is benodigd:
- Vervoer (liefst Auto met 1 chauffeur en 1 PC-operator).
- Computer (liefst Laptop en converter 12V-220V).
- WiFi client (liefst 200 mWatt en met externe antenne op het dak).
- Software: Netsumbler (Windows) of Kismet (Linux).
- GPS-apparaat voor het vastleggen van de coördinaten (hoogte- & breedtegraad).

Met Netstumbler vind je Accesspoints en Clients (in ad-hoc mode). Wireless Clients in de normale infrastructure mode en Wireless Bridges worden niet gedetecteerd. Kismet ziet alle wireless devices.

Netstumbler en Kismet produceeren files met de gegevens van elk gevonden Wi-Fi device. Deze kunnen geografisch worden weergegeven m.b.v. Stumbverter. Dit programma maakt gebruikt van de digitale kaarten van Microsoft Mappoint 2004 Europe.

Soms worden er ook wedstrijden gehouden onder Wardrive-teams. Vanaf een verzamelpunt krijgt elk team een uur de tijd zoveel mogelijk accesspoints op te sporen.


10. SOCIAL WIRELESS LAN (SWLAN)

Op dit moment zijn er veel regionale initiatieven om m.b.v. WiFi-apparatuur een netwerk te bouwen over de gehele stad/streek. Vaak is de doelstelling niet alleen het delen van een Internetverbinding. Deelnemers zijn vaak "pioniers" en beschikken al over een Internet-aansluiting.
Het grote voorbeeld is de stichting Wireless Leiden die in de gehele binnenstad en grote gedeelten daarbuiten een Wi-Fi netwerk heeft opgezet. In Leiden heeft een provider aangeboden gratis het hele Wi-Fi netwerk aan Internet te koppelen. Dus op een Leids terrasje kan je, zolang de batterij van je laptop of pda het uithoudt, gratis internetten.
Uitgangspunt voor dergelijke netwerken is vaak de Linksys WRT54G. (versie 1-4) Door de vele (niet officiele) firmware releases zijn extra functies toegevoegd. Het vermogen is bijvoorbeeld instelbaar geworden (0-250 mWatt)
In het verleden werd ook vaak de Linksys WAP11 gebruikt. Dit apparaat heeft een speciale "Bridge to Multibridge" functie, waardoor meer dan 2 Netwerken kunnen worden gekoppeld.


11. COMMERCIAL WIRELESS LAN (CWLAN)

Grofweg bestaan er 2 soorten CWLAN. De eerste is gericht op permanente internetverbindingen voor huishoudens en bedrijven. Er zijn in Nederland (dunbevolkte) gebieden waar geen breedband-internet verkrijgbaar is. Bijvoorbeeld omdat de kabelexploitant geen Internet aanbiedt en ook ADSL geen dekking heeft. Lokale IT-bedrijven proberen in die regio's om een Wi-Fi netwerk op te bouwen met als primaire doelstelling Internet. De kosten liggen in dezelfde orde van andere breedband-abonnementen.

Een andere vorm van CWLAN's vinden we op plaatsen waar veel reizigers met mobiele apparatuur (PC's PDA's) aanwezig zijn In hotels, vliegvelden, metrostations, maar ook in bibliotheken verschijnen deze Wi-Fi Hotspots. Hier wordt vaak voor een kortlopende abonnementsvorm (in de vorm van een kraskaart) gekozen en per minuut of MegaByte betaald.


12. (RICHT)PRIJZEN

Accesspoint: €70 - Client: €30 - Eventueel een Antenne: €70.


LEON-XVII'S WI-FI PAGE    -    (c) 2005    -    leon-xvii@dartsplayer.com