Le Wifi (Wireless Fidelity) La norme IEEE 802-11 est un standard décrivant le réseau local sans fil (WLAN). Avec le Wifi, il est possible de mettre en place des réseaux locaux sans fil à haut débit sous réserve d'être a proximité d'un point d'accès. Le Wifi permet de relier des ordinateurs portables, des machines de bureau, des
assistants personnels (PDA) et tous les périphériques de liaison à haut débit sur un rayon de plusieurs dizaines de mètres. A l'intérieur d'une maison ou d'un appartement, en fonction de votre matériel et du type cloison qui sépare vos pièces, la portée de votre routeur ou modem variera de (15 à 30 mètres). Votre routeur ou modem sera détecté de beaucoup plus loin
mais on pourra pas obtenir une connexion stable. Dans un environnement ouvert et toujours en fonction du type de matériel, la portée peut atteindre plusieurs centaines de mètres.
Les opérateurs de communication commencent à installer dans les zones à forte concentration de population (gare, aéroport, hôtel, train, ...) des bornes réseaux sans fil. Ces accès sont appelés (hot spots). La norme 802.11 définit les couches basses du modèle OSI pour une liaison sans fil utilisant des ondes électromagnétiques
: La couche physique (DSSS, FHSS & Infrarouge), proposant trois types de codage de l'information. la couche liaison de données, constituée de deux sous-couches, le contrôle de liaison logique (Logical Link Control, ou LLC) et le contrôle d'accès au support (Media Access Control, ou MAC)
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DSSS: Direct Sequence Spread Spectrum
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FHSS: Frequency Hopping Spread Spectrum
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Infrarouge: Présente deux inconvénients majeurs, un temps de réaction très lent et l'obligation de maintenir l'émetteur dans le faisceau de réception sans obstacle sur le chemin.
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Les normes WiFi
802.11n: La norme 802.11g
permet d'obtenir un débit théoriques (72 Mbps à 300
Mbps) sur la bande de fréquence des 5 et ou 2.4 GHz
et sur une distance de +/- 70m a l'intérieur d'une
maison. La norme 802.11n a une compatible avec la norme 802.11 b/g.
802-11a:
Le Wifi 5, permet d'obtenir un débit (25 Mbps à 54 Mbps). La norme spécifie 8 canaux radio dans une bande de fréquence des 5 GHz.
802-11b: Le Wifi
a un débit théorique de (4.5 Mbps à 11 Mbps) avec une portée d'environ 300 mètres dans un environnement sans obstacles
et +/- 35m l'intérieur d'une maison. La fréquence utilisée est une bande des 2.4 GHz, avec 3 canaux radio disponibles.
802.11c: (Pontage 802.11 vers 802.1d) Il s'agit uniquement d'une modification de la norme 802.1d afin de pouvoir établir un pont avec les trames 802.11 (niveau liaison de données).
802.11d: Supplément à la norme 802.11 dont le but est de permettre une utilisation internationale des réseaux locaux 802.11. Elle permet aux différents équipements d'échanger des informations sur des plages de fréquence autorisées dans le pays d'origine du matériel.
802.11e: Permet d'améliorer la qualité de service au niveau de la couche (liaison de données).
802.11f: A l’ intention des revendeurs d'accès pour permettre une meilleure interopérabilité du matériel. Elle propose le protocole (Inter-Access point roaming Protocol) permettant à un utilisateur itinérant de changer de point d'accès de façon transparente.
802.11g: La norme 802.11g
permet d'obtenir un débit théoriques (54 Mbps à 72
Mbps) sur la bande de fréquence des 2.4 GHz et sur
une distance de +/- 40m a l'intérieur d'une maison. La norme 802.11g a une compatibilité ascendante avec la norme 802.11b.
802.11h: vise à rapprocher la norme 802.11 du standard Européen (HiperLAN 2) et être en conformité avec la réglementation européenne en matière de fréquence et d'économie d'énergie.
802.11i: La norme 802.11i améliore la sécurité des transmissions (gestion des clés, chiffrement et authentification). Cette norme s'appuie sur l'AES (Advanced
Encryptions Standard) et propose un chiffrement des communications pour les transmissions utilisant les technologies 802.11a,
802.11b et 802.11g.
802.11Ir: La norme 802.11r a été crée pour utiliser des signaux
infrarouges. Cette norme est désormais dépassée techniquement.
802.11j: La norme 802.11j est à la réglementation japonaise ce que le 802.11h est à la réglementation européenne.
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Portées et débits théoriques
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Débit théorique 802.11
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Portée intérieur
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Portée extérieur
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300 Mbit/s
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40m
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125m
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72 Mbit/s
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30m
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75m
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54 Mbit/s
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35m
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100m
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48 Mbit/s
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25m
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100m
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36 Mbit/s
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30m
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120m
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24 Mbit/s
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45m
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140m
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18 Mbit/s
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55m
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180m
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11 Mbit/s
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50m
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200m
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9 Mbit/s
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75m
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350m
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6 Mbit/s
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95m
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400m
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Les différents types d'équipement Wifi
Les adaptateurs sans fil ou cartes d'accès (wireless adapters ou network interface contrôler) c'est une carte réseau à la norme 802-11 permettant à une machine de se connecter à un réseau sans fil. Les adaptateurs WiFi sont disponibles en carte PCI, carte PCMCIA, adaptateur USB, compact flash... Les stations sont des équipements
possédant ce type de carte.
Les points d'accès (Access point, ou bornes sans fil) permettent de donner un accès au réseau filaire, ils sont raccordés aux différentes stations avoisinantes équipées de cartes wifi.
Le standard 802-11 définit deux modes opératoires :
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Infrastructure
Chaque ordinateur se connecte à un point d'accès via une liaison sans fil. L'ensemble formé par le point d'accès et les stations situées dans sa zone de couverture est appelé ensemble de services de base BSS (basic service set). Chaque BSS est identifié par un BSSID (Basic Service Set Indentifier), un identifiant
de 6 octets (48 bits). Le BSSID correspond à l'adresse MAC du point d'accès.
Il est possible de relier plusieurs BSS (basic service set) par une liaison appelée système de distribution (DS,Distribution System) afin de constituer un ensemble de services étendu (extended service set ou ESS). Le système de distribution (DS) peut être un réseau filaire, ou un câble entre deux points
d'accès. Un ESS (Extended Service Set) est repéré par un ESSID (Extended Service Set Identifier), qui est un nom du réseau.
Lorsqu'un utilisateur nomade passe d'un BSS (basic service set) a un autre en se déplaçant, l'adaptateur réseau sans fil de sa machine est capable de changer de point d'accès selon la qualité des signaux provenant des différents points d'accès. Les points d'accès communiquent entre eux, Cette caractéristique
permet aux stations de passer de façon transparente d'un point d'accès à un autre (roaming).
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Communication, les points d'accès
Chaque point d'accès diffuse régulièrement (+/- 0.1 secondes) une trame balise (beacon) fournissant des informations sur son BSSID. Une station se trouvant à portée de plusieurs points d'accès pourra choisir le point d'accès offrant le meilleur débit.
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Le mode ad hoc
En mode ad hoc les ordinateurs sans fil clients se connectent les uns aux autres pour constituer un réseau point à point (peer to peer), c'est un réseau dans lequel chaque ordinateur est un client et un point d'accès. Cet ensemble est appelé, IBSS ( indépendant basic service set).
Dans un réseau ad hoc, la portée du IBSS est déterminée par la portée de chaque station. Contrairement au mode infrastructure, le mode ad hoc ne propose pas de diffuser régulièrement une trame balise d'une station à une autre. Ainsi un IBSS est par définition comme un réseau sans fil restreint.
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Technologie de transmission
Les réseaux locaux radio électrique utilisent des ondes radio ou infrarouges pour la transmission des données binaires. Elle sont toutefois encore soumises à de nombreuses contraintes rendant ce type de transmission complémentaire a la transmission filaire.
Les contraintes sont notamment :
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Le partage de la bande passante entre les différentes stations.
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La propagation des ondes radio. Un onde radio peut en effet se propager dans différentes directions et être réfléchie ou réfractée par des objets de l'environnement physique, Ainsi un récepteur peut recevoir à quelques instants d'intervalles deux mêmes informations ayant emprunté des chemins différents par réflexions successives.
La couche physique de la norme 802-11 définit plusieurs techniques de transmission permettant de limiter les problèmes d'interférences
La technique de l'étalement de spectre à saut de fréquence, (FHSS, Frequency Hopping Spread Spectrum) Découpage de la bande de fréquence en une multitude de canaux afin de transmettre les données en utilisant une combinaison de canaux connue de toutes les stations de la cellule.
La technique de l'étalement de spectre à séquence directe, DSSS, Direct Sequence Spread Spectrum) Consiste à transmettre pour chaque bit une séquence Barker (pseudo-random noise, noté PN) de bits. Ainsi chaque bit valant 1 est remplacé par une séquence de bits et chaque bit valant 0 par son complément.
L'infrarouge. La norme 802-11 prévoit une alternative à l'utilisation des ondes radio, la lumière infrarouge. cette technologie a pour caractéristique principale d'utiliser une onde lumineuse pour la transmission de données. Il est possible grâce à l'infrarouge et a la modulation PPM (pulse position modulation) d'obtenir des débits allant de 1 à 2 Mbit/s.
La modulation PPM consiste à transmettre des impulsions à amplitude constante, et à les coder suivant la position de l'impulsion. Le débit de 1 Mbps est ainsi obtenu avec une modulation de 16 PPM, tandis que le débit de 2 Mbps est obtenu avec une modulation 4 PPM permettant de coder deux bits de données avec 4 positions possibles
(codage binaire des PPM : 00, 01, 10, 11)
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Méthode d'accès CSMA/CA
Avec Ethernet on se base sur la détection des collisions avec le protocole CSMA/CD (Carrier Sensing Multiple Access/Collision Detection) Avec le Wi-Fi, cette méthode n´est pas utilisable, les périphériques sans fil ne peuvent pas émettre et recevoir en même temps. Il est donc impossible de détecter les
collisions.
Une version modifiée de cette technique a vu le jour, le CSMA/CA (Carrier Sensing Multiple Access/Collision Avoidance) avec ce protocole, il y a évitement des collisions. Le principe est le suivant, un émetteur envoie une trame de données et attend un accusé de réception de la part du destinataire avant
d'émettre la suivante. Si cet accusé n´arrive pas, on suppose qu'il y a eu collision et la trame est envoyée de nouveau.
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Définir un SSID
Pour la sécurisation de votre réseau lors de l’installation et si vous utilisez un routeur, vous devez changer le nom qui est attribué par défaut au routeur. Changez le SSID (Service Set IDentifier) par défaut (nom du routeur) en un nom de votre choix en prenant soin d’éviter des désignations trop personnelles afin d'être le plus anonyme possible.
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Activer le cryptage
Si votre routeur et tous vos adaptateurs sans fil le supportent, utilisez le cryptage WPA (WiFi Protected Access) avec une clé de chiffrement pré partagée. Du point de vue sécurité, cette solution est la plus adéquate pour la plupart des utilisations domestiques. Si votre matériel ne supporte pas le WPA, activez alors le cryptage
WEP (Wired Equivalent Privacy). La plupart des routeurs donnent la possibilité de créer une clé WEP ou WPA en entrant une expression. Vous devez saisir celle-ci deux fois à des fins de vérification. Valider vos modifications.
Remarque : évitez les expressions trop simples. L’utilisation d’une combinaison de chiffres et de lettres augmente la sécurité. Vous pouvez aussi n’autoriser l’accès qu’aux adresses MAC des ordinateurs de votre réseau, cette configuration est un très bon moyen d'empêcher les intrusions.
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