Wi-Fi ist eine drahtlose LAN-Technologie, die auf IEEE 802.11-Standards basiert. Zu den Geräten, die diese Technologie verwenden können, gehören PCs, Spielekonsolen, Telefone und Tablets, Digitalkameras, einige Fernseher, Audioplayer und moderne Drucker.
Wi-Fi-fähige Geräte können sich über WLAN und einen drahtlosen Hotspot mit dem Internet verbinden. Letzteres hat eine Reichweite von etwa 20 Metern in Innenräumen und deutlich mehr im Freien. Die Reichweite der Access Points kann klein (ein einzelner Raum mit funkblockierenden Wänden) oder sehr groß (mehrere Quadratkilometer) sein, was durch die Verwendung mehrerer überlappender Access Points erreicht wird.
Was ist das?
Der Name dieses drahtlosen Netzwerks - Wi-Fi - wurde im August 1999 verwendet. Es wurde von der Beratungsfirma Interbrand mit dem Ziel entwickelt, einen Namen zu schaffen, der leicht zu merken ist.
Die Wi-Fi Developers Alliance benutzte kurz nach ihrer Markengründung einen unsinnigen Werbeslogan, der wie „The Wireless Standard“klangPräzision. Es wurde bald in WirelessFidelity geändert.
Wie funktioniert es?
Grundlegende Informationen zu Wi-Fi-Netzwerken sind wie folgt.
Der IEEE 802.11-Standard ist eine Reihe von Spezifikationen für Media Access Control (MAC) und Physical Layer (PHY) für die Computerkommunikation über ein drahtloses lokales Netzwerk (WLAN) in den Frequenzbändern 2, 4, 3, 6, 5 und 60GHz. Sie werden vom IEEE LAN/MAN Standards Committee (IEEE 802) erstellt und gepflegt. Die Grundversion der Norm wurde 1997 herausgegeben und wurde später geändert. Sie bilden die Grundlage für drahtlose Netzwerkprodukte unter der Marke Wi-Fi. Obwohl jede Änderung offiziell aufgehoben wird, wenn sie in die neueste Version des Standards aufgenommen wird, neigt die Unternehmenswelt dazu, Änderungen zu verkaufen, weil sie die Fähigkeiten ihrer Produkte kurz und bündig definieren. Dadurch neigt jede Änderung dazu, zu einem eigenen Standard zu werden.
Drahtlose Wi-Fi-Netzwerke verwenden am häufigsten die Funkfrequenzbänder 2,4 GHz (12 cm) UHF und 5,8 GHz (5 cm) UHF. Jeder in Reichweite des Modems kann versuchen, auf die Verbindung zuzugreifen. Aus diesem Grund ist Wi-Fi anfälliger für Angriffe als kabelgebundene Netzwerke.
Wi-Fi Protected Access ist eine Familie von Technologien zum Schutz von Informationen, die sich über solche Netzwerke bewegen, einschließlich privater und Unternehmensnetzwerke. Sicherheitsfunktionen werden ständig weiterentwickelt, um einen stärkeren Schutz und neue Methoden zu bieten.
Wie richte ich ein WLAN-Netzwerk ein?
Um eine Verbindung zu Wi-Fi LAN herzustellen, muss Ihr Computer mit einem Wireless Network Interface Controller ausgestattet sein. Die Kombination aus einem Computer und einer Controller-Schnittstelle wird als Station bezeichnet. Bei allen Stationen, die einen Hochfrequenz-Kommunikationskanal verwenden, werden Übertragungen auf diesem innerhalb der Reichweite empfangen. Der Signalübergang ist nicht garantiert und daher ein Best-Effort-Übermittlungsmechanismus. Zur Übertragung von Daten wird eine Trägerwelle verwendet. Diese Wellen sind in Paketen organisiert, die über eine Ethernet-Verbindung gesendet werden.
Internetzugang
Moderne Wi-Fi-Technologie kann verwendet werden, um Geräten in Signalreichweite einen Internetzugang bereitzustellen. Die Abdeckung eines oder mehrerer miteinander verbundener Zugangspunkte kann von einer kleinen Fläche bis zu einer beträchtlichen Anzahl von Quadratkilometern reichen. Die Abdeckung eines größeren Bereichs erfordert möglicherweise eine Gruppe von APs mit überlappender Abdeckung.
Wi-Fi bietet Dienste in Privathaush alten, Unternehmen und öffentlichen Hotspots, die entweder kostenlos oder kostenpflichtig installiert werden und häufig über eine bestimmte Webseite den Zugang ermöglichen. Organisationen und Unternehmen wie Flughäfen, Hotels und Restaurants bieten oft kostenlose Verbindungen an, um Kunden anzulocken.
Router enth alten ein digitales Teilnehmer- oder Kabelmodem und einen Wi-Fi-Hotspot. Sie werden oft in Wohngebäuden installiert.und anderen Gebäuden und bieten Internetzugang und Verbindung für alle Geräte, die drahtlos oder über Kabel mit ihnen verbunden sind.
Tragbare Router
Das Einrichten drahtloser Wi-Fi-Netzwerke kann auch auf tragbaren Geräten erfolgen. Batteriebetriebene Router können ein mobiles Internetradio und einen Wi-Fi-Hotspot beinh alten. Wenn sie einen Mobilfunkdatenträger abonnieren, ermöglichen sie benachbarten Stationen den Zugriff auf das Internet über 2G-, 3G- oder 4G-Netze mit Bonding-Technologie. Viele Smartphones haben diese Art von Funktion integriert, einschließlich solcher, die auf Android, BlackBerry, Bada, iOS (iPhone), WindowsPhone und Symbian basieren, obwohl Netzbetreiber diese Funktion häufig deaktivieren oder eine Gebühr erheben, um sie zu aktivieren, insbesondere für Kunden mit unbegrenzten Daten. Einige Laptops mit einer Mobilfunkmodemkarte können auch als mobile Internet-Hotspots fungieren.
Ad-hoc-Verbindung
Wi-Fi-Netzwerke ermöglichen Ihnen auch die direkte Kommunikation von einem Computer zum anderen ohne Zwischenpunkt. Dies wird als spezielle Signalisierung bezeichnet. Dieser kabellose Ad-hoc-Netzwerkmodus hat sich bei tragbaren Multiplayer-Spielekonsolen wie Nintendo DS, PlayStation Portable, Digitalkameras und anderen Geräten der Unterh altungselektronik als beliebt erwiesen. Einige Geräte können ihre Internetverbindung auch im Ad-hoc-Modus nutzen und zu "Hotspots" oder "virtuellen Routern" werden.
Eine andere Möglichkeit, direkt über ein Wi-Fi-Netzwerk zu kommunizieren, ist Tunneled Direct Link Setup (TDLS), das es zwei Geräten im selben Netzwerk ermöglicht, direkt statt über einen Zugriffspunkt zu kommunizieren.
Hardware
Wi-Fi macht es billiger, lokale Netzwerke zu verbinden. Darüber hinaus können drahtlose Verbindungen dort platziert werden, wo Kabel nicht verwendet werden können (z. B. offene Flächen und historische Gebäude). Gebäudewände aus bestimmten Materialien (z. B. Stein mit hohem Metallanteil) können jedoch Wi-Fi-WLAN-Signale blockieren.
Moderne Hersteller bauen solche Netzwerkadapter in die meisten Laptops ein. Der Preis für den Wi-Fi-Chipsatz sinkt weiter, was ihn zu einer günstigen Netzwerkoption macht, die in mehr Geräten enth alten ist.
Verschiedene konkurrierende Marken von Zugangspunkten und Client-Netzwerkschnittstellen können auf einer grundlegenden Dienstebene zusammenarbeiten. Produkte, die von der Wi-Fi Alliance als „Wi-Fi Certified“bezeichnet werden, sind abwärtskompatibel. Im Gegensatz zu Mobiltelefonen funktioniert jedes Standardgerät überall auf der Welt.
USB-Adapter
Ein Wireless Access Point (WAP) verbindet eine Gruppe von Wireless-Geräten mit einem kabelgebundenen LAN in der Nähe. Es ähnelt einem Netzwerk-Hub, der Daten zwischen angeschlossenen Geräten zusätzlich zu einem (meistens) kabelgebundenen Gerät, meistens einem Ethernet-Switch, weiterleitet. Dasermöglicht allen verbundenen Geräten, miteinander zu kommunizieren.
Wireless-Adapter ermöglichen es Geräten, sich mit dem Internet zu verbinden. Sie synchronisieren sich mit Geräten über verschiedene externe oder interne Verbindungen wie PCI, miniPCI, USB, ExpressCard, Cardbus und PC Card. Seit 2010 haben die meisten der neuesten Laptops eingebaute Adapter.
WLAN-Router integrieren einen Zugangspunkt, einen Ethernet-Switch und eine interne Router-Firmware, die IP-Adressweiterleitung, NAT und DNS-Weiterleitung über die integrierte WAN-Schnittstelle bereitstellt. Mit diesem Gerät können Sie kabelgebundene und drahtlose Ethernet-LAN-Geräte mit einem normalen WAN-Gerät (z. B. einem Kabel- oder DSL-Modem) verbinden.
Der WLAN-Router ermöglicht es Ihnen, alle drei Komponenten (hauptsächlich Zugangspunkt und Router) über ein zentrales Dienstprogramm zu konfigurieren. Es handelt sich in der Regel um einen integrierten Webserver, der für kabelgebundene und drahtlose LANs und häufig für WAN-Clients zugänglich ist. Dieses Dienstprogramm kann auch eine Anwendung sein, die auf einem Computer ausgeführt wird, wie im Fall von AirPort von Apple, das über das AirPort-Dienstprogramm auf macOS und iOS gesteuert wird.
Eine drahtlose Netzwerkbrücke verbindet ein kabelgebundenes Netzwerk mit einem drahtlosen Netzwerk. Es unterscheidet sich von einem Access Point: Letzterer verbindet drahtlose Geräte mit einem Kabelnetzwerk auf Datenverbindungsebene. Zwei drahtlose Brücken können verwendet werden, um zwei zu verbindenKabelnetzwerke über eine eigene Leitung, was in Situationen nützlich ist, in denen eine Kabelverbindung möglicherweise nicht verfügbar ist, z. B. zwischen zwei getrennten Häusern oder entfernten Standorten.
Die Dual Band Wireless Bridge kann auch verwendet werden, um ein 5-GHz-Netzwerk auf einem Gerät bereitzustellen, das nur 2,4-GHz-WLAN unterstützt und über einen Ethernet-Kabelanschluss verfügt. Darüber hinaus können Range Extender oder Repeater die Reichweite eines bestehenden WLAN-Netzwerks erweitern.
Eingebettete Systeme
In letzter Zeit (insbesondere seit 2007) werden vermehrt integrierte Wi-Fi-Module eingeführt. Sie enth alten ein Echtzeit-Betriebssystem und bieten eine einfache Möglichkeit, jedes Gerät, das über einen seriellen Anschluss verfügt, drahtlos zu verbinden und Daten darüber zu übertragen. Damit lassen sich einfache Steuergeräte erstellen. Ein Beispiel wäre ein tragbares EKG-Gerät, das einen Patienten zu Hause überwacht. Mit Wi-Fi-Unterstützung kann es mit einem entfernten Computer über das Internet kommunizieren.
Diese Module werden von OEMs entwickelt, sodass Gerätehersteller nur minimale Kenntnisse über Wi-Fi-Informationen benötigen, damit ihre Produkte eine Verbindung herstellen können.
Netzwerksicherheit
Das Hauptproblem bei der Sicherheit drahtloser Netzwerke besteht darin, dass der Zugriff einfacher ist als bei herkömmlichen kabelgebundenen Netzwerken (z. B. Ethernet). Bei einer Kabelverbindung müssen Sie sich entweder Zugang zum Gebäude verschaffen (physischmit einem internen Netzwerk verbinden) oder eine externe Firewall durchbrechen. Um Wi-Fi einzusch alten, müssen Sie sich nur in Signalreichweite befinden. Die meisten Unternehmensnetzwerke schützen sensible Daten und Systeme, indem sie versuchen, den Zugriff von außen zu verweigern. Die Aktivierung dieser Technologie verringert die Sicherheit, wenn das Netzwerk keine Verschlüsselung verwendet.
WLAN-Sicherheit
Eine übliche Maßnahme, um den Zugriff durch unbefugte Benutzer zu verhindern, besteht darin, den Namen des Zugriffspunkts zu verbergen, indem die SSID-Übertragung deaktiviert wird. Während dies gegenüber dem gelegentlichen Benutzer effektiv ist, ist es als Sicherheitsmethode unzuverlässig, da die SSID explizit als Antwort auf eine Client-Anfrage übertragen wird. Eine andere Möglichkeit besteht darin, Computern mit bekannten MAC-Adressen die Verbindung zum Wi-Fi-Netzwerk zu ermöglichen, aber auch hier gibt es eine Schwachstelle. Bestimmte Abhörgeräte können dem Netzwerk beitreten, indem sie eine autorisierte Adresse fälschen.
Wired Equivalent Privacy (WEP)-Verschlüsselung wurde zum Schutz vor versehentlichem Schnüffeln entwickelt, gilt aber nicht mehr als sicher. Tools wie AirSnort oder Aircrack-ng können WEP-Schlüssel schnell wiederherstellen. Aus diesem Grund hat die Wi-Fi Alliance die Implementierung von Wi-Fi Protected Access (WPA) genehmigt, das TKIP verwendet. Diese Schutzmethode wurde speziell entwickelt, um auf ältere Hardware angewendet zu werden, normalerweise durch ein Firmware-Update. Obwohl WPA sicherer als WEP ist, hat es auch eine Schwachstelle entdeckt. Weitere Sicherheitsmaßnahmendarf diese Technologie aktualisieren.
Das sicherere WPA2-Verfahren mit Advanced Encryption Standard wurde erstmals 2004 eingeführt. Es wird von den meisten neuen Wi-Fi-Geräten unterstützt und ist vollständig WPA-kompatibel. 2017 wurde auch in diesem Protokoll ein Fehler entdeckt. Die betroffene Schwachstelle greift mit einer als KRACK bekannten Schlüsselwiederholung an.
