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PARTE 10

   RETI WIRELESS




    Un successo crescente del wireless




                 Oltre 200.000 hotspot nel mondo...
Voce  Dati  Multimedia
 Telefonia (?)                                           Dati    (?)
 • TACS                     ...
I sistemi operanti
 (NON SOLO) TELEFONIA
 • Seconda generazione (e mezzo): GSM+GPRS
 • Terza generazione (3G): UMTS
 • Qua...
GSM: Motivi del successo
 • Standard digitale integrato con ISDN: accesso a nuovi servizi
    – Identificatore di chiamata...
GPRS
 • GPRS= General Packet Radio Service
 • La cosiddetta generazione 2.5
       – Generazione 1=TACS
       – Generazio...
Terza generazione: UMTS
 • UMTS = Universal Mobile Telecommunication
   System
 • Flessibilità dei servizi
       – Serviz...
Servizi UMTS
 • Videoconferenza
 • Video streaming
 • Video on demand
 • Mappe interattive
 • Servizi di localizzazione
 •...
802.15: Personal Area Network
   • Meno di 10 m di diametro
   • Obiettivo: evitare i cavi
                               ...
Host WLAN
                                                         Host WLAN
                                             ...
WLAN: Link wireless
                                                           Link wireless
                             ...
WLAN: Problema dell’Handoff


                                                                         Handoff
           ...
Parte 10




                                           Modulo 2:
                                                   WiFi
...
I primi passi
 • La proliferazione di computer laptop e altri
   dispositivi mobili (PDA e cellulari) hanno creato
   un o...
Wi-Fi Alliance
 • Associazione noprofit internazionale
       – 210 industrie di tutto il mondo
       – Lo scopo è di “mi...
Chiarire la terminologia
 • Wireless LAN (o WLAN): è un termine generico
   che si usa per indicare short range high-speed...
I sottogruppi di IEEE 802.11

• IEEE 802.11 è un Comitato di standardizzazione
  che ha definito vari standard ...


• Ci ...
Standard 802.11 (in ordine cronologico)
• 802.11 legacy: prima versione standard 802.11 (1997)
• 802.11b: massima banda di...
Standard 802.11b
 • Rilasciato dalla IEEE nel 1999 (prima di 802.11a)
 • Funziona nella frequenza 2,4GHz con velocità mino...
Standard 802.11n
 • Approvato, nell’ultima versione, a ottobre 2009:
       – Opera su frequenza 2,4 GHz e 5 GHz
       – ...
802.11i per la sicurezza


 802.11i
 • Reso disponibile nel giugno 2004, fornisce un
   aggiornamento in materia di sicure...
Parte 10




                                           Modulo 3:
                 Architetture basate sul
               ...
Architettura LAN 802.11

   Network                                Admin                          Network
   Server       ...
Connessione Building-to-Building
                 (all’interno di proprietà)


                                           ...
Mobilità

   Network
   Server

                                                         Rete fissa



                   ...
Mobile Office




                                                                  Edificio principale

                 ...
Parte 10




                                           Modulo 4:
        Le altre tecnologie wireless




               ...
WiMAX
 • Qualche anno fa sembrava che dovesse diventare la
   tecnologia dominante per le connessioni mobili a media e
   ...
Quarta generazione (4G): LTE
• Nuova tecnologia LTE (Long Term Evolution): rete ultrabroadband
  mobile di quarta generazi...
Chiari problemi di sovrapposizione

        150 Mbps

                                                                 LTE...
Alcuni problemi del wireless
 • Interferenza
 • Cammini multipli
 • Consumo energetico
 • Copertura
 • Interoperabilità
 •...
Problemi di sicurezza
 • Furto di servizio
       – Uso gratuito di accesso a Internet
       – Uso gratuito di applicativ...
Problema di sicurezza
 • Nasce quindi il problema che chiunque, con una
   scheda di rete conforme al protocollo o altri d...
Buone informazioni aggiornate
 • “The Wireless LAN
   Association is a non-
   profit educational trade
   association”

 ...
Motivazioni

     Chi ritiene che l’avvento dell’accesso wireless
     ad Internet sia solo un nuovo protocollo e
     nuo...
I sistemi informatici di supporto

                                                     Application/Business Logic


     ...
Alcuni casi di successo
 • Cliente: 2002 Worldcup Stadium
   Fornitore: Samsung
    – Massimo 2 Access Point per stadio
  ...
Evoluzione delle WLAN




Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless              73




                     ...
Il futuro: luci e ombre
 LUCI
 • Servizi di telefonia hanno più di 2 miliardi di utenti nel
   mondo e saranno circa 4 mil...
Tecnologie in rapida evoluzione




Palm V              RIM            Compaq             Nokia        Qualcomm      Black...
Domani


                                                                      Content / Viewer
                          ...
Da Internet a Supranet


     “Enterprises that recognize the opportunity
     and challenge presented by the emergence of...
Le 3 generazioni dei servizi di rete
 1. Dal 1970 al 1992  servizi basati su terminali
    a caratteri

 2. Dal 1992 al 2...
Servizi di adattamento
 • Servizi di transcoding
       – Adattamento del servizio al tipo di connessione
       – Adattam...
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10 Wireless

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10 Wireless

  1. 1. PARTE 10 RETI WIRELESS Un successo crescente del wireless Oltre 200.000 hotspot nel mondo (dati 2008) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 2 1
  2. 2. Voce  Dati  Multimedia Telefonia (?) Dati (?) • TACS • Personal Area Network • GSM (2G) (PAN) • GPRS (2.5G) • Wireless LAN (WLAN) • UMTS (3G) • LAN • LTE (4G) • WAN • … • Wireless Local Loop • WiMAX • … (?) E la TV di H3G? (?) E il Voice-over IP? Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 3 Parte 10 Modulo 1: Sistemi di comunicazione wireless 2
  3. 3. I sistemi operanti (NON SOLO) TELEFONIA • Seconda generazione (e mezzo): GSM+GPRS • Terza generazione (3G): UMTS • Quarta generazione (4G): LTE • Quinta generazione (5G): in fase di studio (NON SOLO) DATI • Bluetooth e Personal Area Network (PAN) • Wireless Local Area Network (WLAN) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 5 GSM • GSM = Global System for mobile communications • Standard di comunicazione cellulare globale • Nato in Europa • Centinaia di milioni di utenti nei 5 continenti • Successo dovuto a motivi – Tecnici – Commerciali – Tempestività – Standardizzazione Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 6 3
  4. 4. GSM: Motivi del successo • Standard digitale integrato con ISDN: accesso a nuovi servizi – Identificatore di chiamata – Avviso di chiamata – … • Privacy delle comunicazioni • Buona qualità della trasmissione • Possibilità di gestire molti flussi di comunicazione (compressione dei dati) • Architettura aperta (open standard come nel caso di Internet) • Concorrenza ha ridotto i costi – Infrastruttura – Terminali mobili – Servizi Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 7 GSM: Architettura di rete • Tre sottosistemi principali interconnessi tra loro – Base station subsystem (BSS) + Mobile station (MS) – Network and switching subsystem (NSS) – Operation and maintenance center (OMC) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 8 4
  5. 5. GPRS • GPRS= General Packet Radio Service • La cosiddetta generazione 2.5 – Generazione 1=TACS – Generazione 2=GSM – Generazione 3=UMTS • Progettato per trasferire dati a media velocità • Comunicazione basata su commutazione di pacchetto Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 9 Caratteristiche GPRS • GPRS si appoggia a GSM, ma usa canali non usati da GSM • Supporta accesso a Internet • Tariffazione tipicamente a volume di dati e non a tempo • Alta velocità possibile solo se non ci sono errori di trasmissione • La velocità si riduce esponenzialmente con la distanza dalla stazione radio base • Canale di comunicazione asimmetrico – Più capacità in ricezione che di trasmissione – Utilizzo tipico: download dati Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 10 5
  6. 6. Terza generazione: UMTS • UMTS = Universal Mobile Telecommunication System • Flessibilità dei servizi – Servizi orientati al pacchetto (trasmissione dati) – Servizi orientati alla comunicazione (trasmissione voce/video) • Più servizi su una singola connessione • Riesce a coesistere con standard precedenti (GSM e GPRS) • Flessibilità nella banda passante disponibile Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 11 Caratteristiche UMTS • Celle più piccole rispetto a GSM – numero maggiore di ponti radio e infrastrutture di rete • Tutti i cellulari UMTS presenti sul mercato sono dual-mode UMTS/GSM • Necessità di licenze per erogare servizi UMTS – gare d’asta – risultante in prezzi molto elevati Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 12 6
  7. 7. Servizi UMTS • Videoconferenza • Video streaming • Video on demand • Mappe interattive • Servizi di localizzazione • Navigazione Internet Errore strategico aver puntato prima sui servizi avanzati e poi sulla navigazione a larga banda Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 13 Bluetooth • Bluetooth è un protocollo estremamente flessibile • Nasce per integrare dispostivi eterogenei in modo semplice • Comunicazione a corto raggio: circa 10 metri • Idea di base: Creare una Personal Area Network (PAN) [IEEE 802.15] Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 14 7
  8. 8. 802.15: Personal Area Network • Meno di 10 m di diametro • Obiettivo: evitare i cavi P • Rete ad hoc: non pensata S come un’infrastruttura P raggio di M • master/slave: copertura – slave richiede permesso al S P S P master – master concede o meno • 802.15: evoluzione dalla specifica Bluetooth M Master device – 2.4-2.5 GHz radio band S Slave device – Fino a 721 Kbps P Parked device (inattivo) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 15 Wireless LAN (WLAN) Terminale Verso altre reti Stazione Terminale Radio Base (Gateway o Router) Terminale Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 16 8
  9. 9. Host WLAN Host WLAN • laptop, PDA, telefoni IP • eseguono applicazioni • Possono essere fissi o mobili – wireless non significa Infrastruttura sempre mobilità di rete fissa Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 17 WLAN: Stazione base Stazione base • In genere, connessa alla rete fissa • Responsabile dell’invio pacchetti tra la rete fissa e gli Infrastruttura host wireless della di rete fissa sua “area” • In termini 802.11, “access point” Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 18 9
  10. 10. WLAN: Link wireless Link wireless • Usati per connettere gli host mobili alla stazione base • Protocolli ad accesso multiplo regolano gli Infrastruttura accessi ai link di rete fissa wireless • Bande diverse, e diverse distanze utili per la trasmissione Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 19 Problemi WLAN • Forza del segnale decrescente: il segnale radio si attenua nel momento in cui si propaga nel mezzo • Interferenza da altre sorgenti: le frequenze standard del wireless (2,4-2,5 GhZ) sono condivise da altri mezzi (es., fonia, micro-onde); altri mezzi (motori) e campi potrebbero interferire • Propagazione multi-path: il segnale radio arriva a destinazione in tempi leggermente differenti Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 20 10
  11. 11. WLAN: Problema dell’Handoff Handoff • L’host wireless, muovendosi, cambia Infrastruttura la stazione base di di rete fissa riferimento Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 21 I quattro sistemi a confronto 100 Mbps 54 Mbps WLAN 5-11 Mbps 1 Mbps UMTS 2 e UMTS 2+ PAN 3G 384 Kbps UMTS 2G 56 Kbps GSM Indoor Outdoor Mid range Long range outdoor outdoor 10 – 30m 50 – 200m 200m – 4Km 5Km – 20Km Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 22 11
  12. 12. Parte 10 Modulo 2: WiFi I vantaggi delle WLAN • Installazione non invasiva adatta a particolari edifici o situazioni • Installazione e configurazione veloci e semplici • Flessibilità e scalabilità ottimali (soprattutto se confrontate alle LAN tradizionali) • Riduzione costi di esercizio a lungo termine • Possibilità di mobilità delle stazioni Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 24 12
  13. 13. I primi passi • La proliferazione di computer laptop e altri dispositivi mobili (PDA e cellulari) hanno creato un ovvio aumento della domanda per connessioni wireless • Varie aziende sono entrate nel nuovo business, producendo subito prodotti wireless incompatibili negli anni ’90 • Il mondo industriale decise, quindi, di affidare la standardizzazione al Comitato dell’IEEE che aveva trattato le LAN wired, il Comitato IEEE 802 , che attivò la commissione IEEE 802.11 Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 25 Wireless Fidelity (Wi-Fi) • E’ un’organizzazione internazionale senza fini di lucro che si occupa di marketing e interoperabilità dei prodotti WLAN 802.11 • Ha iniziato la propria attività con il nome WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) • La Wi-Fi Alliance persegue tre macro obiettivi: – Promuovere in tutto il mondo la certificazione Wi-Fi – Commercializzare prodotti certificati Wi-Fi – Sottoporre a test e certificare la interoperabilità dei suoi prodotti Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 26 13
  14. 14. Wi-Fi Alliance • Associazione noprofit internazionale – 210 industrie di tutto il mondo – Lo scopo è di “migliorare l’esperienza degli utenti mediante l’interoperabilità dei prodotti wireless indipendentemente dai produttori” – 865 prodotti hanno ricevuto la certificazione Wi-Fi® Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 27 Prodotti Wi-Fi • I prodotti Wi-Fi sono testati per compabilità di funzionamento tra diversi produttori • I prodotti Wi-Fi includono: – plug-in adapter card – network adapter connessi via USB – access point – dispositivi integrabili, come PDA e telefono cellulari Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 28 14
  15. 15. Chiarire la terminologia • Wireless LAN (o WLAN): è un termine generico che si usa per indicare short range high-speed radio network (rete a trasmissione radio su scala ridotta per comunicazioni ad alta velocità) • IEEE 802.11 è lo standard tecnico formale che definisce come i sistemi WLAN devono operare • Wi-Fi è lo standard industriale basato sullo standard IEEE 802.11 così come definito dalla Wi-Fi Alliance Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 29 802.11 • Sono protocolli standard IEEE che specificano le funzioni MAC (Medium Access Control protocol) ed il livello fisico • Principali funzioni di MAC 802.11: – Scansione (attiva e passiva) – Autenticazione – Crittografia: basata inizialmente su WEP – Associazione – Protocollo RTS – CTS – Risparmio energetico – Frammentazione • Diversi livelli fisici disponibili: – Modulazione FHSS – Modulazione DSSS – Modulazione OFDM – IR (InfraRed) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 30 15
  16. 16. I sottogruppi di IEEE 802.11 • IEEE 802.11 è un Comitato di standardizzazione che ha definito vari standard ... • Ci sono molti sottogruppi all’interno di IEEE 802.11 • Ciascun sottogruppo è identificato con una lettera Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 31 Principali standard 802.11 • Concesse bande di frequenza • Senza licenza (Etere senza licenza!) • Copertura fino a 200m Frequenza Banda • IEEE 802.11a 5.8 e 40 GHz 54 Mbps • IEEE 802.11b 2.4 GHz 11 Mbps • IEEE 802.11g 2.4 GHz 54 Mbps • IEEE 802.11n-2009 5 e 2.4 GHz 150 Mbps • IEEE 802.11i (emendamenti per sicurezza e autenticazione) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 32 16
  17. 17. Standard 802.11 (in ordine cronologico) • 802.11 legacy: prima versione standard 802.11 (1997) • 802.11b: massima banda disponibile pari a 11 Mbps con uso di frequenze a 2.4 Ghz • 802.11a: banda teorica pari a 54 Mbps (reale 20 Mbps) con uso di frequenze a 5 Ghz • 802.11g: banda teorica pari a 54 Mbps (reale 24.7 Mbps) con uso di frequenze a 2.4 Ghz su distanze 140 metri • 802.11i: usa protocolli di autenticazione e di cifratura più sicuri • 802.11n: aumento della banda disponibile (fino a 600 Mbps) su distanze fino a 250 metri Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 – Livello H2N 33 Standard 802.11a • Reso disponibile verso la fine del 1999 • Funziona su frequenza 5.8 GHz (e 40 GHz) • Raggiunge velocità fino a 54Mbps • Portata massima indoor di 30 metri e outdoor di 100 metri • Solo per gli US, su frequenza 3.7 GHz, distanze di 5Km • I vantaggi sono prestazioni elevate con la quasi assenza di interferenze nella sua frequenza 5GHz • Purtroppo è incompatibile con gli altri standard, ha una portata ridotta, l’uso della frequenza 40 GHz è illegale in Giappone e, dato che 802.11b era già uscito, non ha mai riscosso molto successo Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 34 17
  18. 18. Standard 802.11b • Rilasciato dalla IEEE nel 1999 (prima di 802.11a) • Funziona nella frequenza 2,4GHz con velocità minore dell’802.11a, 11Mbps, ma con portata indoor di 38 metri e outdoor di circa 140 metri. E’ stato lo standard più diffuso all’inizio del WiFi, ma è utilizzabile efficientemente solo per applicazioni di medie prestazioni – Elevata diffusione tra le reti wireless – Interoperabilità con lo standard iniziale – Bit rate basso (11Mbps) – Soggetto a interferenze nella frequenza 2,4GHz – Utilizzo di protocolli non sicuri Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 35 Standard 802.11g • Approvato nel 2003 – Prestazioni equiparabili alla 802.11a: bit rate di 54Mbps in frequenza 2,4GHz – Portata di circa 34 metri indoor e 140 outdoor – Soggetto ad interferenze – Compatibile con 802.11b e lo standard iniziale Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 36 18
  19. 19. Standard 802.11n • Approvato, nell’ultima versione, a ottobre 2009: – Opera su frequenza 2,4 GHz e 5 GHz – Bit rate di circa 72Mbps su banda a 20MHz e di circa 150Mbps su banda a 40MHz (Con l’uso di 4canali multipli, può raggiungere bit rate teorici di 600Mbps) – Portata di circa 70 metri indoor e 250 metri outdoor Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 37 802.11e per la QoS 802.11e • Reso disponibile nel 2003 è integrativo allo standard iniziale in materia di Quality of Service (QoS). Prevedendo di fornire livelli di gestione appositamente creati per le diverse applicazioni (dati, video, audio,…). Ciò garantisce diversi livelli di priorità agendo sull’ampiezza delle Contention Windows e sulla durata degli Short Inter Frame Space (SIFS). Ci si concentra anche sulla riduzione dei tempi morti introdotti dal protocollo 802.11 iniziale Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 38 19
  20. 20. 802.11i per la sicurezza 802.11i • Reso disponibile nel giugno 2004, fornisce un aggiornamento in materia di sicurezza delle reti wireless • Fornisce agli standard 802.11a, b, g un’alternativa al protocollo WEP con nuovi algoritmi crittografici (AES per la cifratura simmetrica e RC4 per la cifratura a flusso) e nuove procedure di autenticazione  Corrisponde al WPA2 Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 39 Quale standard scegliere? Dipende SMALL OFFICE (802.11b) Minori spese -HOME OFFICE (SO-HO) Facile configurazione AZIENDA (802.11g) Bit rate elevati Buona portata Buona sicurezza LUOGHI PUBBLICI (802.11n) Interoperabilità AFFOLLATI Ottima portata Bit rate molto elevati Buona sicurezza SOCCORSO (802.11n) Ottima portata Interoperabilità Bit rate molto elevati Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 40 20
  21. 21. Parte 10 Modulo 3: Architetture basate sul wireless Tanti tipi di connessione • Base • Estensione della rete interna • Estensione della rete all’esterno • Wireless Internet provider • Mobilità • Small Office – Home Office • … • … Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 42 21
  22. 22. Architettura LAN 802.11 Network Admin Network Server Host Printer Rete Wired Access Point Client Rete Wireless Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 43 Possibile estensione della rete Secondo piano Primo piano Piano terra Access Point Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 44 22
  23. 23. Connessione Building-to-Building (all’interno di proprietà) Antenna #2 Antenna #1 Edificio #2 Edificio #1 Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 45 Last Mile Delivery: Wireless ISP Hot Spot Centro commerciale WISP Antenna Case residenziali WISP Antenna Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 46 23
  24. 24. Mobilità Network Server Rete fissa Access Point Roaming Uffici Magazzino Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 47 Small Office – Home Office Access Point Portatile PC Internet Connection Muro Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 48 24
  25. 25. Mobile Office Edificio principale Campus Portatili Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 49 Tanti tipi di connessione • … • Estensione della rete all’interno / all’esterno • Wireless Internet provider • Mobilità • Small Office – Home Office • … Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 50 25
  26. 26. Parte 10 Modulo 4: Le altre tecnologie wireless WiMAX Worldwide Interoperability for Microwave Access • Standard 802.16 • Sperimentazioni di banda larga (fino a 70-100 Mbps) su distanze fino a 50Km • Possibili servizi: – Connettere hotspot WiFi a Internet – Fornire un’alternativa wireless alla cablatura ADSL per il problema della banda larga dell’ultimo miglio (soprattutto in zone disagiate) – Fornire servizi di trasmissione dati e telecomunicazioni – Garantire connessione a Internet in un piano di ridondanza (anche in casi di emergenza) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 52 26
  27. 27. WiMAX • Qualche anno fa sembrava che dovesse diventare la tecnologia dominante per le connessioni mobili a media e lunga distanza • In realtà, non c’è un vero interesse da parte delle aziende telefoniche a investire su infrastrutture WiMAX che entrerebbero in competizione con altri servizi mobili “Just don’t expect WiMAX investments from the mobile operators with 3G networks. They will be sticking with their own technology. WiMax will come from providers getting into the market for the first time.” Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 53 Penetrazione WiMAX Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 54 27
  28. 28. Quarta generazione (4G): LTE • Nuova tecnologia LTE (Long Term Evolution): rete ultrabroadband mobile di quarta generazione • Garantisce una capacità di banda superiore ai 140 Mbit/s per cella (dieci volte superiori rispetto alle reti UMTS di terza generazione) con la possibilità di gestire contemporaneamente tre connessioni voce/dati trasportando grandi moli di dati • LTE rende possibile la fornitura di servizi comparabili a quelli offerti dalle reti fisse: videoconferenza ad alta definizione, l’ufficio remoto e la video chat in mobilità • A novembre 2009 Telecom Italia ha avviato la sperimentazione pre- commerciale a livello mondiale della • Vodafone a maggio 2009 ha effettuato con successo test con tecnologia LTE a Milano, in Spagna, Germania, Ungheria e Stati Uniti Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 55 WiFi vs. WiMAX vs. UMTS/LTE • Pressione competitiva tra operatori di telefonia e operatori di hotspot: come capitalizzare i precedenti investimenti e le opportunità presenti e future? • Con il migliorare delle tecnologie, si verifica un cannibalismo reciproco tra WiFi, WiMAX e 3G/4G per Internet mobile e Voce/multimedia • Problemi da risolvere: – Normativi/regolamentari – Manca un’idea vincente sul business model e la tariffazione di 3G/4G confrontabile al WiFi gratuito o a costo basso Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 56 28
  29. 29. Chiari problemi di sovrapposizione 150 Mbps LTE 100 Mbps WiMAX 54 Mbps WLAN 5-11 Mbps 1 Mbps UMTS 2 e UMTS 2+ PAN 384 Kbps UMTS 56 Kbps GSM Indoor Outdoor Mid range Long range Very long range outdoor outdoor outdoor 10 – 30m 50 – 200m 200m – 4Km 5Km – 20Km 50Km Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 57 Parte 10 Modulo 5: Alcuni problemi del wireless 29
  30. 30. Alcuni problemi del wireless • Interferenza • Cammini multipli • Consumo energetico • Copertura • Interoperabilità • Roaming … e soprattutto (in)sicurezza Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 59 Riprendiamo la “crescita” Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 60 30
  31. 31. Problemi di sicurezza • Furto di servizio – Uso gratuito di accesso a Internet – Uso gratuito di applicativi • Intercettazioni – Informazioni riservate – Informazioni finanziarie e mediche • Accessi non autorizzati al sistema – Cambio di date, inserimento virus e backdoor, disabilitare il sistema Web defacement Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 61 Il nuovo “sport”: War Driving • Ci si arma di portatili, sniffer e cartina e si viaggia in macchina attraverso le vie di una città, alla ricerca di punti di accesso wireless • Una volta trovati, si prova a ottenere un indirizzo IP dal server DHCP, sempre che la connessione non sia protetta • Altrimenti occorre provare a scoprire la chiave di cifratura, operazione che si è dimostrata non impossibile, anzi relativamente semplice, se eseguita con gli appositi tool per certi protocolli • I war-drivers usano anche segnare su muri o marciapiedi dei particolari simboli che permettono ad altra gente di collegarsi in rete Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 62 31
  32. 32. Problema di sicurezza • Nasce quindi il problema che chiunque, con una scheda di rete conforme al protocollo o altri dispositivi hardware, può connettersi alla rete, se questa non è opportunamente protetta • I primi sistemi 802.11 prevedevano un sistema per la cifratura dei dati, definito WEP, che utilizzava algoritmi di cifratura già “violati” • Inoltre, data la maggiore complessità di gestione non sempre viene attivato dagli amministratori, lasciando quindi le reti di molte aziende aperte (varie statistiche parlano del 70%) Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 63 802.11 e sicurezza • I protocolli wireless sono nati in una generazione successiva rispetto ad Internet ed avrebbero potuto far miglior tesoro degli studi sulle vulnerabilità dei protocolli wired • Lo standard IEEE 802.11 è nato con un modello di protezione chiamato WEP. Che poi si è dimostrato non proteggere granché ... • Purtroppo, vige(va) ancora la regola “l’importante è che funzioni, la sicurezza si sistema dopo” Oggi, con WPA2 la sicurezza è migliorata molto Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 64 32
  33. 33. Buone informazioni aggiornate • “The Wireless LAN Association is a non- profit educational trade association” • WLANA fornisce un buon repository di informazioni sulle WLAN www.wlana.org riguardo a: – Applicazioni – Problemi – Trend Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 65 Parte 10 Modulo 6: Servizi basati sul wireless 33
  34. 34. Motivazioni Chi ritiene che l’avvento dell’accesso wireless ad Internet sia solo un nuovo protocollo e nuovi dispositivi di cui preoccuparsi per adattare le proprie applicazioni ad un display da 20x25 caratteri, si troverà in una situazione di mercato anche peggiore rispetto a quella di chi ipotizzava che Internet non fosse importante per la propria azienda o organizzazione [Gartner] Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 67 Wireless e GPS Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 68 34
  35. 35. I sistemi informatici di supporto Application/Business Logic Session Users Management Database Layer Personalization Layer XML Presentation Content Layer Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 69 I sistemi informatici di supporto Origin servers Profilo utente Intermediate nodes Client Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 70 35
  36. 36. Alcuni casi di successo • Cliente: 2002 Worldcup Stadium Fornitore: Samsung – Massimo 2 Access Point per stadio – MagicLAN PC Card e giornalisti e fotografi possono trasmettere immediatamente i loro reportage senza correre al media center • Cliente: Mercedes-Benz (USA) Fornitore: Agere Systems – Gestione di magazzini, ricambi e servizi di 30 rivenditori – Integrato con i sistemi di controllo delle autovetture da riparare • Cliente: University of Michigan Business School Fornitore: Dell – 36 AP per coprire 40000 mq – Fornite 2500 PC Card agli studenti – Risparmio di 200000$ rispetto al cablaggio, ed espandibile! Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 71 Alcuni casi di successo (2) • Cliente: E-Hotel in Taipei Fornitore: Z-Com – Già presente cablatura tra i 12 piani – Installato Access Point bridge su ogni piano – Consegna di WL2450s con cavo RJ45 al check-in e riconsegna al check-out – I clienti possono utilizzare i loro notebook predisposti per wired LAN • Cliente: St. Luke’s Episcopal Hospital (Houston, TX) Fornitore: Cisco – Medici e infermieri trascrivono i dati e i risultati delle visite immediatamente sui wireless laptop – Immediata disponibilità di prescrizioni e richieste  maggiore efficienza Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 72 36
  37. 37. Evoluzione delle WLAN Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 73 Direzioni di evoluzione • Il trend attuale va verso l’integrazione delle tecnologie UMTS e WiFi • Dispositivi in grado di gestire sia UMTS che WiFi (o sue evoluzioni tipo WiMax) • Il dispositivo sceglie autonomamente quale canale trasmissivo usare • Questo potrebbe alleviare anche i problemi legati alla copertura di antenne GSM – per avere tutti i servizi evoluti disponibili servirebbe un’antenna ogni 100m Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 74 37
  38. 38. Il futuro: luci e ombre LUCI • Servizi di telefonia hanno più di 2 miliardi di utenti nel mondo e saranno circa 4 miliardi alla fine del 2011 • Penetrazione: si supererà il 50% della popolazione mondiale entro il 2009 • Servizi 3G hanno più di 500 milioni di utenti nel mondo • Esistono più di 200.000 hotspot in luoghi pubblici OMBRE • Gli utenti dei cellulari non sono soddisfatti dei servizi basati su Internet rispetto a costi, copertura, velocità, affidabilità • Gli utenti di telefonia e WiFi non sono inclini a pagare per un servizio che possa non essere pienamente soddisfacente • Problema della value-perception Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 75 Tecnologie di ieri Macchina da scrivere Word Processor Personal Computer 1873 1979 1981 - 106 anni - - 2 anni - Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 76 38
  39. 39. Tecnologie in rapida evoluzione Palm V RIM Compaq Nokia Qualcomm Blackberry iPhone iPaq Communi- Smartphone cator PDA Wireless Pocket PC Phone + Phone + Phone + Computer Email Internet PDA Internet a tutti gli Browser + browser + effetti (50k applicazioni) PDA PDA Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 77 Oggi Browser speciali Gateway speciali Formati e Protocolli speciali Contenuti Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 78 39
  40. 40. Domani Content / Viewer Applicazioni Client Trasporto Contenuti Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 79 Cosa si potrà fare con dispositivi che… • Banda 1Mbps + • Input tastiera + riconoscimento penna + voce • Schermo + colori, risoluzione, dimensione • Processori 1Ghz + • Durata batteria giorni • Peso meno di ? hg. Quanto tempo servirà: 2, 3, 5 anni? Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 80 40
  41. 41. Da Internet a Supranet “Enterprises that recognize the opportunity and challenge presented by the emergence of the Supranet will participate in the next major phase of the Internet” [Simon Hayward Research director per Gartner] Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 81 Supranet • L’infrastruttura di rete ubiqua che collegherà – l’e-world (il mondo dei dispositivi elettronici, quali computer, telefoni e televisioni) – con il p-world (il mondo fisico tradizionale costituito da carta, casa, persone, veicoli) … e che avrà bisogno di e, allo stesso tempo, potrà supportare servizi completamente innovativi Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 82 41
  42. 42. Le 3 generazioni dei servizi di rete 1. Dal 1970 al 1992  servizi basati su terminali a caratteri 2. Dal 1992 al 2002  servizi basati su tecnologia Web 3. Ubiquitous Web (servizi di rete “pervasivi”) • anywhere • anytime • any device Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 83 Scenario prossimo • Maggiore complessità dei contenuti Web – Risorse multimediali – Web-based services • Ubiquitous Web Access – Eterogeneità dei dispositivi client – Eterogeneità dei protocolli di comunicazione – Eterogeneità delle tipologie di connessione Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 84 42
  43. 43. Servizi di adattamento • Servizi di transcoding – Adattamento del servizio al tipo di connessione – Adattamento del servizio al tipo di dispositivo • Servizi di personalizzazione – Servizi context-aware – Profilazione utente – Preferenze utente Protocolli e Architetture di Rete 2009/2010 - Wireless 85 Ricordate Oggi, il limite è la fantasia, non più la tecnologia 43

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