
- •4 Конспекты лекций к дисциплине «Беспроводные технологии передачи измерительной информации»
- •Глоссарий
- •Общие принципы построения сетей
- •Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •Линии связи
- •Аппаратура линий связи
- •Характеристики линий связи
- •Типы кабелей
- •Кабели типа Витая пара (twisted pair, tp)
- •Волоконно–оптический кабель
- •Методы передачи дискретных данных на физическом уровне
- •Аналоговая модуляция
- •Методы аналоговой модуляции
- •Цифровое физическое кодирование
- •Логическое кодирование
- •Скрэмблирование
- •Методы передачи данных канального уровня
- •Асинхронные протоколы
- •Синхронные символьно-ориентированные и бит-ориентированные протоколы
- •Бит–ориентированные протоколы
- •Протоколы с гибким форматом кадра
- •Передача с установлением соединения и без установления соединения
- •Обнаружение и коррекция ошибок
- •Методы обнаружения ошибок
- •Методы восстановления искаженных и потерянных кадров
- •Компрессия данных
- •Методы коммутации
- •Коммутация каналов
- •Коммутация каналов на основе частотного мультиплексирования
- •Коммутация каналов на основе разделения времени
- •Общие свойства сетей с коммутацией каналов
- •Коммутация пакетов
- •Виртуальные каналы в сетях с коммутацией пакетов
- •Пропускная способность сетей с коммутацией пакетов
- •Коммутация сообщений
- •Беспроводные сети wifi
- •Основные элементы сети wifi
- •Основы передачи данных в беспроводных сетях
- •Сигналы для передачи информации
- •Передача данных
- •Модуляция сигналов
- •Пропускная способность канала
- •Методы доступа к среде в беспроводных сетях
- •Технология расширения спектра
- •Кодирование и защита от ошибок
- •Методы коррекции ошибок
- •Методы автоматического запроса повторной передачи
- •Архитектура стандарта 802.11
- •Стек протоколов ieee 802.11
- •Уровень доступа к среде стандарта 802.11
- •Распределенный режим доступа dcf
- •Централизованный режим доступа pcf
- •Кадр mac-подуровня
- •Реализация стандартов ieee 802.11
- •Ieee 802.11
- •Передача в диапазоне инфракрасных волн
- •Беспроводные локальные сети со скачкообразной перестройкой частоты (fhss)
- •Беспроводные локальные сети, использующие широкополосную модуляцию dsss с расширением спектра методом прямой последовательности
- •Ieee 802.11b
- •Ieee 802.11a
- •Ieee 802.11g
- •Ieee 802.11d
- •Ieee 802.11e
- •Ieee 802.11f
- •Ieee 802.11h
- •Ieee 802.11i
- •Ieee 802.11n
- •Режимы и особенности их организации
- •Режим Ad Hoc
- •Инфраструктурный режим
- •Режимы wds и wds With ap
- •Режим повторителя
- •Режим клиента
- •Организация и планирование беспроводных сетей
- •Угрозы и риски безопасности беспроводных сетей
- •Основы криптографии
- •Базовые термины и их определения
- •Криптография
- •Протоколы безопаснисти беспроводных сетей
- •Механизм шифрования wep
- •Потоковое шифрование
- •Блочное шифрование
- •Вектор инициализации (Initialization Vector, IV)
- •Обратная связь
- •Уязвимость шифроваия wep
- •Пассивные сетевые атаки
- •Активные сетевые атаки
- •Аутенфикация в беспроводных сетях
- •Стандарт ieee 802.11 сети с традиционной безопасностью
- •Принцип аутентификации абонента в ieee 802.11
- •Открытая аутентификация
- •Аутентификация с общим ключом
- •Аутентификация по mac-адресу
- •Уязвимость механизмов аутентификации 802.11
- •Проблемы идентификатора беспроводной лвс
- •Уязвимость открытой аутентификации
- •Уязвимость аутентификации с общим ключом
- •Уязвимость аутентификации по mac-адресу
- •Спецификация wpa
- •Пофреймовое изменение ключей шифрования
- •Контроль целостности сообщения
- •Стандарт сети 802.11i с повышенной безопасностью (wpa2)
- •Стандарт 802.1x/eap (enterprise-Режим)
- •Архитектура ieee 802.1x
- •Механизм аутентификации
- •Технологии целостности и конфиденциальности передаваемых данных
- •Развертывание беспроводных виртуальных сетей
- •Топология сеть-сеть
- •Топология хост-сеть
- •Топология хост-хост
- •Распространенные туннельные протоколы
- •Протокол ipSec
- •Протокол рртр
- •Протокол l2tp
- •Системы обнаружения вторжения в беспроводные сети
- •Общая характеристика Personal Area Network
- •Стандарт технологии bluetooth (ieee 802.15.1)
- •Общие сведения
- •Архитектура bluetooth Метод частотных скачков
- •Понятие пикосети
- •Адрес Bluetooth-устройства (bd_addr)
- •Состояния Bluetooth
- •Физические каналы
- •Процедура опроса
- •Типы трафика
- •Транспортная архитектура
- •Режимы работы Bluetooth
- •Форматы пакетов bluetooth
- •Типы пакетов
- •Стек протоколов bluetooth
- •Модели использования
- •Профили Bluetooth
- •Методы безопасности
- •Уровни надежности устройства.
- •Перспективы развития технологии: bluetooth 4.0.
- •Беспроводная сенсорная сеть zigbee®
- •Общие сведения
- •Топология беспроводных персональных сетей
- •Адресация в персональных сетях ZigBee
- •Современные реализации сетей на основе технологии ZigBee Ведущие производители оборудования ZigBee
- •Пример реализации сенсорной сети
- •Библиографическое описание
Топология сеть-сеть
Этим термином иногда описывают VPN-туннель между двумя географически разнесенными частными сетями (рисунок 3.12.1).
VPN такого типа обычно применяются, когда нужно объединить локальные сети с помощью сети общего пользования так, как будто они находятся внутри одного здания.
Основное достоинство такой конфигурации состоит в том, что сети выглядят как смежные, а работа VPN-шлюзов совершенно прозрачна для конечных пользователей. В этом случае важно также туннелирование, поскольку в частных сетях обычно используются описанные в RFC 1918 зарезервированные адреса, которые не могут маршрутизироваться через Интернет. Поэтому для успешного взаимодействия трафик необходимо инкапсулировать в туннель.
Рисунок 3.12.1 – Топология сеть-сеть
Типичным примером такой сети может быть соединение двух филиалов одной организации по двухточечному беспроводному каналу. Хотя трафик и не выходит за пределы внутренней инфраструктуры организации, но к ее беспроводной части нужно относиться так же внимательно, как если бы трафик маршрутизировался через сеть общего пользования. Вы уже видели, что протокол WEP можно легко преодолеть и даже TKIP иногда уязвим, поэтому мы настоятельно рекомендуем всюду, где возможно, реализовывать дополнительное шифрование.
Топология хост-сеть
При такой конфигурации удаленные пользователи подключаются к корпоративной сети через Интернет.
Сначала мобильный клиент устанавливает соединение с Интернет, а затем инициирует запрос на организацию зашифрованного туннеля с корпоративным VPN- шлюзом. После успешной аутентификации создается туннель поверх сети общего пользования и клиент становится просто еще одной машиной во внутренней сети. Все более широкое распространение надомной работы стимулирует интерес к такому применению VPN.
В отличие от VPN типа сеть-сеть, где число участников невелико и более или менее предсказуемо, VPN типа хост-сеть легко может вырасти до необъятных размеров. Поэтому системный администратор должен заранее продумать масштабируемый механизм аутентификации клиентов и управления ключами.
Топология хост-хост
Такая топология, по-видимому, встречается реже всего. Речь идет о двух хостах, обменивающихся друг с другом шифрованными и нешифрованными данными. В такой конфигурации туннель организуется между двумя хостами и весь трафик между ними инкапсулируется внутри VPN. У таких сетей не много практических применений, но в качестве примера можно назвать географически удаленный сервер резервного хранения. Оба хоста подключены к Интернет, и данные с центрального сервера зеркально копируются на резервный. Например, простые сети VPN типа хост-хост можно использовать для защиты одноранговых (Ad Hoc) сетей.
Распространенные туннельные протоколы
Протокол ipSec
IPSec – это наиболее широко признанный, поддерживаемый и стандартизованный из всех протоколов VPN. Для обеспечения совместной работы он подходит лучше всех прочих. IPSec лежит в основе открытых стандартов, в которых описан целый набор безопасных протоколов, работающих поверх существующего стека IP. Он предоставляет службы аутентификации и шифрования данных на сетевом уровне (уровень 3) модели OSI и может быть реализован на любом устройстве, которое работает по протоколу IP. В отличие от многих других схем шифрования, которые защищают конкретный протокол верхнего уровня, IPSec, работающий на нижнем уровне, может защитить весь IP-трафик. Он применяется также в сочетании с туннельными протоколами на канальном уровне (уровень 2) для шифрования и аутентификации трафика, передаваемого по протоколам, отличным от IP.
Протокол IPSec состоит из трех основных частей:
заголовка аутентификации (Authentication Header, АН);
безопасно инкапсулированной полезной нагрузки (Encapsulating Security Payload, ESP);
схемы обмена ключами через Интернет (Internet Key Exchange, IKE).
Заголовок АН добавляется после заголовка IP и обеспечивает аутентификацию на уровне пакета и целостность данных. Иными словами, гарантируется, что пакет не был изменен на пути следования и поступил из ожидаемого источника. ESP обеспечивает конфиденциальность, аутентификацию источника данных, целостность, опциональную защиту от атаки повторного сеанса и до некоторой степени скрытность механизма управления потоком. Наконец, IKE обеспечивает согласование настроек служб безопасности между сторонами-участниками.