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Extrait du cours complet sur les réseaux sans fil les réseaux Wi-Fi
Les catégories de réseaux sans fil
Les réseaux sans fil sont en plein développement du fait de la flexibilité de leur interface, qui permet à un utilisateur de changer facilement de place dans son entreprise. Les communications entre équipements terminaux peuvent s’effectuer directement ou par le biais de stations de base. Les communications entre points d’accès s’effectuent de façon hertzienne ou par câble. Ces réseaux atteignent des débits de plusieurs mégabits par seconde, voire de plusieurs dizaines de mégabits par seconde.
Plusieurs gammes de produits sont actuellement commercialisées, mais la normalisation en cours devrait introduire de nouveaux environnements. Les groupes de travail qui se chargent de cette normalisation sont l’IEEE802.15,pour les petits réseaux personnels d’une dizaine de mètres de portée, l’IEEE 802.11, pour les réseaux LAN (Local Area Network), ainsi que l’IEEE 802.20, nouveau groupe de travail créé en 2003 pour le développement de réseaux un peu plus étendus.
Les réseaux IEEE 802.11
La norme IEEE 802.11 a donné lieu à deux générations de réseaux sans fil, les réseaux Wi-Fi qui travaillent à la vitesse de 11 Mbit/s et ceux qui montent à 54 Mbit/s. Les premiers se fondent sur la norme IEEE 802.11b et les seconds sur les normes IEEE 802.11a et IEEE 802.11g. La troisième génération atteindra 320 Mbit/s avec la norme IEEE 802.11n.
Les fréquences du réseau Wi-Fi de base se situent dans la gamme des 2,4 GHz. Dans cette solution de réseau local par voie hertzienne, les communications peuvent se faire soit directement de station à station, mais sans qu’une station puisse relayer automatiquement les paquets vers une autre station terminale, à la différence des réseaux ad-hoc, soit en passant par un point d’accès, ou AP (Access Point).
Le point d’accès est partagé par tous les utilisateurs qui se situent dans la même cellule. On a donc un système partagé, dans lequel les utilisateurs entrent en compétition pour accéder au point d’accès. Pour sérialiser les accès, il faut définir une technique d’accès au support physique. Cette dernière est effectuée par le biais d’un protocole de niveau MAC (Medium Access Control) comparable à celui d’Ethernet. Ce protocole d’accès est le même pour tous les réseaux Wi-Fi.
Les réseaux Wi-Fi
Pour qu’un signal soit reçu correctement, sa portée ne peut dépasser 50 m dans un environnement de bureau, 500 m sans obstacle et plusieurs kilomètres avec une antenne directive. En règle générale, les stations ont une portée maximale d’une vingtaine de mètres en environnement de bureau. Lorsqu’il y a traversée de murs porteurs, cette distance est plus faible.
La couche liaison de données
La couche liaison de données du protocole 802.11 est composée essentiellement de deux sous-couches, LLC (Logical Link Control)et MAC. La couche LLC utilise les mêmes propriétés que la couche LLC 802.2. Il est de ce fait possible de relier un WLAN à tout autre réseau local appartenant à un standard de l’IEEE. La couche MAC, quant à elle, est spécifique de l’IEEE 802.11.
Le rôle de la couche MAC 802.11 est assez similaire à celui de la couche MAC 802.3 du réseau Ethernet terrestre, puisque les terminaux écoutent la porteuse avant d’émettre. Si la porteuse est libre, le terminal émet, sinon il se met en attente. Cependant, la couche MAC 802.11 intègre un grand nombre de fonctionnalités que l’on ne trouve pas dans la version terrestre. La méthode d’accès utilisée dans Wi-Fi est appelé DCF (Distributed Coordination Function). Elle est assez similaire à celle des réseaux traditionnels supportant le best effort. Le DCF a été conçu pour prendre en charge le transport de données asynchrones, transport dans lequel tous les utilisateurs qui veulent transmettre des données ont une chance égale d’accéder au support.
La sécurité
Dans les réseaux sans fil, le support est partagé. Tout ce qui est transmis et envoyé sur le support peut donc être intercepté. Pour permettre aux réseaux sans fil d’avoir un trafic aussi sécurisé que dans les réseaux fixes, le groupe de travail IEEE 802.11 a mis en place le protocole WEP(Wired Equivalent Privacy), dont les mécanismes s’appuient sur le chiffrage des données et l’authentification des stations. D’après le standard, le protocole WEP est défini de manière optionnelle, et les terminaux ainsi que les points d’accès ne sont pas obligés de l’implémenter.
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