Questionario WPAN, WLAN e Sicurezza Wireless: Unità 2

Questionario Test 2 - Unità 2: WPAN e WLAN

1. WPAN

1) Bande ISM ITU

Le bande ISM (Industrial, Scientific and Medical) definite dall'ITU sono 7. Di queste, la banda a 2,4 GHz è utilizzata sia in WPAN che in WLAN, mentre la banda a 5 GHz è utilizzata in WLAN.

Risposta: 7 bande: 2 fasce di frequenza, 1 very-low frequency (VLF), 2 ultra-high frequency (UHF), 2 SHF; di cui 1 banda UHF (2,4 GHz) è usata in WPAN e WLAN e 1 banda SHF (5 GHz) è usata in WLAN.

2) Tecnologie WPAN

Le tecnologie WPAN viste in classe, quali sono attualmente utilizzate nella letteratura corrente?

Risposta: Progetto Oxygen (MIT), IrDA, Bluetooth e ZigBee. Sono utilizzate in ambito IrDA (WPAN), Bluetooth e ZigBee nello sviluppo corrente.

3) Gruppo IEEE 802.15

Quale gruppo IEEE studia le WPAN, e quali sono i sottogruppi specifici?

Risposta: Il gruppo IEEE 802.15 e i suoi sottogruppi:

• 802.15.1 (Bluetooth)
• 802.15.2 (Bluetooth)
• 802.15.3 (Bluetooth)
• 802.15.3a (Bluetooth)
• 802.15.3b (Bluetooth)
• 802.15.4 (ZigBee)
• 802.15.4a (ZigBee)
• 802.15.4b (ZigBee)
• 802.15.4c (ZigBee)
• 802.15.4d (ZigBee)

4) Caratteristiche di IrDA

Quali sono le caratteristiche principali di IrDA (portata, velocità, radio di operazione)?

Risposta: Portata massima di 1 m, velocità fino a 4 Mbps, angolo di operazione radio di 30°.

5) Standard tecnici utilizzati in IrDA

Come si chiamano gli standard tecnici utilizzati in IrDA?

Risposta: IEEE 802.11 Legacy.

6) Strati del protocollo IrDA

Quali sono gli strati del protocollo IrDA definiti nel modello ISO/OSI? Se sì, quali?

Risposta: Strato fisico a infrarossi (IR, Infrared) e strato di collegamento: IrLAP (IrDA Link Access Protocol), IrLMP (IrDA Link Management Protocol), IAS (Information Access Service) o modulo di accesso alle informazioni applicazioni. Le informazioni sono suddivise in 2 o 3 strati. Il modello OSI non è rispettato in modo rigoroso.

7) Organizzazione dei produttori Bluetooth

Quale organizzazione sviluppa e produce dispositivi Bluetooth?

Risposta: SIG Bluetooth (Bluetooth Special Interest Group).

8) Classi di potenza Bluetooth

Quali sono le classi di potenza Bluetooth, e in base a cosa si differenziano?

Risposta: Esistono 3 classi, in cui la portata massima dipende dalla potenza massima di uscita:

• Classe 1: fino a 100 mW (20 dBm), portata massima 100 m
• Classe 2: fino a 2,5 mW (4 dBm), portata massima 10 m
• Classe 3: 1 mW (0 dBm), portata massima 1 m

9) Versioni Bluetooth e velocità

Quali versioni di Bluetooth esistono, e qual è la velocità massima consentita da ciascuna?

Risposta:

• Bluetooth v1.1: IEEE 802.15.1, 720 kbps
• Bluetooth v1.2: IEEE 802.15.2, 1 Mbps
• Bluetooth v2.0: IEEE 802.15.3, 3 Mbps
• Bluetooth v2.2 (metà 2009): 53 Mbps

10) Tecnica radio Bluetooth

Quale tecnica usa la radio Bluetooth, qual è il numero di canali utilizzati e la loro distanza?

Risposta: Salto di frequenza (FHSS), 79 canali, con 1.600 cambi di canale al secondo.

11) Architettura Bluetooth: Piconet

Quale architettura usa Bluetooth, e quanti dispositivi possono essere collegati tra loro?

Risposta: Piconet, fino a 8 dispositivi contemporaneamente per ogni Piconet, dove 1 è il Master e gli altri sono gli Slave.

12) Strati Bluetooth e modello ISO/OSI

Gli strati dell'architettura Bluetooth corrispondono al modello ISO/OSI?

Risposta: No. Il modello ISO/OSI non è rispettato in modo rigoroso: lo strato di collegamento è diviso in diverse funzioni, e alcune informazioni trasmesse arrivano direttamente al livello di applicazione.

13) Indirizzamento nella trama Bluetooth

Come si indirizzano i dispositivi nella trama Bluetooth?

Risposta: Si utilizzano 3 bit di indirizzo, contenuti nell'intestazione della trama. Poiché sono solo 3 bit, possono essere indirizzati fino a 8 dispositivi per trama.

14) Struttura della trama Bluetooth

Quanti bit compongono l'intestazione di ogni trama Bluetooth, e quanti dati è possibile inviare per trama?

Risposta: La trama Bluetooth è composta da un codice di accesso (72 bit), un'intestazione (54 bit) e un payload. Il payload può trasportare fino a 2744 bit di dati.

2. WLAN

1) Tecniche radio IEEE 802.11

Quali tecniche radio sono utilizzate dallo standard IEEE 802.11?

Risposta: FHSS, DSSS, OFDM.

2) Differenze tra le tecniche in termini di portata e velocità

Esistono differenze tra le 3 tecniche in termini di portata, frequenze e velocità?

Risposta:

• FHSS: 150 m
• DSSS: 30 m
• OFDM: 5 m

3) Tecniche di spettro diffuso

Quali sono le 2 tecniche di spettro diffuso attualmente utilizzate?

Risposta: FHSS e DSSS. DSSS è usato per reti più performanti, con velocità maggiore e migliore resistenza alle interferenze e al rumore.

4) Perché la tecnologia OFDM

Perché si utilizza la tecnologia OFDM?

Risposta: DSSS con 802.11g ha raggiunto la velocità massima pari al primo standard (54 Mbps) con migliori prestazioni.

5) Canali in FHSS e DSSS

In FHSS e DSSS, quante volte al secondo cambia canale, e quale banda occupa ogni canale?

Risposta: Entrambi operano a 2,4 GHz (1 Mbps per FHSS, 22 Mbps per DSSS). Il canale DSSS non cambia; se cambia canale, FHSS lo fa 50 volte al secondo.

6) Potenza in DSSS

Perché DSSS è migliore per il canale?

Risposta: Disperde il segnale su tutta la banda a una potenza più bassa, riducendo l'interferenza.

7) Canali DSSS in America

Quanti canali DSSS sono definiti, come in America, e qual è la separazione di ogni canale adiacente?

Risposta: 14 canali in totale; negli Stati Uniti sono usati 11, e la separazione tra canali adiacenti è di 5 MHz.

8) Canali che si sovrappongono

Quali canali definiti si sovrappongono, non in America?

Risposta: Canale 1 e canale 2 (con sovrapposizione tra canali adiacenti).

9) Interferenze che influiscono sul segnale

Quali fattori causano interferenze? Oltre agli altri dispositivi della stessa banda, quale interferenza è causata dal multipath?

Risposta: Gli altri dispositivi nella stessa banda e il multipath (riflessioni) influiscono sul segnale DSSS.

10) Soluzione all'interferenza multipath in DSSS

Come si risolve l'interferenza multipath in DSSS?

Risposta: Si aggiunge una seconda antenna, e si sceglie quella con la migliore ricezione.

11) DCF e PCF

Cosa sono DCF e PCF?

Risposta:

• DCF (Distributed Coordination Function): accesso al mezzo distribuito.
• PCF (Point Coordination Function): accesso al mezzo controllato da un punto di coordinamento.

12) Inconvenienti di DCF e tecniche per risolverli

Quali sono gli inconvenienti di DCF, e come si risolvono con le 3 tecniche?

Risposta: Il problema della stazione nascosta e l'elevato tasso di errore. Le tecniche sono: riconoscimento positivo (ACK), canale pulito e canale di riserva (RTS/CTS).

13) Protocollo MAC

Quale protocollo è utilizzato dallo strato MAC?

Risposta: CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision Avoidance).

14) Tipi di intervalli in DCF

Quali sono i 3 tipi di intervalli utilizzati in DCF?

Risposta: SIFS, DIFS, EIFS.

15) Messaggio ACK

Cosa significa il messaggio ACK inviato dal ricevitore dopo la comunicazione?

Risposta: Il ricevitore invia un ACK dopo un intervallo SIFS, confermando la corretta ricezione.

16) Problemi di rumore su un canale

Come si risolvono i problemi di rumore su un canale?

Risposta: Frammentando la trama.

17) Collisioni con stazioni nascoste

Come si risolvono le collisioni causate dalle stazioni nascoste?

Risposta: Con il messaggio RTS (Request To Send) e CTS (Clear To Send), inviati dal ricevitore per avvisare le altre stazioni di non trasmettere.

18) Rendimento con frammentazione virtuale e NAV

Quale rendimento si ottiene quando si utilizzano frammentazione virtuale e NAV (Network Allocation Vector)?

Risposta: Il rendimento della rete scende al 60%.

19) Campi indirizzo nella trama Wi-Fi

Quanti campi di indirizzo ha ogni trama Wi-Fi, e quanti byte? Cosa significa?

Risposta: Ogni trama ha 4 campi di indirizzo di 6 byte ciascuno, che consentono di indirizzare i dispositivi di origine, destinazione e i relativi access point.

20) Roaming

Cos'è il roaming?

Risposta: È la possibilità di spostarsi da un AP a un altro senza che la comunicazione si interrompa, passando automaticamente dall'uno all'altro.

21) Architetture base delle WLAN

Quali sono le 3 architetture base delle WLAN, e in cosa consistono?

Risposta:

• IBSS (Independent BSS, ad hoc)
• BSS (Basic Service Set, con AP)
• ESS (Extended Service Set)

3. Sicurezza

1) Punti di vulnerabilità della WLAN

Quali sono i 3 punti di vulnerabilità delle reti WLAN prima di introdurre sistemi wireless?

Risposta: Firewall AP non abilitato, intrusi, comunicazioni ad hoc abilitate.

2) Sicurezza per l'accesso alla WLAN

Quali sono le 3 sicurezze applicate alla WLAN per l'accesso?

Risposta: WEP, WPA, WPA2.

3) Altri sistemi di sicurezza

Quali altri sistemi di sicurezza possono sostenere la parte di crittografia delle chiavi (vedi punto 5)?

Risposta:

• Filtraggio MAC
• Chiavi di accesso
• Disabilitazione del ping sulla WAN
• Disabilitazione del broadcast SSID
• Password di accesso al router
• Uso del firewall

4) Tipo di sicurezza WEP

Di che tipo è la sicurezza WEP, e quali sono le sue caratteristiche?

Risposta: Crittografia a 64 e 128 bit, con chiave condivisa.

5) Tipi di sicurezza WPA

Quanti tipi di sicurezza WPA esistono (crittografia), e cosa fa ciascuno dei router Access Point per la crittografia Wi-Fi?

Risposta: TKIP (Temporal Key Integrity Protocol), che cambia la chiave di cifratura a intervalli regolari.

6) Sicurezza WPA2

Cosa permette WPA2 per una sicurezza ad alto livello?

Risposta: Lavora con un server RADIUS (Remote Authentication Dial-In User Service) per l'autenticazione.

7) Tre funzionalità di WPA più robuste di WEP

Quali sono le 3 funzionalità che rendono WPA più robusto di WEP?

Risposta:

• Meccanismi di autenticazione reciproca tra access point e client (PAP/CHAP)
• Uso di nuovi algoritmi per sostituire RC4 di WEP
• Uso di nuove chiavi per garantire meccanismi di integrità dei messaggi

8) Standard di sicurezza 802.1X

Nello standard 802.1X, di cosa consiste?

Risposta: Di un controllo di accesso basato sulle porte.

4. Design e configurazione

1) Impostazioni di base per configurare un router AP Wi-Fi

Quali sono le 3 impostazioni di base da configurare per programmare un router o AP Wi-Fi?

Risposta: LAN, wireless, WAN.

2) Parametro SSID e beacon

Come si relaziona l'SSID con il parametro chiamato beacon?

Risposta: Beacon indica il numero di volte al secondo in cui l'AP emette l'SSID.

3) Precauzioni con più router nella stessa area

Quale precauzione occorre prendere quando si collegano più router nella stessa area di copertura, per servire più utenti?

Risposta: Prestare attenzione a non usare canali che si sovrappongono.

4) Configurazione di più router in un edificio multipiano

Come si configurano più router per fornire il servizio Wi-Fi in un edificio multipiano?

Risposta: Si collegano in cascata tramite gateway.

5) Modalità di rete per la prima connessione con un PC

Come si chiama la modalità di rete che si crea con un PC, e come si configura?

Risposta: Ad hoc.

6) Configurazione di più router come ripetitori

Come si configurano più router come ripetitori?

Risposta: Impostando sui due router la stessa chiave e lo stesso nome di canale.

7) Configurazione per roaming di alta qualità tra più router

Come si configurano più router per garantire un roaming di alta qualità?

Risposta: Stesso SSID, stessa password, stessa subnet, canale diverso.

8) Condizione per collegamenti punto-punto

Quale condizione fisica deve esistere per usare le antenne in un collegamento punto-punto?

Risposta: È necessario un collegamento orizzontale tra i due punti, rispettando la linea di vista (Fresnel zone).

9) Tipi di antenna: parabolica, Yagi, omnidirezionale

Quando si usa un'antenna parabolica, un'antenna Yagi o un'antenna omnidirezionale?

Risposta:

• Parabolica: collegamenti punto-punto, con apertura di 60-70°
• Yagi: collegamenti radio direzionali
• Omnidirezionale: ambiente favorevole, per dispositivi che si connettono da più direzioni

10) Differenza tra distanza e collegamento senza fili con antenne paraboliche

Qual è la differenza tra la distanza e il collegamento senza fili quando si usano antenne paraboliche?

Risposta: Oltre 3 km con antenne Yagi (per il collegamento con antenne paraboliche si raggiungono più chilometri).