Wi-Fi

WLAN oznacza Wireless Local Area Network. Wi-Fi jest rodziną technologii sieci bezprzewodowych opartych na standardach IEEE 802.11. Laptop, telefon lub tablet komunikuje się radiowo z access pointem, a AP łączy ruch z siecią LAN.

Wi-Fi nie oznacza automatycznie Internetu. Wi-Fi zapewnia łączność bezprzewodową z siecią, a dostęp do Internetu jest osobną usługą i zależy od routingu, adresacji, DNS oraz łącza do operatora.

SSID oznacza Service Set Identifier. Jest nazwą logicznej sieci Wi-Fi, którą użytkownik zwykle widzi na liście sieci, np. Laboratorium-WiFi. SSID nie identyfikuje fizycznego access pointa. Do rozróżniania konkretnego BSS/AP służy m.in. BSSID.

Kanał oznacza określony fragment pasma częstotliwości używany przez transmisje. Dwa AP na tym samym kanale lub na kanałach częściowo nakładających się mogą wpływać na siebie. Inny kanał nie oznacza automatycznie braku zakłóceń.

W 2,4 GHz kanały są rozmieszczone blisko siebie i wiele z nich częściowo się nakłada przy typowych szerokościach kanału. Plan 1/6/11 jest popularny dla kanałów 20 MHz tam, gdzie taki zestaw jest odpowiedni, ale nie jest uniwersalną globalną zasadą. Dostępne kanały zależą od regionu i rzeczywistego środowiska radiowego.

Co-Channel Interference / Contention oznacza sytuację, w której dwa AP korzystają z tego samego kanału i dzielą dostęp do tego samego medium radiowego. W praktyce prowadzi to do rywalizacji o airtime, a nie do automatycznego niszczenia każdej ramki.

Adjacent-channel interference dotyczy kanałów częściowo nakładających się. Może być bardziej problematyczne niż dobrze zaplanowane współdzielenie kanału, szczególnie w 2,4 GHz, ale nie jest jedynym rodzajem zakłóceń radiowych.

Typowa komunikacja Wi-Fi na danym radiu i kanale nie działa jak klasyczny pełny full-duplex Ethernet. Medium radiowe jest współdzielone, choć nowoczesne mechanizmy mogą zwiększać równoległość w określonych warunkach.

Wiele ramek unicast Wi-Fi jest potwierdzanych. Brak oczekiwanego ACK może prowadzić do retransmisji. Retransmisje zużywają airtime i obniżają efektywną wydajność, ale nie ustawiamy jednej arbitralnej granicy liczby retransmisji.

Hidden node występuje wtedy, gdy Klient A nie słyszy Klienta B, ale oba komunikują się z tym samym AP. Może to powodować problemy z dostępem do medium. RTS/CTS jest jednym z mechanizmów, które mogą pomagać w wybranych sytuacjach, ale nie wchodzimy tu w szczegółową konfigurację.

Na zasięg wpływają odległość, ściany, stropy, metal, szkło specjalne, ludzie i inne źródła radiowe. Nie ma uniwersalnego przelicznika typu jedna ściana = X dB. Straty zależą od materiału, częstotliwości i konkretnego środowiska.

Link speed / PHY rate nie jest tym samym co rzeczywista przepustowość aplikacji. Realny transfer jest niższy m.in. przez narzut protokołów, współdzielenie medium, retransmisje, warunki radiowe i liczbę klientów. Wi-Fi 1200 Mb/s nie oznacza transferu aplikacji 1200 Mb/s.

Nazwy generacji pomagają porządkować standardy, ale nie są pełną gwarancją realnej wydajności. MIMO wykorzystuje wiele torów lub anten do poprawy możliwości transmisji radiowej. SU-MIMO i MU-MIMO są pojęciami związanymi z obsługą transmisji, ale więcej anten nie oznacza zawsze proporcjonalnie większej prędkości.

OFDMA pozwala efektywniej dzielić zasoby kanału pomiędzy wielu klientów w generacjach Wi-Fi, które to obsługują. To pojęcie rozszerzające; nie rozwijamy tu Resource Units matematycznie.

AP regularnie wysyła informacje pomagające klientom wykrywać i rozpoznawać sieć. SSID może być prezentowany klientom w ramach informacji sieci.

Wyłączenie jawnego rozgłaszania SSID nie jest skutecznym mechanizmem bezpieczeństwa. SSID może zostać ujawniony w innych elementach komunikacji. Bezpieczeństwo powinno opierać się na właściwym uwierzytelnieniu i szyfrowaniu.

WPA2-Personal i WPA3-Personal stosują wspólne poświadczenie lub hasło dla użytkowników danej sieci w typowym domu lub małym biurze. PSK jest związany z WPA2-Personal, a WPA3-Personal używa SAE; SAE nie jest zwykłym PSK.

WPA2/WPA3 Enterprise wykorzystuje 802.1X, EAP oraz zwykle serwer uwierzytelniający, np. RADIUS. 802.1X kontroluje dostęp do sieci, a RADIUS często pełni rolę backendu AAA. RADIUS nie szyfruje całego ruchu Wi-Fi.

PMF oznacza Protected Management Frames. To mechanizm ochrony wybranych ramek zarządzających i ważny element nowoczesnego bezpieczeństwa Wi-Fi. Szczegóły kryptograficzne są poza zakresem tej lekcji.

AP może przesyłać ruch wielu SSID/VLAN przez odpowiednio skonfigurowane połączenie z siecią. Częsty model to SSID Pracownicy do VLAN 10 oraz SSID Goście do VLAN 20, ale mapowanie 1 SSID = 1 VLAN nie jest obowiązkowe w każdej architekturze.

Zobacz też materiał o VLAN. Po poprawnym połączeniu Wi-Fi klient nadal potrzebuje konfiguracji IP, np. przez DHCP. Połączenie z Wi-Fi nie gwarantuje poprawnego DHCP, DNS ani Internetu.

Jeżeli Wi-Fi jest połączone, IP jest poprawne, ping do adresu IP działa, ale strony po nazwach nie działają, możliwy jest problem z DNS.

• - słaby sygnał
• - wysoki poziom zakłóceń
• - zatłoczony kanał
• - zbyt szeroki kanał
• - zbyt duża odległość
• - przeszkody
• - błędne hasło
• - problem WPA2/WPA3
• - problem 802.1X/RADIUS
• - klient nie obsługuje pasma
• - problem DHCP
• - problem DNS
• - błędny VLAN na AP
• - słaby roaming
• - zbyt wiele klientów / mało airtime

Dostępność i szczegóły pól zależą od wersji systemu oraz sterownika. Procent Signal w narzędziu nie musi być bezpośrednio równy wartości dBm.

Część poleceń wymaga odpowiednich pakietów lub NetworkManager / systemd-resolved. Nie każda dystrybucja ma identyczny zestaw narzędzi domyślnie.

Analizator Wi-Fi może pokazać SSID, BSSID, kanał, szerokość kanału, poziom sygnału i sąsiednie sieci. Sama lista SSID nie pokazuje pełnego obrazu wykorzystania medium. Najmniej sieci nie zawsze oznacza najlepszy kanał.

Laptop jest połączony z SSID Laboratorium-WiFi, ale Internet działa bardzo wolno. Sprawdź RSSI, pasmo, kanał, szerokość kanału, sąsiednie sieci, retransmisje i warunki radiowe, jeżeli narzędzie na to pozwala. Potem sprawdź IP, bramę domyślną, opóźnienie do bramy, DNS i porównaj z drugim klientem.