Wireless 360

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Wireless 360

Wireless 360°
Relatore: Claudio Meregalli
Competenza: Elmec Networking & Connecting
Email: [email protected]
Elmec Informatica S.p.A. | Via Pret, 1 | 21020 Brunello (VA) | www.elmec.com
INDEX
Initial Survey (assumptions)
1.
2.
3.
4.
5.
6.
Avete chiara la differenza tra le tecnologie Wireless disponibili
(GSM;UMTS;LTE/4G;Wimax/Hyperlan e Wi-fi) in termini di
applicazioni?
La Tecnologia Wireless è in grado di sostituire o pareggiare la
tecnologia Wired?
Quanti di voi hanno switch di Accesso 10/100/1000 per gli utenti?
Siete Confidenti che a causa del BYOD e della consumerizzazione
del IT vi troverete un numero preponderante di device in azienda
che si connettono solo via wireless?
Potete pensare di avere una rete wireless che usa logiche
differenti dalla rete wired?
Quanti di voi hanno una rete Wireless con la M MAIUSCOLA?
MOBILITY
2
INDEX
Parleremo di…
1. Access Technology: Wireless Access di oggi e di domani
2. One Network: Ha ancora senso parlare in maniera distinta di
Wireless e Wired?
3. Enterprise Wireless: Quali sono elementi chiave?
4. Wireless Security: Quali strumenti esistono per mettere in
sicurezza la WLAN?
5. Wireless Applications: Come possiamo impiegare questa
tecnologia e che vantaggi ha?
3
Access Technology
Wireless
Wireless Snapshot
Stato delle tecnologie Wireless (Italia)
• Wi-Fi: Matura ed in piena evoluzione (Sicurezza, Private and Pubblic
NET):
Speed
• WiMAX: Matura (Impiego principale per tecnologia
Outdoor Punto-Punto). Da diversi anni operatori
hanno installato BTS sul territorio
WI-FI
LTE
WIMAX
• LTE (4G): Nuova (Impiego principale
mobility). Gli Operatori iniziano a investire
per la copertura del territorio
HSPA
UMTS
GSM
Mobility
5
Tecnologie Wireless a confronto
WMAN
LTE (4g)
>10 Km
Metropolitan Area
Start: 100 Mbps (up to
300/1000Mbps with LTE Advanced)
WMAN
IEEE 802.16m
Metropolitan Area
WiMax 2 – Up to 1000Mbps
(fisso) e Up to 100Mbps Mobile
WMAN
IEEE 802.11h
WLAN
IEEE 802.11ac
<100 Metri
WLAN
IEEE 802.11 a/b/g/n
Metropolitan Area
Hiperlan2
Campus Area
VHT - Up to 1300
Mbps and More
Campus Area
Up to 600 Mbps
6
Tecnologie Wireless P2P
Campus Area
<100 Metri
IEEE 802.11 a/b/g/n
Up to 250 Mbps and More than
100m
WPAN
Near field communication
Up to 424 Kbps /4cm
WPAN
<10 Metri
Bluetooth
Release 4.0 up to
25Mbps /50m
7
Wi-Fi Today & Tomorrow
5Ghz (1.3Gbps)
5Ghz (54Mbps)
2,4/5Ghz (600Mbps)
2,4Ghz (11Mbps)
2,4Ghz (54Mbps)
Up to 7Gbps
10
Tabella Comparativa
Caratteristiche Access Point
Feature
802.11n Standard
802.11ac Draft 4.0
Band Supported
2,4Ghz and 5Ghz
5Ghz
600Mbps
Wave1: 1300Mbps
4 (1x150Mbps)
8 (1x433Mbps)
64QAM
256QAM
20, 40MHz
20, 40,80,80 + 80,
160MHz
SU-MIMO (Single User
MIMO)
MU-MIMO (Multi User
MIMO)
Max Throughput x Radio
# Spatial Streams
Modulation
Channel Width
MIMO
Access Point Business con tecnologia ac (1° Step) arriveranno sul
mercato inizio 2013 (1Q). Seguiranno i nuovi device
11
Standard 802.11ac performance
2013
2014
STEP1
STEP2
12
802.11ac… Why?
Trends:
•
Big Data (Video Streaming, Cloud services):
Mobility:
• L’aumento di device Wireless (Tablet, SmarthPhone,etc,)
determina uno spostamento di «client» da Access Wired ad
Access Wireless
Growth:
• Il passaggio 802.11n a 802.11ac ha la stessa valenza del
passaggio Switch 10/100 a 10/100/1000Gbps.
Performance:
• Multi-User: Servendo in contemporanea più utenti (switch
Like) avremo minore latenza e maggiore qualità soprattutto
su protocolli real-time/streaming
13
Mobile Traffic
14
Dual Band… Why?
2,4Ghz: Key points
•
•
•
•
•
Banda con soli 3 (11 da 20Mhz) canali not Overlapping (1,6,11)
Supporta Legacy Device (802.11b/g)
Minor consumo Energetico
Maggiore copertura radio (minor impedenza da ostacoli)
Il 90% dei device oggi in commercio si aggancia a 2,4Ghz SSID
5Ghz: Key points
•
•
•
•
Banda con 8 canali (da 40Mhz) not Overlapping
Supporta Legacy Device (802.11a)
Indispensabile per alto throughput e alta densità
Banda soggetta a minor interferenze
15
Interferenze Radio / NOISE
Outdoor Bridge (WiMax-Hyperlan)
• Eventi Atmosferici (Acqua, neve, nebbia, grandine)
• Interferenze dovute da RF in sovrapposizione
• Ostacoli Fisici
Indoor/Outdoor (Wi-Fi)
• Interferenze RF da device Blootooth (2,4Ghz) e/o celle
DECT (2,4Ghz)
• Interferenze di altro Wi-Fi limitrofo (sovrapposizione
canali)
• Ostacoli Fisici / Riflessione
16
Connessioni Punto Punto
Rapporto Distanza, Lunghezza, Banda
12 Cm (Lunghezza Onda)
Distanza / Throughput
2.4Ghz
6 Cm (Lunghezza Onda)
Distanza / Throughput
5Ghz
1,7 Cm (Lunghezza Onda)
Distanza /
Throughput
17Ghz
1,2 Cm (Lunghezza Onda)
Distanza /
Throughput
24Ghz
17
MIMO versus MU-MIMO
MIMO
Access Point Radio Design
MU-MIMO
4
3x4
3 :4
:3
TX Radio
Design
6 Antenne (3 da 2,4Ghz e
3 da 5Ghz)
Spatial
Streams
RX Radio
Design
4 Antenne dual band
18
Spatial Streams
Definizione: cos’è lo Spatial Streaming?
Quando il segnale wireless è trasmesso o ricevuto in condizioni MIMO, tale
segnale viene trasmesso o ricevuto simultaneamente da diverse antenne
in modalità Multiplex utilizzando diversi “Spaces” nello stesso canale. Questi
“Spaces” sono definiti “Spatial Streams”
150Mbps*
*802.11n su 5Ghz
19
Beamforming
A: Standard:
Tecnica utilizzata da Access Point per «direzionare» al meglio le onde
radio verso i Client Wireless
B: Proprietary: Static/On-Chip/Antenna
•
Alcuni Vendor hanno implementato delle varianti Propietarie per
migliorare le performance garantendo maggiore throughput a parità di
dBm (Signal Strength)
A
B
20
With or Without Beamforming
21
SU-MIMO Versus MU-MIMO
Multi User - MIMO
Single User - MIMO
• Metodo ideale per connessioni
Punto – Multi Punto
• Tecnica introdotta da 802.11ac
• Metodo ideale per connessioni Punto
– Punto
• Tecnica oggi utilizzata da Wi-Fi;
WiMax e 3G
MU-MIMO sarà disponibile
in Wave 2 (2014)
22
Percorso certificazione 802.11ac
23
Wi-Fi on the TOP: TODAY
Wireless Users ACCESS
Dual Band
2,4 e 5Ghz
a/b/g/n
ac Ready
Beam
Forming 2.0*
Tecnologia
avanzata di
ottimizzazione
RF
CleanAir
Band Steering
Spectrum
Expert: Analisi
e modifica
automatica
dei canali
Spostamento
automatico
client da
2,4Ghz a
5Ghz in base
alla necessità
di banda
Wireless - Wired Infrastructure
*Enhanched Version: versione migliorata dello «standard»
24
One Access
Ethernet
10/100/1000
Layer 2
Wireless - Wired Infrastructure
25
Laptop
Tablet
SmartPhone
I Device sono Pronti?
Product 802.11n
Standard
Band
Supported
Radio
Design
Max Throughput
Apple iPhone 4-4S
802.11b/g/n
2,4Ghz
Apple iPhone 5
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
Samsung Galaxy II-III
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
Google Nexus 4
802.11b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
ND
ND
iPad 1-2*-3-4**
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
* SISO
**MIMO 1:1x1
*65Mbps/**150Mbps
Google Nexus 7
802.11b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
Galaxy Note 10,1
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
MIMO
150Mbps
Apple Macbook Air
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
MIMO 2x2:2
300Mbps
Apple Macbook Pro Retina
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
MIMO 3x3:3
450Mbps
Hp EliteBook Folio 9470m
802.11a/b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
MIMO 2x2:2
300Mbps
Sony Vaio Duo 11 Ultrabook
802.11b/g/n
2,4Ghz e 5Ghz
MIMO 2x2:2
300Mbps
65Mbps
MIMO 1:1x1
150Mbps
150Mbps
Radio Design Wi-fi differisce dalla 3G/4G (LTE). Nei device i Chip radio sono separati (ex iPad 4 ha 2x2 Mimo LTE)
26
One Network
Design Infrastructure
Gartner unisce Wired e Wireless
Magic Quadrant for the Wired and Wireless LAN Access Infrastructure
http://www.gartner.com/technology/reprints.do?id=1-1AYYYYL&ct=120619&st=sb
30
The Big Picture
General Requirements
• VLAN: Client, Server, stampanti,
etc..
• QoS End to End
• Active Directory / LDAP
Convergence
• Wired e Wireless sono la stessa
rete
• Modello unico di AAA wired e
Wireless Basato su 802.1x
• Unica Management*
• MDM: Mobile Device Management
*In genere richiede un unico Brand
31
Core
AAA
Components
•
AD Domains Controllers 2008 R2
•
RADIUS Server (MS NPS 2008 R2): 802.1x
(3rd Policies Server)
•
Certification Authority (CA)
•
Core/Distribution Switches
•
Firewall/Security Gateway
•
Wireless Lan Controller (Captive Portal/Guest
Access
Portal)
•
Access Switches (PoE/PoE+)
•
Access Point (Controlled)
32
Branch Office
SSID_Employees
INTERNET
WAN
MPLS/VPN
SSID_Guest
SSID_BYOD
Router/gateway
Switch L2
Datacenter
• WLC
• Central Manager
• AAA
Local Switched
Central Switched
CAPWAP Tunnel
33
Headquarters / Datacenter
SSID_Employees
INTERNET
Wireless Lan Controllers
WAN
MPLS/VPN
Router/FW
Core/L3
SSID_Guest
SSID_BYOD
Switch L2
Branch Office
• WLC
• Central Manager
• AAA
Server Farm
Local Switched
Central Switched
CAPWAP Tunnel
34
Remote Access
1
3G/LTE (4G)
SSID_Employees
Office
Extender
2
INTERNET
Router/Adsl
Generic SSID
HQ/Datacenter
• WLC
• Central Manager
• AAA
Encapsulater Traffic
Local Switched
SSL VPN
35
Modelli di Authentica
Profilo utente
Preferred
Authentication
Method
Requirements
Guest
Web-Auth
User & Password
RADIUS
Captive Portal
Employees
EAP-TLS
RADIUS (802.1x)
CA
Autentica bidirezionale
client e server basata
su certificati x509
BYOD/Mobile
PEAP (EAP-PEAP)
RADIUS (802.1x)
CA
Solo il server ha il
certificato
Picking
WPA-PSK
-
Descrizione
Chiave statica
RADIUS – CA – Active Directory
SSID
EAP-TLS
VLAN_ABC
36
Dynamic VLAN Assignment
Policies Example:
• Tipo di Autentica: EAP/PEAP/EAP-TLS
• Zona (in base al AP)
• Gruppo di Utenti
802.1x Based
VLAN_Client
VLAN 40
VLAN_Mobile
VLAN 30
SSID_Employees
Open Auth/Web
Auth - Based
VLAN_Guest
VLAN 10
SSID_Guest
37
Challenge: Bonjour
Bonjour Gateway
SSID_Employees
SSID_Guest
SSID_BYOD
Wireless Lan Controllers
Switch L2
Router/FW
Core/L3
Server Farm
Air Play
Air Print
• AirPlay e AirPrint supportano solo una singola VLAN
• Bonjour usa Multicast
VLAN 10
VLAN 20
VLAN 30
38
Guest Access
41
Central Solution:
Remote Site Survival
Access Point in
modalità
FlexConnect
Standalone
Local Radius
802.1x
Site A
MPLS /
WAN
Central Radius
802.1x
WLC
Certification
Authority
Headquarters
Site B
42
Enterprise Wireless
Characteristic and Deployment
Wireless Assesment
Site Survey (AirMagnet)
Fondamentale eseguire una Survey dei siti per verificare:
• Copertura Radio e quindi individuare il numero di AP necessari
• Servizi: capire ed individuare i servizi che si intende erogare (VOIP*, etc..)
ed in generale garantire il Raoming
• Densità: Numero di utenti in una area specifica (sale riunioni, auditorium,
etc..)
• Interferenze: la presenza di altre fonti radio sulle stesse frequenze/canali
*VOIP richiede una Overlapping delle celle del 30%
44
Wireless Service Oriented
Rapporto Copertura/Banda/Servizio
• Limitare la copertura perimetrale per definire una banda minima garantita in
grado di soddisfare le esigenze di servizio
• Tenere in considerazione il limite di -65/-67dBm per Voice
• Utenti concorrenti (Density): Banda/Utenti
1Mbps @ -101dBm
3Mbps @ -92dBm
26Mbps @ -78dBm
80Mbps @ -40dBm
150Mbps @ -25dBm
216Mbps @ -10dBm
802.11n
2,4Ghz Band
(HT20)
45
Post Installazione
Survey di validazione
• A conclusione della installazione della infrastruttura è fondamentale
verificare che l’asseto Radio e che non ci siano delle modifiche/interferenze
e/o anomalie post implementazione.
• In generale che le performance richieste inizialmente siano garantite.
47
Wireless Security
Come rendere sicure le reti wireless
Best Practices
Ingredienti fondamentali
Ecco gli elementi minimi di attenzione da adottare nella definizione delle
WLAN:
• Protezione wireless: In generale applicare modelli di accesso sicuri
(802.11i alias WPA2 Enterprise; EAP-TLS/PEAP)
• AAA (Authorization, Authentication, Accouting): Utilizzare metodi di
accesso basato su Policy (Vedi NAC/RADIUS)
• Rogue Detection: Funzione in genere Embedded nella infrastruttura base
wireless (Business) per individuazione di Client/Access Point «Canaglia»
• Wi-Fi Direct: Fondamentale poter riconoscere e bloccare client che usano
questa tecnologia e che accedono alla rete WLAN.
• 802.11w: (NEW in Windows 8 Client) Protect Management Frame:
meccanismo x garantire integrità, autenticità dei dati e risposta protetta nella
comunicazione tra Device/Client e Access Point (802.11w)…
49
NAC: Network Access Control
Che cos’è il NAC?
Metodo per identificare un device (sia wired che wireless) e lo stato di
sicurezza a cui è sottoposto sulla base delle policies definite dal ospitante.
Access =
YES
Access =
NO
Remediation
50
Requirements
Results
NAC Lite
RADIUS (802.1x) / Policy
Server
Accesso profilato in base al utente
NAC Full
•
•
•
•
•
Accesso profilato su base di utente,
garanzia di sicurezza del device (Upto-Date System Patch; Virus
definitions,etc..).
Posture & Remediation Activities
RADIUS
Device identification
OS/security Check
Anti-Virus/Spyware
Quarantena Area
Cost/
Complexity
$/-
$$$/++
51
NAC (Full) Example
52
WIPS
Tre modelli di sicurezza:
1. Type One: L’access Point esegue attività di scansione per individuare
attività anomale/tentativi di intrusione (quando esegue queste attività di
«monitoring» non può eseguire Traffic Forwarding).
2. Type Two: Gli Access Point vengono «upgradati» con funzionalità di client
WIPS potendo quindi eseguire scansione On Channel & Off Channel
mentre eseguono traffic Forwarding
3. Type Three: all’interno della infrastruttura Ap vengono introdotti o Ap
dedicati alla scansione (Full Spectrum)
2
3
53
WIPS a confronto
Type
General
Requirements
Results
Capability
Cost
Type
One
Infrastruttura WLAN
Base (Ap + Controller)
Rogue Detenction,
Localization* and
Remediation
Alternate Personality: Perde
alcuni secondi di servizio WLAN
ogni minuto x attività di security
$
Type
Two
AP + Wips License +
Wireless Controller +
WIPS Central manager
Detect Over-the-Air
Attacks
(Dos,Anomalus
traffic,
Authentication
cracking)
Dual Personality: riduce le
performance WLAN per
adempiere alle attività security
$$
Type
Three
AP + Wips License +
Wireless Controller +
WIPS Central manager
(or dedicate 3rd
Hw/Sw)
Detect Over-the-Air
Attacks
(Dos,Anomalus
traffic,
Authentication
cracking)
Dedicate Personality:
generalmente 1 AP su X AP in
servizio funge da sonda IPS sulla
WLAN
$$$
*Per avere una vera localizzazione è necessario avere un sistema di monitoring centralizzata con Piantine
per individuazione grafica su Pianta con gestione di avvisi/alert
54
Wireless Applications
Utilizzi attuali e futuri
Wi-Fi: L’internet delle persone
Una tecnologia User-centrica
56
Come possiamo usare il Wireless
Servizi Base (Today)
• Network: Connettività per tutti i servizi ai device di nuova generazione.
• Guest Hotspot: servizio di navigazione gratuito basato sul self-registration
e/o utilizzo dei dati di una «Fedelity Card»: Pubblicità sulla pagina di
autentica / Welcome page prima della navigazione.
• Self Picking: Utilizzo di device e/o applicazione su Smartphone per fare la
spesa (carrello) e/o Picking Codici a Barre (logistica/magazzini)
• Domotica/Videosorveglianza:
Localizzazione (Today)
Con una precisione che arriva intorno ai 5 metri
• ManDown: tramite RFID (attivo) localizzazione e identificazione dello stato
di sicurezza a cui sono esposti i lavoratori: Tracking, individuazione
posizione e alert.
• HealthCare (parziale): Utilizzato con RFID (attivo) per il tracking delle
persone unitamente a tecnologia di controllo Gate Access per tracking
pazienti (Infrared o ZigBee).
57
Real-Time Localization Technology
1 Km
Telecomunicazioni (GSM)
100 m
10 m
GPS / A-GPS
Localizzazione Wi-fi
Da 2 a 15 m
1m
RFID Attivo
10 cm
UWB
RFID
passivo
1 cm
Spazi
Aperti
Semi
Urbani
Urbani
Edifici
Stanze
Oggetti
Costi
GPS=Global position system
UWB=Ultra Wide Band
58
Il Wireless di domani
Localizzazione (Tomorrow)
Con una precisione che verrà ulteriormente migliorata…
• (Retail) Accesso Automatico: Accesso alla rete wireless automatico (e/o
se con riconoscimento magari mediante SIM) e visualizzazione di
telemarketing (promozioni,etc..) in base alla localizzazione; magari con
pubblicazione della Pianta del Sito/centro commerciale.
• Push di contenuti (Context Aware): Ricezione di messaggi, applicazioni
da scaricare, etc.. Direttamente sul device.
• RTL Business Intelligent: applicato alle persone. Tenendo tracia delle
visite (le volte che lo Smartphone/user) ha visitato il sito e/o che percorso ha
effettuato, è possibile costruire un modello di telemarketing specifico:
• Retail: per comportamento, direct Marketing e posizionamento
Prodotti/espositori
• Fiere: tracciamento del percorso definizione dei passaggi/affluenze
come statistiche per gli espositori
59
• Hotspot 2.0 : Anche denominato Passpoint è il nuovo standard promosso
dalla Wi-Fi Alliance che si prefigge l’obbiettivo di realizzare in ambiente WiFI la stessa esperienza di «Mobilità» (Cellular-Like) e quindi «azzerare» le
complessità di join, autentica,etc.
802.11u
60
Access
•
Service Mobility
•
Real Time Localization/Tracking
•
NEXT: BI (Business Intelligence)
•
AAA (Policy Server) / NAC
•
Controller Wireless
•
Software di Management
•
Access Point Dual personality:
BI
Security
Core
Mobility
Mobility 360°
 Servizi di accesso dati
 Sensore Radio
62
63

Wireless 360

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