Introduzione
Dall’introduzione della tecnologia wireless sono ormai passati diversi anni e sono avvenuti molti cambiamenti. Pensiamo sia giunta l’ora di fare un punto della situazione e riflettere sull’ampio e per molti selvaggio mondo del wireless networking.
Iniziamo con le tre regole del Wireless Networking:
- La velocità non sarà mai quella promessa
- La distanza non sarà mai quella promessa
- La configurazione della rete non sarà mai semplice come quella promessa
Queste regole non hanno l’intento di scoraggiarvi, ma di prepararvi ad affrontare i problemi che potrete incontrare nella vostra avventura con le reti senza fili. Entriamo ora nello specifico di ogni regola e scopriamo cosa celano.
Regola 1. La velocità non sarà mai quella promessa
Da quando i produttori sanno che dietro le scelte d’acquisto di molti acquirenti vige sempre un maniacale confronto tra numeri - i numeri maggiori sono solitamente sempre più attraenti rispetto quelli più bassi - cercano sempre marchiare i loro prodotti mostrando la massima velocità di trasferimento dati raggiungibile.
Nota: "Throughput" o "transfer rate" è il numero di bit che si trasferiscono da un posto all’altro in un determinato periodo di tempo. Per il wireless networking, il throughput è solitamente misurato il Mbps (Megabits per secondo).
Questi numeri, tuttavia, indicano solitamente velocità raggiungibili in condizioni ideali, situazioni che non raggiungerete mai con una classica rete. Quali numeri dovete quindi prendere in considerazione? La risposta è nella regola 1A:
Regola 1A: Prendete il numero dei Mbps indicati dal produttore e divideteli (almeno) per due.
Questo significa che per lo standard di rete wireless più popolare per ora (802.11g), dovete prendere il numero, 54 Mbps, dividerlo per due, e tenere in considerazione il risultato pari a 27 Mbps. Questa è la massima velocità che potrete sperimentare con la vostra rete, in condizioni ottimali. (Spiegheremo cosa intendiamo con “condizione ottimale” più avanti, quando parleremo della Regola 2).
Dobbiamo comunque dire che, nella maggior parte dei casi, dovrete ritenervi fortunati se raggiungerete il 40% delle prestazioni decantate dal produttore.
La modalità “Ehnanced”, che è stata aggiunta agli standard 802.11a, b e g, come promessa di maggior velocità, è tanto decantata ma solitamente i produttori allarmano gli acquirenti che tutti i componenti della rete devono essere della stessa marca. Queste modalità “turbo”, apportano miglioramenti, ma sono anche queste degne di essere soggette a una regola.
Regola 1B: Non dovete contare sulle modalità “Turbo” o “enhanced” in reti miste.
La principale ragione per questa regola è che le tecniche di miglioramento della velocità sono utilizzate in maniera differente dai vari produttori. Anche se per il popolare standard 802.11g - Broadcom's AfterBurner e Atheros' Super-G – sono utilizzate le stesse regole per l’accelerazione, ma sono implementate in maniera differente e non interoperano tra loro.
Quando le tecniche non funzionano, i prodotti le scartano e tornano a funzionare nella modalità standard (e più lenta) 802.11g.
Nota: Broadcom e Atheros sono i produttori dei chipset wireless presenti in molti prodotti wireless.
Inoltre, a causa di differenti strategie marketing, identiche tecniche vengono chiamate in maniera differente, e i consumatori non sono in grado di riconoscerle.
Per esempio, la tecnologia di Broadcom AfterBurner è chiamata “SpeedBooster” da Linksys, e “125*High-Speed Mode” da Buffalo Technology. I prodotti che utilizzano i chip Atheros’ Super G sono più semplici da tenere sotto controllo, dato che molti produttori utilizzano la dicitura “108 Mbps” nei nomi dei prodotti, o adottano il termine “Super G”.
Regola 1, continua
Per inciso, i dati del throughput persi nella regola 1A sono utilizzati per assicurare che tutti i dati che partono dalla locazione A arrivino senza errori a quella B. L’overhead – a cui sono soggetti tutti i protocolli di comunicazione – è più consistente nel wireless networking a causa dell’ambiente in cui i dati devono viaggiare.
Il dimezzamento del throughput a cui potrete essere soggetti non sarà così evidente in piccole reti wireless. Tutto dipende da quanti client wireless dovete servire e dalle richieste di trasferimento dati. Qui confrontiamo alcuni tipici scenari.
Caso 1: Non lo noterete
- Uno o due client wireless
- Condivisione occasionale di file e stampanti
- Rete utilizzata principalmente per la navigazione internet, email e instant messaging
- Connessione internet dialup
Spiegazione: Queste applicazioni generalmente non richiedono un elevato tasso di transfer rate per lunghi periodi. Tuttavia, anche se è necessario, la lenta connessione internet è il fattore determinante che limita il throughput.
Caso 2: Potrete notarlo
- Tre o Quattro client wireless
- Download internet occasionali
- Condivisione file e stampanti
- Uno o due Internet audio stream
- Un video stream
Spiegazione: Con più client wireless che condividono lo stesso bandwidth, la possibilità che più di un client alla volta richieda maggiore banda è più elevata. Aggiungendo l’elevata richiesta di bandwidth per l’audio stream, il video stream, e la condivisione di file e stampanti, la vostra rete potrà essere soggetta a dei rallentamenti.
Notate che non ho menzionato la tipologia di connessione internet come fattore determinante per le prestazioni. A meno che non viviate in zone fortunate dove le connessioni superano i 10 Mbps, la velocità della vostra connessione broadband sarà compresa tra gli 1.5 e i 5 Mbps e questa velocità è inferiore rispetto quella offerta dalle reti wireless.
Caso 3: Lo noterete sicuramente
- Più di quattro client wireless
- Download frequente di file da internet
- Costante condivisione di file e stampanti
- Più di un video stream
- Più di due simultanei audio stream
Nota: Tanti client + elevato trasferimento di dati = Utente frustrato!
L’altro fattore chiave che può influenzare la velocità della rete wireless è l’abilitazione della criptazione WEP. WEP (Wired Equivalent Privacy) è una funzionalità maligna quanto utile per le reti wireless 802.11 che permette di rendere i propri dati privati, e utilizza un algoritmo di criptazione. Questo algoritmo necessità di sgranocchiare un po’ di prestazioni per funzionare, che alcuni wireless adapter fanno fatica a fornire. In alcuni casi, abilitare la criptazione WEP significa tagliare il thgrougput dal 50 al 60%. Notiamo comunque che questo problema è stato ampiamente eliminato nei correnti prodotti 802.11g, ma è ancora presente in prodotti più vecchi.
La soluzione migliore è utilizzare il protocollo di sicurezza WPA (Wi-Fi Protected Access) o WPA-2, sempre se supportata dal vostro dispositivo di rete. Nessuno dovrebbe rischiare di attivare una rete wireless senza protezione, a meno che non voglia trovare sulla rete degli utenti non autorizzati.
Regola 2: La distanza non sarà mai quella promessa
Probabilmente la maggiore frustrazione che si incontra con reti wireless è di non poter raggiungere le distanze desiderate. Parte del problema riguarda sempre i numeri, e cioè l’approccio del “più alto è meglio”, già utilizzato per il throughput.
Tuttavia, dove i produttori potrebbero avere dei problemi a indicare prestazioni di throughput maggiori di 54 Mbps per dispositivi non ottimizzati, dato che devono seguire lo standard 802.11g, non esiste una distanza limite per i prodotti 802.11, e i produttori hanno maggiore libertà in questo campo. Come risultato, le distanze raggiungibili indicate possono variare di molto.
Regola 2A: non acquistate un componente wireless basandovi sulle specifiche di portata
Sono giunto alla conclusione della regola 2A dopo aver testato molti prodotti e aver trovato poche correlazioni tra la portata indicata e quella reale. Sfortunatamente, l’unico modo per sapere la portata di un componente wireless è di provarlo nell’ambiente in cui dovrà essere installato.
Regola 3: La configurazione della rete non sarà mai semplice come quella promessa
Questa regola potrebbe essere una regola generale per tutto quello che riguarda i computer, ma in questo caso la intendo per la configurazione di una rete wireless in Windows XP.
Con il Wireless Networking, probabilmente vi imbatterete sempre nel sospetto di stare utilizzando dei drivers datati, corrotti, sbagliati o di avere a che fare con un’installazione incompleta o con dei conflitti di sistema. Non parliamo poi delle informazioni sempre confuse passate dalle aziende che non sono in grado di educare gli utenti sui metodi di connessione o più in generale sui loro prodotti.
Purtroppo queste sono le regole del gioco se vorrete cimentarvi con la configurazione di una rete wireless.
Ora che sapete a cosa andate in contro, diamo un’occhiata a quali tecnologie dovreste scegliere per un rete wireless.
Tecnologie Wireless – 802.11b
È passato molto tempo da quando l’unica tecnologia wireless disponibile era l’ormai defunta 802.11b e Home RF. Al giorno d’oggi appaiono continuamente nuove tecnologie o modifiche di tecnologie esistenti. Tuttavia, se scartate tutte le tecnologie proprietarie su cui puntano i vari produttori, noterete che gli standard sono meno di quelli che pensate. Iniziamo a parlare del 802.11b.
Sommario
Lo standard che diede il via al “Wi-Fi” è lo 802.11b, che opera sulla banda di frequenza 2.4 GHz (la stessa utilizzata dai telefoni cordless o dai forni a microonde), e utilizza una modulazione DSSS (Direct Sequenze Spread Spectrum). La massima velocità raggiungibile è pari a 11 Mbps, con un fallback di 5.5, 2 e 1 Mbps.
802.11b è stata la prima tecnologia ampiamente utilizzata per migliaia di hotspot Wi-Fi pubblici e business. Tuttavia la 11b è stata eclissata dalla più veloce 802.11g, che ora guida il mercato. Lo standard 11b è comunque ancora presente in molti telefonini Wi-Fi, dispositivi per lo streaming audio, PDA e altre applicazioni sensibili ai costi di produzione dove le prestazioni velocistiche wireless sono basse.
Versione potenziata
Texas Instruments ha introdotto una versione migliorata dello standard 802.11b nella prima metà del 2002 tramite il chipset ACX100, che utilizza una modulazione PBCC (Packet Binary Convolutional Coding), che porta la velocità da 11 Mbps a 22 Mbps.
Pro
- É lo standard WLAN più diffuso
- Abbastanza economico
Contro
- Suscettibile a interferenze da parte dei telefoni cordless a 2.4 GHz, forni a microonde e dispostivi Bluetooth
- Suscettibile a interferenze da parte di wireless LAN vicine a causa dell’utilizzo di solo tre canali.
Raccomandazioni: 802.11g è la migliore scelta, dato che è retrocompatibile con lo standard 11b
802.11g
Sommario
802.11g esige notorietà per la sua velocità di trasferimento di 54 Mbps e la retrocompatibilità con lo standard 802.11b. L’alta velocità è assicurata dalla modulazione OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing), utilizzata ai principi dal 802.11a. La retrocompatibilità è data dal fatto che lavora sui 2.4GHz e supporta anche la modulazione CCK (Complementary Code Keying), utilizzata dallo standard 802.11b.
Il secondo punto importante è che i prodotti 802.11g possono automaticamente operare come 802.11b-only o come sistema misto b/g.
Nonostante quanto affermano i produttori, i prodotti 802.11g generalmente non sono molto idonei per lo streaming video. Il problema non è la velocità, dato che le tecniche di potenziamento offrono molto bandwidth di riserva. Il problema riguarda l’utilizzo della banda 2.4 GHz. Molti utenti non si trovano in un ambiente “pulito”, esente da onde RF, da riuscire a trasferire efficacemente i dati video.
L’audio streaming è invece possibile dato che richiede un bandwidht minimo ma, ancora una volta, la qualità dipende molto dall’ambiente circostante.
Versione potenziata
Esistono due principali tecnologie utilizzate per i prodotti 802.11d. Broadcom's 125* High Speed Mode (nata come “Afterburner”), che cerca di eliminare più overhead possibile dalle trasmissioni 11g. Le principali tecniche utilizzate si basano sulla compressione dei dati e sul “frame bursting” (l’invio di più pacchetti dati nello stesso tempo), assieme ad altre tecniche di riduzione dell’overhead.
Come menzionato pocanzi, i prodotti basati su questa tecnologia utilizzano solitamente la tecnica 125* High Speed Mode, anche se Linksys preferisce basarsi sulla propria “SpeedBooster”.
La seconda tecnologia di potenziamento è la Atheros' Super-G (e Super-AG per il dual-band), che è chiaramente descritta qui: whitepaper (PDF). Super-G si basa sul frame bursting, compressione e riduzione dell’overhead, come per la Broadcom, ma aggiunge anche una controversa modalità “Turbo”.
“Turbo” (chiamata ora ufficialmente “Dynamic Turbo”), combina due canali in maniera da offrire un vero aumento prestazionale. Tuttavia, tutto ciò potrebbe creare interferenze con altre reti 802.11b e WLAN g. I prodotti che utilizzano la tecnica Super-G sono marchiati con un data rate di “108 Mbps”.
Generalmente, potete godere di miglioramenti anche utilizzando prodotti misti di vari brand, sempre che utilizziate componenti che si basano sulla stessa tecnologia di potenziamento. Tuttavia se mischiate prodotti Super-G e 125* High Speed Mode, i dispositivi lavoreranno con il semplice standard 11g.
Una nota finale riguarda la presenza sia nella tecnologia Broadcom che Atheros di sistemi per migliorare il campo di azione. Atheros utilizza quella che chiama eXtended Range (XR) mentre Broadcom opta per la BroadRange.
Pro
- Elevata quantità di prodotti
- Abbastanza economici
- Disponibili molte tecnologie per aumentare il throughput e il campo di azione
Contro
- Suscettibile a interferenze da parte dei telefoni cordless a 2.4 GHz, forni a microonde e dispostivi Bluetooth
- Suscettibile a interferenze da parte di wireless LAN vicine a causa dell’utilizzo di solo tre canali.
- Difficile dire che tipo di tecnologie di potenziamento sono utilizzate
Raccomandazioni: Se volete acquistare un dispositivo wireless, scegliete 802.11g.
802.11a e Dual-Band
Sommario
Questo standard debuttò verso la fine del 2001. La maggiore contraddizione è che opera alla frequenza di 5 GHz e offre un data rate massimo di 54 Mbps. È stato il primo standard 802.11 a utilizzare l'OFDM, il punto chiave per raggiungere i 54 Mbps. Dispone di 13 canali - 9 lowband e 5 highband, contro i tre dello standard 802.11b, offrendo così maggiori possibilità per creare installazioni multi-AP.
La prima generazione di prodotti 11a soffriva molto del limitato campo di azione. I problemi furono eliminati con i prodotti di seconda generazione.
I prodotti Dual-band che coprono tutti e tre gli standard sono ampiamente disponibili e più flessibili. Sono attualmente meno costosi dei prodotti compatibili con il solo standard "a", che sono prodotti principalmente per usi speciali.
Versione potenziata
Atheros in questo mercato offre la tecnologia Super-AG, identica come prestazioni alla Super-G, con in più la possibilità di utilizzare più canali nella modalità "Turbo", evitando così interferenze con reti wireless nelle vicinanze.
Pro
- Più canali disponibili rispetto lo standard 802.11b/g
- Meno interferenze
- Le WLAN vicine non sono afflitte dall'abilitazione della modalità "Turbo"
Contro
- I prodotti sono più costosi
- Non ci sono molti prodotti disponibili
Raccomandazioni: i prodotti 11a possono evitare le interferenze dei telefoni cordless a 2.4GHz, forni a microonde e altre WLAN. Non fatevi invogliare dai prodotti 11a economici, perché la maggiore parte di questi sono dotati di chip di prima generazione, e offrono quindi un campo d'azione limitato.
Bluetooth
Tecnologia
Il Bluetooth non nasce principalmente come una tecnologia per LAN wireless, più che altro mira ad offrire un sistema di connettività automatico tra piccoli gruppi di dispositivi, senza creare una vera infrastruttura di rete. Pensate al bluetooth come un sistema che permette al vostro PDA di stampare un documento tramite una stampante nelle vicinanze, o di connettere il vostro telefonino a un auricolare senza fili. I primari vantaggi del Bluetooth riguardano il basso consumo energetico e la facilità di configurazione (almeno in teoria). La sua debolezza riguarda invece il basso data rate - normalmente 721 kbps, ma fino a 2.1 Mbps per il Bluetooth 2.0 Ehnanced Data Rate (EDR).
Bluetooth utilizza il sistema Frequency-Hopping Spread-Spectrum (FHSS) e opera a 2.4 GHz, come per i dispositivi 802.11b/g. FHSS è uno schema di modulazione a spettro che usa una banda molto ristretta che cambia frequenza seguendo istruzioni identiche sia per il trasmettitore che per il ricevitore. In questo modo, le reti 802.11b/g non riescono a captare la trasmissioni bluetooth, che risultano solo fonti di disturbo. Possono esserci illimitati dispositivi su una rete BT, ma solo otto possono essere attivi contemporaneamente.
Questa tecnologia è principalmente utilizzata per connettere tastiere, mouse e auricolari senza fili.
Uno dei punti che crea maggiori problemi riguarda l'elevato numero di profili che un dispositivo Bluetooth può supportare. Trovare un lista aggiornata dei profili disponibili è un duro lavoro. Qui potete trovare maggiori informazioni (wikipedia).
Versione potenziata
Non ci sono particolari versioni potenziate dello standard Bluetooth, anche se esistono cinque versioni: 1.0, 1.0B, 1.1, 1.2 e 2.0 - e tre classi (o livelli di potenza). Molti dispositivi presenti sul mercato appartengono alla classe 1 (100 mW) o 2 (2.5 mW), mentre la classe 3 (1 mW) è normalmente utilizzata per le schede SD.
Nota: alcuni produttori utilizzano dei profili proprietari.
Pro
- Network peer-to-peer a bassa velocità di facile configurazione
- Basso consumo energetico
Contro
- Non tutti i dispositivi supportano tutti i profili
- La configurazione di default è solitamente non protetta
- Può causare interferenze con le WLAN 802.11b/g
Raccomandazioni: Non suggerito per creare una vera WLAN, ma molto funzionale per creare una veloce connessione tra due dispositivi, specialmente per quanto riguarda i dispositivi mobili e le applicazioni VoIP.
802.11n (Pre-N e MIMO)
Tecnologia
802.11n è uno standard in nascita che aumenterà la velocità di trasferimento degli standard 802.11 esistenti. L'obiettivo è di raggiungere lo standard IEEE, con velocità pari a 100 Mbps.
11n sarà DSSS-based e, come per lo standard 802.11g, utilizzerà l'OFDM come parte dell'arsenale per l'aumento della velocità. Tuttavia utilizzerà anche la tecnologia Multiple Input Multiple Output (MIMO) per arrivare ai 100 Mbps.
Questi dispositivi utilizzano un chip di Airgo Networks che integra la tecnologia MIMO per arrivare alla velocità raggiungibile con la modalità Atheros' Super-G "Turbo", senza però incappare in problemi di interferenza con le reti circostanti.
Questi prodotti creano una categoria a se stante di prodotti conosciuta come "Pre-N" o più comunemente come MIMO. Dato che questa tecnologia può essere implementata in modi differenti, sono presenti diversi dispositivi che utilizzano Airgo con vari livelli prestazionali. Ora che lo standard 802.11n è stato riconosciuto dai vari enti addetti, per la metà del 2006 nasceranno molti prodotti "draft 11n".
Una nota finale sui prodotti 802.11n riguarda il futuro utilizzo dei 40 Mhz come banda, doppia rispetto i 20 MHz dei prodotti 802.11b e g. Questo bandwidth è necessario per raggiungere i 100 Mbps.
Pro
- Retrocompatibilità con le tecnologie 802.11a/b/g
- Throughput di 100Mbps
- Può operare sia a 2.4 che a 5 GHz
Contro
- Costoso
- Può interferire con gli altri prodotti a 2.4 GHz
- I prodotti a 2.4GHz possono interferire con telefoni cordless, forni a microonde. etc
Raccomandazioni: lo standard 11n è probabilmente il futuro. Tuttavia i prodotti MIMO disponibili a oggi sul mercato non sono ancora versioni definitive. È meglio aspettare alcuni mesi prima di scegliere questo standard.
Wireless MAN / WiMAX (802.16/16a)
Tecnologia
WiMAX non è realmente una tecnologia wireless LAN, ma una famiglia di standard wireless per la lunga distanza intesa per la copertura dell'ultimo miglio.
L'ente che si occupa delle certificazioni è il WiMAx Forum, l'equivalente della Wi-Fi Alliance.
Raccomandazioni: Molto interessante se utilizzate un wireless ISP.
UltraWideBand (UWB) e ZigBee
Come per WiMax, anche UWB o ZigBee non sono idonei per la costruzione di una wireless LAN.
Anche se questa tecnologia è presente dal 1960, UWB ha catturato solo ora l'immaginario di molti appassionati del mercato wireless. Tuttavia, alcuni problemi iniziali, hanno permesso ai dispositivi UWB di fare comparsa sul mercato solo all'inizio del 2006.
UWB implementa una tecnologia spread-spectrum "estrema". Il segnale UWB assomiglia a un segnale di disturbo che tipicamente modula i segnali radio che viaggiano a svariati GHz e operano a bassi livelli di potenza. La tecnologia è stata molto controversa e alcuni gruppi sostengono che il segnale potrebbe interferire con altri servizi wireless.
A parte questi dubbi, l'FCC ha approvato l'UWB per l'utilizzo commerciale già nel Febbraio del 2002, decidendo però il limite della frequenza raggiungibile, escludendo le frequenze militari e quelle dei dispositivi GPS. Anche il livello di potenza è stato diminuito così da limitarne il campo di azione a 10 metri.
ZigBee è un'altra tecnologia Personal Area Network" (PAN) simile al Bluetooth, che opera a circa ¼ della velocità, e consuma molto poco.
"…una soluzione a bassa velocità con un'autonomia di mesi o anni e una complessità di costruzione bassissima. È intesa per funzionare su una banda internazionale non licenziata. Le potenziali applicazioni sono i sensori, i giochi interattivi, smart badges, telecomandi, e automazioni per la casa."
ZigBee è uno standard che troverà le su prime applicazioni nell'automazione della casa, e nelle applicazioni di controllo e sicurezza.
Raccomandazione:: UWB e Zigbee sono una minaccia per il Bluetooth più che per il Wi-Fi. Nessuna di queste è idonea per la costruzione di una LAN wireless.