Protocole IEEE 802.11fNaitbelle LahoucineEstevao EmileOption RIO 2008-2009 TTN09

Sommaire Présentation du WIFI

Architectures La norme 802.11 Techniques d’accès

Norme 802.11f (IAPP) Qu’est ce que le roaming Wifi ? Principe de l’IAPP Réalisation d’un Hand Over en Wifi Performance

Echec/succès Le roaming poussé par les

solutions propriétaires et 802.11i Conclusion

Présentation du WIFI: Architectures WI-FI est une technologie de réseaux sans fil utilisant

comme média les ondes hertziennes.

Il existe deux principales architectures de réseaux sans fil :

ad-hoc point d’accès

En architecture ad-hoc, chaque station peut transmettre directement à une autre station du réseau via son interface radio.

Présentation du WIFI: Architectures L’architecture avec point d’accès est différente car

elle permet de déployer un réseau sans fil à une plus grande échelle et c’est d’ailleurs cette architecture qui attire de plus en plus d’entreprise.

Présentation du WIFI: La norme 802.11 La norme 802.11 définit la couche physique et la

couche liaison d’un réseau sans fil.

La norme 802.11 utilise deux modes de fonctionnement correspondants aux différentes architectures existantes :

Mode ad-hoc: Le réseau fonctionne de manière distribuée. Chaque station communique avec les stations qui sont à portée radio. On appelle IBSS (Independant Basic Service Set) l’ensemble des stations qui sont mutuellement à portée radio.

Présentation du WIFI: La norme 802.11 Mode infrastructure avec point d’accès: On utilise une

station particulière s’appelant un point d’accès qui fédère les stations à portée radio. Elle permet aux stations sans fil de communiquer entre elles (qu’elles fassent parties ou non du même point d’accès), et avec un réseau filaire. On appelle BSS (Basic Service Set) l’ensemble des stations utilisant un même point d’accès.

Présentation du WIFI: La norme 802.11

Récapitulatif des services 802.11 suivant l’architecture retenue:

En mode infrastructure, les services suivant sont essentiels:

Association – désassociation : Une station qui souhaite utiliser le réseau doit s’associer avec le point d’accès. Grâce à cette association, la station fait partie du BSS du point d’accès. Elle peut alors, utiliser les services du point d’accès. L’attachement entre la station et le point d’accès est rompu grâce à la désassociation.

Distribution: C’est ce service qui aiguille les trames. Il permet à une station d’envoyer des trames à travers le système de distribution (DS) d’un BSS ou d’un ESS.

Intégration : Le service d’intégration permet aux différents points d’accès de communiquer par un canal différent de 802.11, le plus souvent il s’agit d’un réseau local.

  Station dans un BSS Station dans un IBSS

Authentification - Désauthentification OUI OUI

Acheminement des trames OUI OUI

Sécurité OUI OUI

Association – Désassociation OUI NON

Distribution OUI NON

Intégration OUI NON

Présentation du WIFI: Techniques d’accès La norme 802.11 utilise deux technique d’ accès:

DCF(Distribution Coordination Function) utilise quatre techniques pour fournir un accès:

Un système CSMA comme principal protocole Un système d’accusé réception Un système de retransmission permettant de

réduire la probabilité d’échec d’une trame non accusée

un système optionnel évitant les collisions cachées et s’assurant de la prise de canal

PCF La Point Coordination Function (PCF) est fondée

sur l'interrogation à tour de rôle des stations, ou polling, contrôlée par le point d'accès.

Une station ne peut émettre que si elle est autorisée et elle ne peut recevoir que si elle est sélectionnée. Cette méthode est conçue pour les applications temps réel (vidéo, voix) nécessitant une gestion du délai lors des transmissions de données

Norme 802.11f (IAPP)Qu’est ce que le roaming Wifi ?Le roaming Wifi:

La norme 802.11f est une réponse à un besoin grandissant dans le monde WIFI : réaliser des Hand Over

L’objectif est donc de permettre à une station mobile de conserver une connexion Internet lorsque celle-ci change de point d’accès.

Pour répondre à ce besoin l’IEEE a ratifié cette norme en 2003

Norme 802.11f (IAPP)Principe de l’IAPP Les objectifs premiers de ce protocole

sont : Permettre une meilleure interopérabilité entre

les différents réseaux WIFI. La communication entre deux AP est réalisée

via le réseau de distribution Les APs se transmettent des informations sur

la station mobile (PC, PDA …) Construction de tables de roaming, qui sont en

fait des ponts entre les AP. Ces tables doivent permettre d’améliorer les temps de roaming.

Sécurisation des communications entre les APs.

Norme 802.11f (IAPP)Réalisation d’un Hand Over en Wifi

Les différentes étapes du Hand Hover

Norme 802.11f (IAPP)Réalisation d’un Hand Over en Wifi

Les messages de l’IAPP:

Message de Re-association Add-notify : Annonce où la station est associée

(BSSID de l’AP Source)

Message de handover IAPP MOVE-notify : Informe l’ancien AP que la

station mobile s’est déplacé. L’adresse MAC permet d’identifier la station mobile.

IAPP MOVE-response : Réponse envoyée vers le nouvel AP

Norme 802.11f (IAPP)Réalisation d’un Hand Over en Wifi

Réalisation d’un Hand Over en Wifi

Norme 802.11f (IAPP)Performance Choix des indicateurs: Utilisation d’une

application qui correspond à un besoin réel des utilisateurs : la voix sur IP

Au-delà des mesures précises qui peuvent être faites via un analyseur de protocole, cette application permet de détecter très facilement des délais de transfert de paquet supérieurs à 50ms.

En effet si un handover induit un retard supérieur à 50ms, c’est nettement perceptible par les interlocuteurs.

Norme 802.11f (IAPP)Performance Des résultats pas toujours au rendez

vous En effet cette norme apporte des gains et

certains échanges sont réalisables en avance de phase par rapport au moment ou la station mobile fait son handover.

Contexte de la session @MAC de la station mobile Mappge BSSID - @IP

Mais tout le contexte nécessaire à la réalisation du handover n’est pas connu à l’avance.

Par exemple l’authentification n’est pas optimisée car la station mobile ne peut être raccordée qu’à un seul AP, cette opération ne peut donc pas être anticipée

Norme 802.11f (IAPP)Performance Temps de roaming

très long, de l’ordre de la centaine de millisecondes (voire même 1 seconde)

Incompatible avec des applications temps réel comme la VoIP (roaming < 50ms)

Identification des phases lentes Reconnaissance du nouveau point

d’accès.

Cause principale : Le processus d'authentification WEP (3-way handshake) WPA (4-way handshake)

Échec/Succès La mise à la retraite de la norme en 2006 par

l'IEEE

Phase1 La norme 802.11F est un échec et l’ IEEE a approuvé La norme 802.11F est un échec et l’ IEEE a approuvé

son retrait le 03 février 2006.son retrait le 03 février 2006.

Phase 2 l‘ IEEE a décidé en mai 2006 de mettre à la retraite

cette norme et de se focaliser sur la portabilité de la norme 802.11r.

Les raisons de l'échec de la norme 802.11F

1. Le roaming, bien que fonctionnel, est très lent.

2. Les normes additionnelles qui devaient améliorer le roaming n’ont pas été complètement finalisées.

3. Désintérêt de la part des acteurs du marché, tant dans

le logiciel libre que dans le logiciel propriétaire.

Le roaming poussé par les solutions propriétaires et 802.11i L'arrivée de 802.11i (WPA2)

pour des raisons de sécurité. La pré-authentification d’une station vers

un autre point d’accès en vue d’un déplacement vers celui-ci.

Les solutions propriétaires Les constructeurs ayant le contrôle

sur leur architectures proposent des points d’accès central non compatible avec la norme 802.11F qui se base sur une architecture décentralisée.

Conclusion L'obligation de choisir un constructeur

pour roamer Seules les solutions proposées par les

constructeurs permettent actuellement d’effectuer du roaming en Wifi en vue d’utiliser de la VoIP.

Cette alternative à la norme ouverte pose le problème de l’interopérabilité entre les différents constructeurs.

Vers la convergence wifi / GSM? Afin de palier au problème du roaming avec la

VoIP, l’IEEE se penche sur l’utilisation du réseau GSM associé au Wifi.

En effet le fait de basculer d’un réseau à l’autre permettra :1. Gratuité des appels.2. Roaming sans coupure grâce au réseau GSM. 3. Une convergence totale réseau GSM, réseau Wifi et

Bluetooth.