Studio di fattibilita': singolo client wireless connesso a due differenti reti

Questo Wiki intende costituire il punto di riferimento per il gruppo di studenti che sta lavorando al progetto del corso "Laboratorio di reti calcolatori". La ricerca intende analizzare la possibilita' di sfruttare in maniera, possibilmente conveniente, simultanea due reti wireless distinte avendo a disposizione un solo client. Si propone insomma di indagare su tale pratica al fine di avere un'idea quanto piu' esaustiva dei problemi legati ad essa e ad una sua possibile implementazione.

Se desiderate contattare l'intero gruppo per proporre critiche, suggerimenti o riflessioni, potete creare un nuovo ticket oppure spedire un messaggio di posta elettronica all'indirizzo reti0506[SU]xt3[DOT]it.

Calendario

Diario di bordo?

Ultime modifiche

Link utili

• ​Specifiche ufficiali IEEE802.11 nella prima versione del 1999
• ​Interessante articolo su SlashDot di un tizio che si e' interessato all'argomento

Ultime notizie

20061011-1744
I driver ​MadWifi per schede Atheros su piattaforme Linux implementano gia' la funzionalita' di associazione multipla simultanea grazie ad ​HAL. Per ulteriori informazioni si veda il relativo ​wiki. Al momento, dunque, gli sforzi sono indirizzati a capire quanto l'implementazione della virtualizzazione delle interfacce di rete dipenda dal chip Atheros o dall'implementazione del driver e quanto invece la funzionalita' possa essere portata anche in scenari differenti. A tal fine si consiglia come riferimento gli stessi ​sorgenti.

20061014-1305
Ho letto qualcosa su come si instaura una connessione tra una client e un AP: vi è praticamente una serie di richieste tra il client e l'AP affinchè la connessione venga instaurata; nota importante è che il client prima di collegarsi all'AP deve autenticarsi sull'AP stesso. Una volta fatto cio' AP manda un pacchetto che indica l'avvenuta autenticazione e l'inizio di una nuova connessione. Naturalmente vi sono già delle primitive implementate atte a svolgere questo tipo di compito (sia per quanto riguarda l'instaurazione che per le reinstaurazione). Inoltre i vari client devono essere tutti sincronizzati per paralare tra loro (es che fece anche il seminarista se non ricordo male) e per fare ciò si inviano delle simpatiche "pancette" con dentro il proprio timestamp; a monte comunque c'è l'AP che controlla tutta la sincronizzazione ed egli stesso manda pancette ai client conessi a lui; quindi vi è una doppia sincronizzazione: una tra AP e client e una tra client e client (cap 11 del documento ieee 802.11).

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La seguente introduzione intende descrivere in maniera sintetica quanto detto, discusso, analizzato fino ad ora.

L'avvio e l'approccio di questo studio dipende in maniera forte dagli aspetti architetturali del protocollo 802.11. La questione non entra in gioco soltanto nel definire una bozza di implementazione, ma, ancor prima, nel comprendere quali siano le strade da intraprendere per una realizzazione a livello mentale.

Dalle conoscenze iniziali dell'intero gruppo di lavoro e' risultato evidente che la ricerca non poteva perseguire una soluzione che lavorasse al di sopra di tutto lo stack IEEE 802.11. In questo tipo di scenario si renderebbe necessaria la ri-associazione ad ogni cambio di canale, una operazione che richiede tempi lunghi (o biblici, e' da considerare anche l'autenticazione), se comparati ai tempi di trasmissione dei dati.

Se come riferimento si prende lo stack ISO/OSI, da quanto detto risulta evidente che la ricerca sara' orientata al di sotto del livello "network".

Sono dunque da approfondire:

• interfaccia offerta dal livello MAC e da quello PHY;
• quanto e' dipendente il livello PHY dall'hardware sottostante?

Cio' che segue e' una traduzione-sintesi-scrematura delle porzioni da me analizzate del documento IEEE 802.11

Gestione degli strati

I due livelli (data link e fisico) su cui lo standard e' definito possiedono un insieme di operazioni primitive proprie, ma lungi dal poter essere considerate vere e proprie interfacce: si tratta delle "MAC layer management entities" (MLME) e delle "PHY layer management entities" (PLME). E' assai importante notare che lo strato MAC non oscura il sottostante PHY, ma permette alla "station management entity" (SME) di interagire direttamente con esso. Le varie entita' hanno la possibilita' di comunicare fra loro secondo le specifiche dello standard, attraverso i SAP (service access point). Tale concetto intende aggregare l'insieme di chiamate che una determinata entita' espone alle altre per realizzare forme di comunicazione o invocazione.

Primitive di gestione generica

Get e set sugli attributi dello specifico strato

Interfaccia del MLME SAP

• POWERMGT: richieste al modulo che gestisce il risparmio energetico
• SCAN: scansione della rete alla ricerca di BSS disponibili
• JOIN: sincronizzazione con un BSS
• AUTHENTICATE: autenticazione con un BSS
• DEAUTHENTICATE: deautenticazione con un BSS
• ASSOCIATE: associazione fra una STA e un AP
• REASSOCIATE: associazione fra una STA e un altro AP
• DEASSOCIATE: disassociazione fra una STA e un AP
• RESET: azzeramento
• START: creazione di un nuovo BSS (diventa AP) o IBSS (prima STA di una rete ad-hoc)

Interfaccia del PLME SAP

La sezione e' volutamente vuota perche' da completare

Appunti sul livello fisico

In generale il livello MAC, come ovvio, deve essere il piu' possibile indipendente da quello fisico anche se a volte e' necessario che il livello MAC gestisca stati opportuni del livello fisico.

PHY

802.11 definisce sostanzialmente due classi di funzioni di protocollo:

• funzioni di convergenza del livello fisico (adattamento del medium a PHY service) - PLCP := Physical Layer Convergence Procedure
• PMD (Physical Medium Dependent): insieme di funzioni caratterizzate dallo specifico wireless-medium (trasmissione, ricezione ecc..).

Il servizio di livello fisico (PHY service) e' fruibile dal MAC attraverso il SAP (Service Access Point). Similmente e' possibile definire delle interfacce tra il PMD e le funzioni di convergenza (PMD-SAP).

PHY Service

Descrizione astratta dei servizi che devono essere forniti al livello MAC: non vi e' alcun riferimento a particolari implementazioni delle interfacce.

Le primitive tra MAC e PHY si possono dividere in due categorie:

• primitive per il supporto d'interazioni punto-a-punto a livello MAC (primitiva PHY-DATA.{request,confirm,receive,indication}).
• primitive con significato locale per agevolare l'interazione tra sottolivelli (e.g. PHY-TXStart.{request,...}).

FHSS(Frequency hopping spread spectrum) PHY spefications for the 2.4GHz band

Si tratta attualmente della tecnologia piu' diffusa nelle trasmissioni radio. Vengono in generale definite un sacco di primitive che vanno dal controllo del consumo energetico del medium, alla trasmissione, al CS/CCA. Frequency hopping: il salto delle frequenze (channel) e' fatto alfine di ottenere un maggior throughput della rete (non si impegna mai una stessa frequenza per "troppo" tempo). Questo hopping deve avvenire entro un tempo limite di 224us.