# Théorie des réseaux sans fil
## Réseaux sans fil de type PAN, LAN, MAN et WAN
## Les réseaux sans fil PAN

PAN : Personal Area Network

### La norme ZBEE

* Norme 802.15.4
* Consomme très peu d'énergie
* Bas débit (maximum 250 Kbit/s)
* Idéal pour les applications de type domotique et automatisme
* Faible coûts de fabrication du composant (1$)
La norme définit trois débits différents :
* 250 Kbit/s en 2.4 GHz (international)
* 20 Kbit/s en 868 MHz (Europe)
* 40 Kbit/s en 915 MHz (USA)

### La norme Wireless USB

Objectif : remplacer l'USB
Autres noms : W-USB (Wireless USB), UWB (Ultra-Wide Band), Wimedia
* Norme 802.15.3
* Très haut débit (jusqu'à 480 Mbit/s)
* Idéal pour les applications multimédia (audio, vidéo) et pour le transfert de données
* Possibilité de fonctionner en réseau ou en mode ad-hoc
* Authentification et chiffrement possible
Débits théoriques :
* 54 Mbit/s à 2.4 GHz
* jusqu'à 480 Mbit/s de 3.1 à 10.7 GHz

### La norme Bluetooth

* Norme 802.15.1
* Inventé par Ericsson, aujourd'hui groupement de 2500 sociétés
* Technologie peu onéreuse (composant à partir de 3$) et fortement intégré (puce de 9 mm x 9 mm)
* Débits théoriques : de 1 à 3 Mbit/s selon la version de la norme
La norme Bluetooth utilise la fréquence 2.4 GHz et définit trois puissances d'émission :
* 1 mW : portée de quelques mètres
* 2.5 mW : portée de 10 à 20 mètres
* 100 mW : portée de 100 mètres
Un réseau Bluetooth, un piconet, est composé d'un maître et de 7 esclaves maximum. Le débit sera partagé entre les différents membres du piconet.
On peut interconnecter des piconets pour former un scatternet (scatter : dispersion)
Les communications peuvent être symétrique (vitesses d'émission et de réception identiques) ou asymétrique (vitesses d'émission et de réception différentes).

## Les réseaux sans fil LAN

LAN : Local Area Network

### La norme Wifi

Principales normes 802.11 :
* 802.11a : fréquence d'émission à 5 GHz, débit jusqu'à 54 Mbit/s
* 802.11b : fréquence d'émission à 2.4 GHz, débit jusqu'à 11 Mbit/s
* 802.11g : fréquence d'émission à 2.4 GHz, débit jusqu'à 54 Mbit/s
* 802.11n : fréquence d'émission à 2.4 GHz ou 5 GHz, débit jusqu'à 300 Mbit/s en utilisant les technologies MIMO (Multiple-Input Multiple-Output) et OFDM (Orthogonal Frequency Division Multiplexing)
Très proche de l'ethernet câblé (802.3), utilise la sous-couche LLC générique de la couche 2, et ré-implémente la sous-couche MAC.
Contrairement à ethernet câble qui est basé sur la technique d'accès CSMA/CD, la norme Wi-Fi utilise le CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access / Collision Avoidance).
Il y a plusieurs modes de fonctionnement, dont voici les principaux :
* mode Ad-Hoc permet d'établir des connexions sans passer par un point d'accès
* mode Infrastructure permet d'établir des connexions en passant par un point d'accès, et également de gérer un système de distribution basé sur plusieurs points d'accès utilisant le même ESSID.
* mode monitor permet de passer la carte Wi-Fi en mode promiscuous, c'est à dire qu'elle voit passer toutes les trames, et pas seulement celles qui lui sont destinées.
Le Wi-Fi utilise des trames de synchronisation temporelle, appelée les beacon frames. Ces trames contiennent l'heure du point d'accès.

#### Sécurité WEP

* Premier protocole d'authentification et de chiffrement
* Signifie : Wired Equivalent Privacy
* Aujourd'hui totalement obsolète car non sécurisé
* Utilise des clés de 64 bits (clé secrète de 40 bits + vecteur d'initialisation -IV- de 24 bits) ou des clés de 128 bits (clé secrète de 104 bits + vecteur d'initialisation -IV- de 24 bits)
* Définit deux techniques d'authentification : Open System Authentication (diffusion du ESSID) et Shared Key Authentication (pas de diffusion d'informations avant l'authentification)

#### Sécurité WPA

* Inventé pour pallier les failles de sécurité du WEP
* Signifie : Wi-Fi Protected Access
* La norme WPA1 fonctionne sur du matériel existant (mais est cassable). La norme WPA2 nécessite du matériel plus puissant (authentification et chiffrement plus complexe) et est la méthode la plus sécurisée à l'heure actuelle
* Utilise le standard 802.1x qui se charge de l'authentification et de la génération de la clé
* Le modèle 802.11i assure la sécurité au niveau de la sous-couche MAC via le protocole TKIP (Temporal Key Integrity Protocol) ou via le protocole CCMP (Counter with Cipher Block Chaining Message Authentication Code Protocol) (plus sécurisé)

## Les réseaux sans fil MAN

MAN : Metropolitan Area Network

### La norme Wimax
## Les réseaux sans fil WAN

WAN : Wide Area Network

### La norme 802.20
# Mise en pratique
### Les commandes Wi-Fi

Utilisateurs de Gnome, Attention ! les commandes ci-dessous ne fonctionneront que si vous avez désactivé au préalable Network Manager :
Ubuntu 9.10 et supérieur :
Ubuntu 9.04 :

#### iwconfig

Invoquée seule, la commande iwconfig affiche toutes les interfaces réseaux :
On peut indiquer à la commande iwconfig l'interface à afficher :
On peut également utiliser la commande iwconfig pour configurer les paramètres du réseau sans fil :
* Pour définir le nom du réseau :
* Pour définir le canal à utiliser :
on peut également spécifier la fréquence avec l'option freq :
* pour définir le débit
* pour fixer le débit :
Le 802.11b définit les débits suivants : 1, 2, 5.5 et 11 Mbit/s.
Le 802.11g définit en plus les débits suivants : 6, 9, 12, 18, 24, 36, 48 et 54 Mbit/s.
* Pour activer ou non le chiffrement WEP :
* pour spécifier la clé WEP :
on peut gérer de trousseau de quatre clés. On indique le numéro de clé entre crochets :
* pour changer le mode (ad-hoc, managed, monitor ...) de la carte :
Attention, il faut que la configuration côté IP soit arrêtée :
* pour changer la puissance d'émission (si la carte le permet) :
On peut également spécifier plusieurs paramètres sur la même ligne :

#### iwlist

La commande iwlist permet d'obtenir des informations complémentaires. Invoquée seule, elle affiche la liste des options disponibles :
On peut optionnellement spécifier l'interface réseau (inutile si il n'y en a qu'une).
* Afficher la liste des réseaux détectés :
* afficher les canaux et fréquences disponibles, et également le canal/fréquence actuellement utilisé :
* afficher la liste des clés WEP :
* afficher les possiblités d'authentification du driver de la carte :
* afficher la liste des points d'accés détectés :
autres options

#### iwevent

La commande iwevent permet d'afficher en temps réel les évènements Wi-Fi de la carte.
On lance iwevent sur une console, et sur une autre, on passe des commandes iwconfig. On constate que iwevent affiche les évènements générés :

#### iwpriv

La commande iwpriv permet de configurer des paramêtres propres à la carte Wi-Fi.
Par exemple, le driver de cette carte ne fournit de paramêtres spécifiques à configurer.
Avec un autre driver, on obtient la liste des ioctl configurables :
Certaines cartes ethernet câble permettent également de configurer des paramêtres internes :

#### iwspy

Si la carte et le driver le permettent, la commande iwspy permet d'afficher des statistiques en temps réel sur la liaison Wi-Fi :
Par exemple, la carte (et/ou driver) ci-dessous ne permet pas de collecter des informations.

### Test du réseau Ad-Hoc

Il faut tout d'abord passer la carte en mode Ad-Hoc :
On ajuste ensuite les paramêtres Wifi :
On spécifie ensuite une adresse MAC commune à tout le réseau Ad-Hoc :
On spécifie les paramêtres IP :
Désormais, les différents membres du réseau Ad-Hoc doivent pouvoir se pinguer.
Si ce n'est pas le cas, on peut essayer de changer la fréquence et de la remettre pour forcer une ré-detection / re-configuration.

### Connexion à un réseau WPA

Pour se connecter à un réseau WPA depuis Linux, il faut avoir installé le package wpasupplicant :
On crée le fichier de configuration suivant :
On lance la commande wpa_supplicant :
Cette commande ne rend pas la main, donc soit on la lance en tâche de fond avec &, soit on la laisse tourner et on ouvre une nouvelle fenêtre.
On lance ensuite le client DHCP pour obtenir une adresse IP :