Wlan: o que é, definição, padrão 802.11 e diferenças com lan

WLAN é um termo amplamente usado hoje para se referir a uma rede doméstica que não está conectada por cabos. A irrupção da tecnologia sem fio no campo da rede proporcionou aos usuários imensas possibilidades de conexão via Wi-Fi e larguras de banda ainda maiores do que aquelas suportadas por uma rede com fio.

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O que é uma WLAN

WLAN significa rede local sem fio, ou seja, rede local sem fio, sendo esta a principal diferença com uma rede local ou LAN. Nele, temos uma rede de troca de dados entre computadores, mas isso é feito através de ondas eletromagnéticas no ar, se for um meio físico.

A essência de uma WLAN é criar uma rede local com um certo número de dispositivos que se conectam diretamente a um roteador ou ponto de acesso. Em nenhum momento devemos falar sobre WLAN para nos referir à conexão entre smartphones com a rede de cobertura GSM, 3G, 4G ou 5G, já que nesse caso preferimos falar sobre uma WWAN, pelo menos.

Uma WLAN fornecerá acesso à Internet como qualquer outra rede interna através de um roteador, e exatamente como uma LAN, através de um gateway protegido com um firewall melhor ou pior, o que, em última análise, isola a rede interna da Internet.

Mas também podemos criar uma WLAN com nosso próprio smartphone, já que atualmente os smartphones têm uma função de ponto de acesso, isso é chamado WiFi Direct. Ser capaz de fornecer uma certa faixa de cobertura Wi-Fi a outros computadores, mesmo atribuindo um endereço IP automaticamente. Através do terminal, podemos acessar a Internet como se fosse um roteador.

WMAN e WWAN

Assim como existem MANs e WANs em termos de Ethernet e redes com fio, também existem redes sem fio da área metropolitana e redes sem fio de área ampla.

Um WMAN inclui essa rede que se estende aproximadamente em uma área metropolitana, como uma cidade de médio / grande porte. Um WMAN pode ser, por exemplo, a tecnologia WiMAX, um meio de ampla cobertura que fornece uma conexão através de microondas para áreas rurais ou áreas onde a fibra ADSL ou qualquer outra coisa não chega. Existem outras variantes não especificamente WiMAX que podem ser consideradas WMAN.

E, finalmente, uma WWAN, pois será uma rede sem fio de área ampla, que pode ocupar um país ou o mundo inteiro. Certamente todos vocês imaginam qual rede pode ser desse tipo, efetivamente a rede GSM, 3G, 4G e 5G será WWAN.

Obviamente, nesses casos, não estamos falando de redes internas, pelo menos enquanto não usarmos conexões VPN ou rede privada virtual. Nesse caso, os computadores conectados a uma WWAN ou WMAN não poderão se ver, por terem endereços IP públicos e por acessarem através de um modem 4G, 5G ou a versão em que operam.

Diferenças com uma LAN 802.11 vs 802.3

Enquanto uma WLAN não usa um meio físico para conectar os hosts à sua rede interna, uma rede LAN usa um cabo, geralmente encalhado ou de fibra ótica, para fazer conexões entre o roteador e os computadores.

Será o mesmo roteador que fornece os endereços IP aos hosts e permitirá que os dispositivos sem fio "se vejam" na rede interna.

Outra diferença importante está no padrão que define cada tipo de conexão. No caso da LAN, falamos sobre o IEEE 802.3x e suas variantes (x), enquanto na WLAN devemos nos referir ao IEEE 802.11x também com suas variantes. Isso faz, por exemplo, que os quadros (pacotes) sejam diferentes devido ao tipo de meio de transmissão.

O quadro de acordo com o padrão Ethernet 802.3 consiste em um tamanho máximo de 1.542 bytes, suportando uma carga máxima de 1.500 bytes para dados. No caso do 802.11, o quadro terá uma extensão normal de 2346 bytes, pois o endereço MAC é muito mais complexo para adicionar mais segurança. Vamos ver graficamente:

• Endereço 1 (SA): é o endereço MAC do remetente Endereço 2 (DA): endereço MAC do destinatário final ou destino Endereço 3 (TA): é o endereço MAC do meio que transmite o quadro para o meio Endereço 4 (RA): Este é o endereço MAC destinado a receber a transmissão de entrada da mídia TA.

Nos dois casos, estamos falando sobre os quadros que pertencem à camada 1 ou meio físico e camada 2 no link de dados do modelo OSI usando o protocolo CSMA / CD para Ethernet e CSMA / CA para Wi-Fi.

Uma LAN pode se conectar a uma WLAN?

Não há impedimento para que uma WLAN e uma LAN se conectem; na verdade, elas fazem parte da mesma rede interna, a menos que decida não. Em princípio, um roteador Wi-Fi fornece os mesmos endereços IP na LAN e na WLAN, com a mesma máscara de sub-rede e exatamente na mesma rede. Portanto, podemos compartilhar arquivos sem problemas entre um PC com fio e um laptop Wi-Fi, podendo executar exatamente as mesmas funções.

O mesmo ocorre no caso de um ponto de acesso Wi-Fi ou de uma rede Mesh. Em resumo, são dispositivos que estendem a cobertura sem fio, portanto a alocação de IP corresponde à mesma rede e a comunicação também não seria cortada.

Isso será diferente, por exemplo, com uma rede WiFi convidada, que, mesmo fornecendo o mesmo endereço IP, será o próprio roteador que limita o acesso desses usuários ao restante da rede interna.

Classes de padrões IEEE 802.11 para WLAN

O WMAN e o WWLAN são muito bons, mas consideramos que esse não é um problema a ser discutido aqui, pois estamos focando em redes sem fio no nível local.

Será importante conhecer as diferentes versões do padrão ou nome IEEE 802.11, a fim de conhecer as velocidades e características que cada versão oferece. O que estará operando atualmente em nossos dispositivos? Bem, vamos descobrir agora.

IEEE 802.11a / b / g

Esses padrões são considerados identificadores de canal e frequência através dos quais os hosts se conectam à WLAN.

Com o 802.11a, opera nas bandas de 5 GHz a 20 MHz e 2, 4 GHz, as duas mais usadas em Wi-Fi, pelo menos na área européia. Além disso, nesta área, ele opera com o 802.11h, o que faz certas modificações no controle dinâmico de frequências e potências de transmissão, para que não haja interferências nos sinais de satélite e sistemas de radar.

O 802.11 b e g estão operando apenas na banda de 2, 4 GHz, fornecendo 11 canais para WiFi, dos quais normalmente são utilizados 1, 6 e 11. Nesta faixa, opera com uma frequência de 25 MHz como largura de banda. A velocidade de transmissão na versão "b" é de 54 Mbps sem a capacidade de envio OFDM implementada na versão mais recente disponível.

IEEE 802.11n

Esta versão do padrão começou a operar em 2008, embora tenha sido definida em 2004. A velocidade é de 600 Mbps em conexões com no máximo 3 × 3 (3 antenas). Ele usa simultaneamente as bandas de 2, 4 GHz e 5 GHz. Foi o primeiro a implementar a tecnologia MIMO (Multiple Input - Multiple Output) que permite que vários canais sejam usados ​​ao mesmo tempo para enviar e receber dados com até 3 antenas.

Ainda não atingimos taxas de velocidade comparáveis ​​ao cabeamento da LAN, mas podemos usar as duas frequências com o mesmo ponto sem fio, tudo para dispositivos com ótima cobertura.

IEEE 802.11ac

Também é chamado de WiFi 5 e foi implementado em 2014 e hoje a maioria dos dispositivos funciona nesta versão. Nesse caso, é uma versão que opera apenas na banda de 5 GHz para fornecer velocidades de 433 Mbps em conexões com uma antena (1 × 1) e até 1, 3 Gbps em 3 × 3. Sua transferência máxima será de 3, 39 Gbps usando 4 antenas na frequência de 160 MHz ou 6, 77 Gbps com 8 antenas.

Esse padrão implementa a tecnologia MU-MIMO com até 8 fluxos de dados com larguras de banda de até 160 MHz e 256 QAM. Normalmente, ele opera em conjunto com o 802.11n para dispositivos que usam a banda de 2, 4 GHz.

IEEE 802.11ax

Esta é a nova versão também chamada WiFi 6 e 6ª geração WiFi implementada em 2019 e que muitas equipes já têm suporte graças ao novo hardware. Além do MU-MIMO, é introduzida a nova tecnologia OFDMA que melhora a eficiência espectral da rede para WLANs, onde um grande número de usuários está conectado. Portanto, é um padrão que acima de tudo aumenta seu desempenho com grandes cargas de clientes e transmissões simultâneas.

Opera nas frequências de 2, 4 GHz e 5 GHz e suporta conexões 4 × 4 e 8 × 8 em ambos os casos. A velocidade de transmissão aumenta para 11 Gbps com a frequência de 160 MHz e 1024QAM.

Conclusões e mais tutoriais de rede

Operar em uma WLAN não é um impedimento para ter nossa própria rede interna segura e com velocidades enormes, como vimos especialmente nas versões 802.11ac e 802.11ax. Com criptografia nas conexões, graças ao WPA e WPA2-PSK, é ainda mais seguro do que uma rede com fio.

Além disso, LAN e WLAN são compatíveis e operam na mesma rede de troca de dados. Tudo dependerá da configuração do nosso roteador e de sua capacidade. Agora deixamos alguns tutoriais relacionados ao tópico:

Qual versão do IEEE seus dispositivos usam? Você possui arquivos compartilhados na LAN e WLAN?