Ποιότητα υπηρεσιών και ασφάλεια σε τοπικά δίκτυα υπολογιστών (local access networks)

Abstract

Στο πρώτο μέρος της παρούσας διπλωματική εργασίας θα μελετήσουμε τις τρέχουσες εξελίξεις που επικρατούν στον τομέα της ασφάλειας και της ποιότητας υπηρεσιών (QoS) αναφορικά με τα τοπικά δίκτυα υπολογιστών (LANs). Θα παρουσιαστούν οι απειλές που δέχονται τα δίκτυα αυτά καθώς και οι τεχνικές άμυνας που χρησιμοποιούνται για την αντιμετώπιση τους. Επιπλέον θα πραγματοποιηθεί αναφορά στα θέματα ασφαλείας που αφορούν στα ασύρματα τοπικά δίκτυα (WLANs), η οποία θα είναι βασισμένη στο πρωτόκολλο IEEE802.il και τις μεταγενέστερες εκδόσεις του. Στο δεύτερο μέρος θα πραγματοποιηθεί τεχνοοικονομική ανάλυση, η οποία θα αφορά στα τοπικά δίκτυα υπολογιστών και στην οποία θα θεωρηθεί ως ενιαία η διαχείριση των προσφερόμενων υπηρεσιών. Η ανάλυση αυτή θα στηριχθεί στην κατηγοριοποίηση των υπηρεσιών συναρτήσει του QoS και σύμφωνα με το 3GPP, το οποίο καθορίζει τέσσερα διαφορετικά επίπεδα υπηρεσιών τα οποία διαφέρουν μεταξύ τους αναφορικά με την ευαισθησία στην καθυστέρηση της μετάδοσης των δεδομένων. Θα πραγματοποιηθούν δύο επιμέρους αναλύσεις. Στη πρώτη θα απαιτείται υψηλή ποιότητα και πολύ χαμηλές καθυστερήσεις μετάδοσης ενώ στη δεύτερη οι απαιτήσεις θα είναι χαμηλότερες. Τα τοπικά δίκτυα αναφέρονται σε ένα σύνολο συνδεδεμένων υπολογιστών που εκτείνονται σε περιορισμένη γεωγραφική περιοχή. Οι υπολογιστές αυτοί αποτελούν τους κόμβους μέσω των οποίων μεταδίδονται τα πακέτα επικοινωνίας. Σε ένα τέτοιο δίκτυο όμως, οποιοσδήποτε κόμβος έχει τη δυνατότητα να λάβει πακέτα δεδομένων, επομένως κάποιος μη εξουσιοδοτημένος χρήστης που θα έχει πρόσβαση σε έναν κόμβο του δικτύου, θα μπορεί πιθανώς να παρακολουθήσει, να αποσυμπιέσει όλα τα πακέτα και να κλέψει κρίσιμες πληροφορίες. Κατά την τελευταία δεκαετία, η εφαρμογή της τεχνολογίας Wireless LAN (WLAN) έχει εξελιχθεί σε έναν από πιο περιορισμένους τομείς, όπως οι αποθήκες, στις επιχειρήσεις και τα σπίτια, λόγω της ευκολίας, της κινητικότητας και των προσιτών τιμών για τις ασύρματες συσκευές. Η ασύρματη τεχνολογία επιτρέπει στους κινητούς σταθμούς να κυκλοφορούν ελεύθερα εντός της εμβέλειας των σημείων πρόσβασης, χωρίς να είναι φυσικά συνδεδεμένοι με το ενσύρματο δίκτυο. Ωστόσο, τα WLANs παρουσιάζουν σοβαρά προβλήματα ασφαλείας, επειδή το ασύρματο σήμα μεταδίδεται μέσω του αέρα προς όλες τις κατευθύνσεις ταυτόχρονα. Ένας μη εξουσιοδοτημένος χρήστης μπορεί εύκολα να συλλάβει αυτό το σήμα χρησιμοποιώντας δωρεάν εργαλεία λογισμικού και να εκμεταλλευτεί την ευπάθεια του WLAN. To Quality of Service (QoS) αφορά στη μέτρηση της συνολικής απόδοσης μίας υπηρεσίας όπως η τηλεφωνία ή ένα δίκτυο υπολογιστών και θεωρείται σήμερα αναγκαία συνάρτηση της ποιότητας που θα προσφερθεί. Σε ένα τοπικό δίκτυο και με την επιλογή του κατάλληλου εξοπλισμού, ο διαχειριστής του δικτύου οφείλει να συμπεριλάβει την εφαρμογή του QoS ώστε να αποδοθεί η βέλτιστη ποιότητα υπηρεσιών.