802.11無線ネットワーク管理

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本書は、802.11無線LAN技術の単なる解説書ではありません。本書は、802.11無線LAN技術を深く理解するためのガイドブックです。前半では、802.11無線LANの基礎を押さえた上で、802.11 MAC、802.11のフレーム、WEP、802.1X、管理オペレーション、PCF、PHYなど、802.11標準の技術詳細を見ていきます。後半は実践ガイドであり、WindowsやLinuxでの802.11技術の利用、アクセスポイントの使用、ネットワーク解析、パフォーマンスチューニングなど、具体的な手法を取り上げながら802.11ネットワークの構築について解説します。

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802.11無線ネットワーク管理 第2版

訳者まえがき
まえがき
        つながれなかったプロメテウス:無線LANの可能性
        対象読者
        各章概要
        本書での記法
        意見と質問
        謝辞
1章 無線ネットワークへの導入
        1.1     なぜ、無線ネットワークか
                1.1.1 無線周波数:鍵となる資源
                1.1.2 無線ネットワークの限界
        1.2     その他の無線ネットワーク
2章 802.11ネットワークの概観
        2.1     IEEE 802ネットワーク技術ファミリ
        2.2     802.11名称の由来と設計
                2.2.1 ネットワークのタイプ
                2.2.2 ディストリビューションシステム、再度
                2.2.3 ネットワーク境界
        2.3     802.11ネットワークオペレーション
                2.3.1 ネットワークサービス
        2.4     移動性サポート
3章 802.11MAC
        3.1     MACでの挑戦
                3.1.1 無線周波数リンク品質
                3.1.2 隠れノード問題
        3.2     MACアクセスモードとタイミング
                3.2.1 キャリアセンス機能とNAV
                3.2.2 フレーム間スペース
        3.3     分散コーディネーション機能を用いたコンテンション型アクセス
                3.3.1 分散コーディネーション機能におけるエラー制御
                3.3.2 分散コーディネーション機能におけるバックオフ
        3.4     フラグメント化と再アセンブリ
        3.5     フレームフォーマット
                3.5.1 フレーム制御
                3.5.2 デュレーションフィールド
                3.5.3 アドレスフィールド
                3.5.4 シーケンス制御フィールド
                3.5.5 フレーム本体
                3.5.6 フレームチェックシーケンス
        3.6     802.11における上位層プロトコルのカプセル化
        3.7     コンテンション型データサービス
                3.7.1 データおよび管理フレームのブロードキャストとマルチキャスト
                3.7.2 ユニキャストフレーム
                3.7.3 省電力シーケンス
4章 802.11フレーム化の詳細
        4.1     データフレーム
                4.1.1 フレーム制御
                4.1.2 デュレーション
                4.1.3 アドレッシングとDSビット
                4.1.4 データフレームの種類
                4.1.5 データフレーム化の適用
        4.2     制御フレーム
                4.2.1 共通フレーム制御フィールド
                4.2.2 Request To Send(RTS)フレーム
                4.2.3 Clear To Send(CTS)フレーム
                4.2.4 応答(ACK)フレーム
                4.2.5 省電力ポール(PS-Poll)フレーム
        4.3     管理フレーム
                4.3.1 管理フレームの構造
                4.3.2 固定長管理フレーム構成要素
                4.3.3 管理フレーム情報エレメント
                4.3.4 管理フレームのタイプ
        4.4     フレーム転送、アソシエーション、認証の状態
                4.4.1 フレームクラス
5章 有線同等プライバシ(WEP)
        5.1     WEP暗号の背景
                5.1.1 ストリーム暗号のセキュリティ
                5.1.2 暗号法に関する政策
        5.2     WEPにおける暗号操作
                5.2.1 WEPによるデータの処理
                5.2.2 暗号の特性
                5.2.3 鍵の配布
        5.3     WEPを使うことの問題
                5.3.1 設計上の弱点
                5.3.2 完全な崩壊
        5.4     結論と提言
6章 セキュリティ その2:802.1X
        6.1     拡張認証プロトコル(EAP)
                6.1.1 EAPパケットフォーマット
                6.1.2 EAP要求とEAP応答
                6.1.3 EAPによる認証結果
                6.1.4 EAPのやり取りの様子
        6.2     802.1X:ネットワークポート認証
                6.2.1 802.1Xアーキテクチャと専門用語
                6.2.2 EAPOLによるカプセル化
                6.2.3 802.1Xのやり取りの様子
                6.2.4 802.1Xの実装とユーザの体験
        6.3     無線LANでの802.1X
                6.3.1 アソシエーションの転送
                6.3.2 鍵の更新
                6.3.3 802.1Xによる802.11の機能拡張
7章 管理オペレーション
        7.1     管理アーキテクチャ
        7.2     スキャニング
                7.2.1 パッシブスキャン
                7.2.2 アクティブスキャン
                7.2.3 スキャンレポート
                7.2.4 参加
        7.3     認証
                7.3.1 オープンシステム認証
                7.3.2 共有鍵認証
                7.3.3 事前認証
        7.4     アソシエーション
                7.4.1 アソシエーション確立手順
                7.4.2 再アソシエーション確立手順
        7.5     省電力機能
                7.5.1 インフラストラクチャネットワークでの電力管理
                7.5.2 IBSSでの電力管理
        7.6     タイマ同期
                7.6.1 インフラストラクチャネットワークでのタイミング同期
                7.6.2 IBSSでのタイミング同期
8章 PCFによるコンテンションフリーサービス
        8.1     PCFを用いたコンテンションフリーのアクセス方法
                8.1.1 PCFの動作
                8.1.2 アクセスポイントからの伝送
                8.1.3 コンテンションフリー期間の長さ
        8.2     PCFフレームの詳細
                8.2.1 コンテンションフリー期間終了(CF-End)
                8.2.2 CF-End+CF-Ack
        8.3     PCFと電力管理
9章 物理層の概観
        9.1     物理層のアーキテクチャ
        9.2     無線リンク
                9.2.1 ライセンス
                9.2.2 スペクトル拡散方式
        9.3     無線周波数と802.11
                9.3.1 無線周波数コンポーネント
                9.3.2 無線周波数伝搬
10章     ISM帯域を用いる物理層:FH、DSおよびHR/DSSS
        10.1    802.11 FH PHY
                10.1.1 周波数ホッピング伝送
                10.1.2 ガウス周波数偏移変調(GFSK)
                10.1.3 FH PLCP
                10.1.4 FH PMD副層 
                10.1.5 FH PHYの特徴
        10.2    802.11 DS PHY
                10.2.1 直接シーケンス伝送
                10.2.2 差動位相偏移変調(DPSK)
                10.2.3 DS PLCP
                10.2.4 DS PMD副層
                10.2.5 DS PHYの特徴
        10.3    802.11b:HR/DSSS PHY
                10.3.1 相補符号変調
                10.3.2 HR/DSSS PLCP
                10.3.3 HR/DSSS PMD副層
                10.3.4 802.11b PHYのオプション
                10.3.5 HR/DSSS PHYの特徴
11章     802.11a:5GHz OFDM PHY
        11.1    直交周波数分割多重方式(OFDM)
                11.1.1 キャリア多重化
                11.1.2 直交性(数学的でない説明)
                11.1.3 ガードタイム
                11.1.4 巡回拡張(巡回プレフィックス)
                11.1.5 畳み込み符号化
                11.1.6 ウィンドウ整形
        11.2    802.11aで適用されたOFDM
                11.2.1 802.11aで採用されたOFDMパラメータ
                11.2.2 動作チャネルの構造
                11.2.3 動作チャネル
        11.3    OFDM PLCP
                11.3.1 フレーム化
        11.4    OFDM PMD副層
                11.4.1 チャネル空き検出
                11.4.2 OFDM符号化の例
        11.5    OFDM PHYの特徴
12章     Windowsでの802.11の利用
        12.1    Nokia C110/C111
                12.1.1 インストール
                12.1.2 ネットワークプロファイル
                12.1.3 ドライバの使用
                12.1.4 WEPの設定
                12.1.5 拡張プロパティ
                12.1.6 スマートカード
        12.2    Lucent ORiNOCO
                12.2.1 インストール
                12.2.2 クライアントマネージャとネットワークプロファイル
                12.2.3 ドライバの使用
13章     Linuxでの802.11の利用
        13.1    802.11のハードウェアに関して
        13.2    LinuxでのPCMCIAのサポート
                13.2.1 PCMCIAカードサービスの概観
                13.2.2 PCMCIAカードサービスのインストール
                13.2.3 リソース競合のトラブルシューティング
        13.3    Intersilベースのカード用linux-wlan-ng
                13.3.1 前提条件
                13.3.2 linux-wlan-ngのコンパイルとインストール
                13.3.3 802.11インタフェースの管理
                13.3.4 linux-wlan-ngの設定
                13.3.5 linux-wlan-ngの利用
                13.3.6 一般的な問題
        13.4    Agere(Lucent)ORiNOCO
                13.4.1 カーネル2.0/2.2:wvlan_cs
                13.4.2 カーネル2.4:orinoco_cs
14章     802.11アクセスポイントの利用
        14.1    アクセスポイントの一般的な機能
                14.1.1 アクセスポイントの種類
                14.1.2 アクセスポイントの選択
                14.1.3 アクセスポイントは本当に必要か?
        14.2    ORiNOCO(Lucent)AP-1000アクセスポイント
                14.2.1 管理インタフェース
                14.2.2 ORiNOCO APマネージャの導入
                14.2.3 基本管理タスク
                14.2.4 セキュリティの設定
                14.2.5 無線ステーションの監視
        14.3    Nokia A032アクセスポイント
                14.3.1 2つの管理インタフェースの話
                14.3.2 基本管理タスク
                14.3.3 DHCPの設定
                14.3.4 セキュリティの設定
                14.3.5 無線ステーションの監視
                14.3.6 システムリソースと負荷の監視
                14.3.7 トラブルシューティング用ツール
15章     802.11ネットワークの構築
        15.1    トポロジの基本形
                15.1.1 ローミングと移動性
                15.1.2 セキュリティ
                15.1.3 典型的なトポロジのまとめと分析
        15.2    プロジェクトの計画
                15.2.1 要件の収集
                15.2.2 建物
                15.2.3 ネットワーク
                15.2.4 予備計画図
        15.3    実地調査
                15.3.1 ツール
                15.3.2 アンテナの種類
                15.3.3 実地調査の実施
                15.3.4 直接シーケンスチャネルのレイアウト
                15.3.5 アプリケーションの性能評価
                15.3.6 実地調査の終了:報告
        15.4    導入作業と最終発表会
                15.4.1 記録の保持
                15.4.2 アクセスポイントの名前について
                15.4.3 セキュリティ
16章     802.11ネットワーク分析
        16.1    なぜネットワークアナライザを使うのか
        16.2    802.11用ネットワークアナライザ
        16.3    商用ネットワークアナライザ
        16.4    Ethereal
                16.4.1 コンパイルとインストール
                16.4.2 Etherealの実行
                16.4.3 データの還元
                16.4.4 分析ツール
                16.4.5 Etherealを使った802.11の分析
        16.5    802.11ネットワーク分析例
                16.5.1 ケーススタディ1:アクセスポイント名とワークロード情報の分析
                16.5.2 ケーススタディ2:ネットワークへの参加の分析
                16.5.3 ケーススタディ3:単純なWebトランザクションの分析
        16.6    AirSnort
                16.6.1 前提条件
                16.6.2 コンパイル
                16.6.3 AirSnortの実行
                16.6.4 鍵の解読に要する時間
17章     802.11パフォーマンスチューニング
        17.1    無線管理のチューニング
                17.1.1 ビーコン間隔(Beacon Interval)
                17.1.2 RTSしきい値(RTS Threshold)
                17.1.3 フラグメント化しきい値(Fragment Threshold)
                17.1.4 再送回数(Retry Limit)
        17.2    電力管理に関するチューニング
                17.2.1 リッスン間隔(Listen Interval)
                17.2.2 DTIM間隔(DTIM Period)
                17.2.3 ATIMウィンドウ(ATIM Window)
        17.3    タイミング操作
                17.3.1 スキャンタイミング(Scan Timing)
                17.3.2 ネットワークへの接続に関係したタイマ
                17.3.3 占有時間(Dwell Time)(周波数ホッピングネットワークのみ)
        17.4    物理的な処理
                17.4.1 ダイバーシティアンテナ
                17.4.2 送信電力レベル
        17.5    チューニング可能なパラメータのまとめ
18章     802.11の将来
        18.1    現在の標準化活動
                18.1.1 タスクグループD:管理機関の更新
                18.1.2 タスクグループE:サービス品質
                18.1.3 タスクグループF:IAPPの標準化
                18.1.4 タスクグループG:ISMデータレートの高速化
                18.1.5 802.11aのスペクトラム管理
                18.1.6 タスクグループI:802.11におけるセキュリティの向上
        18.2    長期的な課題
                18.2.1 移動性
                18.2.2 セキュリティ
                18.2.3 無線リソース
                18.2.4 ネットワークの構築
        18.3    最後に
付録A     802.11 MIB
        A.1     802.11 MIBのルート
        A.2     ステーション管理(dot11smt)
                A.2.1 ステーション設定テーブル(dot11StationConfigTable)
                A.2.2 認証アルゴリズムテーブル(dot11AuthenticationAlgorithmsTable)
                A.2.3 WEP鍵テーブル
        A.3     MAC層管理(dot11mac)
                A.3.1 運用テーブル(dot11OperationTable)
                A.3.2 カウンタテーブル(dot11CountersTable)
                A.3.3 グループアドレステーブル(dot11GroupAddressesTable)
        A.4     物理層管理(dot11phy)
                A.4.1 物理層運用テーブル(dot11PhyOperationTable)
                A.4.2 FHSSテーブル(dot11PhyFHSSTable)
                A.4.3 DSSSテーブル(dot11PhyDSSTable)
                A.4.4 OFDMテーブル(dot11PhyOFDMTable)
付録B     Macintoshでの802.11の利用
        B.1     AirPortカード
                B.1.1 ハードウェアの取り付け
                B.1.2 ソフトウェアインストール
                B.1.3 AirPortインタフェースの設定とモニタリング
        B.2     AirPortベースステーション
                B.2.1 最初のセットアップ
                B.2.2 管理インタフェース
        B.3     より多くの情報へのリンク
用語集
索 引

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