Le Wifi et connexion sans fil : norme 802.11, signal, etc

Le Wifi est un mode de connexions sans fil devenu très présent.
On l’utilise avec nos smartphones, PC portables.
Que ce soit chez nous ou dans des lieux public.
Depuis même des imprimantes Wifi sont apparues.

Ce tutoriel a pour but de vous donner les bases et les connaissances minimum quant au fonctionnement du wifi.
Par exemple :

  • Les normes 802.11, protocoles et standard
  • La bande passante du réseau ou bande de fréquence
  • Les modes de connexion
  • La sécurité pour protéger des piratages et hack

Voici le principe et fonctionnement de la connexion sans fil Wi-fi.

Le Wifi : la connexion sans fil par radio

Wifi est donc un ensemble de normes et technologiques de connexion sans fil par radio.

Le point d’accès Wifi émet les ondes radios.
Les équipements se connectent à ce dernier.
En général le point d’accès Wifi fait aussi de routeur afin de partager la connexion internet.
En clair donc le but est de connecter l’équipement à ce dernier pour pouvoir se connecter ensuite ) internet.

La connexion peut être de quelques mètres, ou des centaines de mètres voire des kilomètres (WIMAX).
Comme toute technologie, il existe des protocoles, normes et standard.
Ci-dessous, les propriétés d’une connexion Wifi.

Ainsi le wifi se base sur la norme IEEE 802.11 qui est elle même est déclinée en plusieurs protocoles.
C’est le protocole de communication utilisée par la borne.
Le consortium Wi-Fi Alliance possède la marque Wi-fi et édite ces normes.

La norme Wifi : 802.11

Elle se caractérise par deux couches :

  • La couche physique avec le mode de transmission radio (DSSS, FHSS, OFDM, Infrarouge).
  • La couche de liaisons définit le mode de communications entre les différentes stations.

Ainsi la connexion se caractérise par différentes propriétés :

  • SSID – c’est le nom de la connexion Wifi. Le propriétaire peut la personnaliser.
  • Le protocole et standard 802.11n, 802.11e, etc
  • La bande passante du réseau ou bande de fréquence : 2,4 GHz, 5 GHz, etc.
  • La qualité du signal Wifi et radio.
  • Le débit minimale et maximale
  • La configuration IP avec l’adresse IP, le DNS
  • Enfin le nom et type de carte Wifi. Ici une Qualcomm Atheros
Les propriétés de la connexion Wifi
Les deux normes les plus courantes sont 802.11i et 802.11n.

Voici un récapitulatif des connexions Wifi avec les normes, standards et protocoles.

Les propriétés de la connexion Wifi

802.11 se divise en sous norme avec des lettres : a, b, c, ac, ad.
Le tableau suivant récapitule les différences entre les sous normes 802.11.

Standard IEEE802.11a802.11b802.11g802.11n802.11ac
Année d'adoption19991999200320092014
Fréquence5 GHz2.4 GHz2.4 GHz2.4 / 5 GHz5 GHz
Débit maximum54 Mbps (6,75 Mo/s)11 Mbps (1,375 Mo/s)54 Mbps (6,75 Mo/s)600 Mps (75 Mo/s)1 Gpbs
Distance intérieure30 m30 m40 m70 m100 m
Distance extérieure120 m137 m137 m251 m300 m
A noter que le Wifi utilise des fréquences allant de 2,412 GHz à 2,484 GHz, chaque fréquence se nomme canaux.
Il est conseillé d’utiliser les canaux 6 et 11 afin de ne pas subir les interférences d’autres appareils (caméra sans fils, micro-ondes etc..).

802.11b

La norme 802.11b propose une portée de 300 mètre avec un débit théorique de 11Mbits/s soit environ 1,2 Mo/s. La plage de fréquences utilisée est la bande des 2,4 GHz avec, en France, 13 canaux radio disponibles dont 3 au maximum non superposés.

Date de commercialisation : 1999.

802.11g

802.11g offre un haut débit (54 Mbit/s théoriques soit donc 7 Mo/s environ )
La norme 802.11g a une compatibilité descendante avec la norme 802.11b. Ce qui signifie que des matériels conformes à la norme 802.11g peuvent fonctionner en 802.11b.
Cette aptitude permet aux nouveaux équipements de proposer le 802.11g tout en restant compatibles avec les réseaux existants qui sont souvent encore en 802.11b.

Date de commercialisation : 2003.

802.11n

Cette norme fonctionne sur la bande de fréquence 2,4 GHz et/ou 5 GHz .
Il propose un débit allant de 200 Mbit/s à 450 Mbit/s.
Enfin elle apporte de nouvelles technologies pour étendre la portée.

C’est la norme la plus utilisée actuellement.

Date de commercialisation : 2009.

La bande de fréquence : 2,4 GHz et 5 GHz

La fréquence régit donc la vitesse et le débit de la connexion sans fil.
Pour pouvoir se connecter en 5 GHz, il faut que le point d’accès Wifi-fi doit proposer une norme compatible.
Enfin la carte Wifi de l’équipement doit aussi supporté celle-ci.

L’article suivant détaille les méthodes pour changer la bande de fréquence.

La sécurité et le Wifi

Le Wifi permet donc la connexion entre plusieurs ordinateurs via des ondes.
Mais comment protéger les données qui y transitent pour que votre voisin ne puisse pas y accéder ?

La réponse est le chiffrement.

Le Wifi crypte les données qui transitent, ainsi les données ne peuvent être lues que si vous connaissez la clef.
Plusieurs algorithmes de de chiffrement existent.

WEP

Le WEP (Wired Equivalent Privacy) est un chiffrement 40, 64, 128 ou 256 bits. Malheureusement cet algorithme possède plusieurs failles qui le rend maintenant vulnérable.

Cet algorithme ne protège pas votre réseau.
Il est très aisé de s’introduire sur votre réseau Wifi si celui-ci est protégé par WEP.

Le WEP fonctionne avec une clef WEP.
Celle-ci est à saisir sur les postes désirants se connecter au réseau WIFI. Il convient donc de garder cette clef secrète.

Enfin cet algorithme de protection et de sécurité est abandonné depuis 2004.

WPA

Le WPA (Wi-Fi Protected Access). Le WPA corrige les problèmes de sécurités du WEP.
Ce protocole respecte la majorité de la norme IEEE 802.11i apparu en 2003. Enfin, le protocole WPA est compatible 802.11b et 802.11g.
Il fonctionne donc avec les matériels ne supportant que ces normes.

Le WPA se caractérise par une phrase. Vous devez saisir cette phrase lors de la connexion au réseau, il convient donc de garder cette phrase secrète.

Le WPA2 est compatible 100% IEEE 802.11i.
Le chiffrement TKIP par CCMP pour plus de sécurité
Le WAP2 ne fonctionne pas sur les matériels 802.11b et 802.11g.

Filtrage par adresse Mac

En plus des sécurité WPA, on peut aussi mettre en place un filtre sur les adresses MAC.
C’est à dire n’accepter les connexions au réseau sans fil que de certaines carte réseau à partir de leur adresse MAC.
L’adresse MAC étant l’identifiant unique d’une carte réseau (ou autres interfaces réseaux).

Pour plus d’informations sur les bonnes habitudes pour sécuriser sa connexion Wifi : Comment sécuriser sa connexion Wifi contre les piratages ou hack

Les modes de connexions Wifi

Il existe deux modes de connexion :  le mode infrastructure et le mode Ad-Hoc.

  • Le mode infrastrusture : Pour fonctionner le mode infrastructure a besoin d’un point d’accès (AP) qui peut par exemple être un routeur Wifi. Chaque ordinateur a l’aide de sa carte réseau va se connecter à cet AP. C’est en général le mode qui est utilisé chez les particuliers et entreprise.
  • Le mode Ad-Hoc :  Dans le mode Ad-Hoc, chaque ordinateur fait office d’émetteur et de récepteur. La connexion entre chaque ordinateur ne nécessite aucun matériel particulier à part une carte réseau Wifi. Ce mode est très pratique dans le cas d’une connexion rapide entre ordinateur.

Ainsi un téléphone portable avec un accès Wifi peut devenir émetteur Wifi pour un PC Portable.
Le téléphone portable passe en mode Ad-Hoc afin de partager la connexion internet.

Le Wifi sur une Livebox

Nous allons voir ici la connexion Wifi avec une livebox (mode donc infrastructure). Le principe étant le même pour un routeur classique.
En effet la configuration présente les mêmes éléments.
Seule la présentation diffère.

Pour se connecter à un réseau sans fil, il faut définir un SSID.
Le SSID est le nom du réseau sans fil.
Dans le cas où vous vous trouvez dans un lieu où plusieurs réseaux sans fils sont présents, vous pouvez identifier le votre avec son SSID.
Il faut ensuite définir les éléments de sécurité comme le protocole de sécurité (WEP, WAP etc..).

Une fois la partie sur la borne configurée, vous pouvez vous attaquer aux divers postes pour effectuer la connexion.

Configuration de la borne

En règle générale, vous pouvez accéder à la configuration de la borne via une interface WEB.
Vous devez donc démarrer votre navigateur WEB et tapez l’adresse IP de la borne.
Dans le cas d’une Livebox, l’adresse est : http://192.168.1.1
L’accès se fait via le bouton en haut Réseau sans fil

On trouve alors en règle général :

  • Le SSID (nom du réseau sans fil)
  • Le Canal de fréquence ici le 10
  • Le mode de connexion (ou norme) ici 802.11g
  • Le mode de sécurité : WEP
  • Le filtre sur les adresses MAC
La connexion Wifi dans la box ou routeur

En cliquant sur le bouton Configuration WEP, on peut voir le type ainsi que la clef WEP.

La connexion Wifi dans la box ou routeur


Dans le cas, du protocole de sécurité WPA (recommandé).
Le bouton Configuration WPA permet de visualiser la phrase.
Ainsi que le mode de chiffrement : TKIP, AES etc.. (ici TKIP).

La connexion Wifi dans la box ou routeur


Enfin le bouton Editer les adrsses MAC permet de configurer le filtre.
Soit en acceptant certaines adresses MAC à se connecter au réseau sans fil, soit en bannissant certaines adresses MAC.

La connexion Wifi dans la box ou routeur

Filtre par adresse MAC

Pour inscrire les adresses MAC, vous devez bien entendu les avoir récupéré depuis les postes susceptibles de se connecter au WIFI.
Voir plus bas dans la page pour voir comment les récupérer.

L’adresse MAC de votre carte Wifi s’obtient par la commande ipconfig :

ipconfig /all

Celle-ci s’utilise dans l’invite de commandes de Windows.
Mais aussi dans l’état de la connexion réseau de votre carte Wifi => onglet Support puis bouton détails.

L'adresse Mac dans la connexion Wifi

Connexion Wifi depuis Windows

Activer le Wifi sur un PC portable

Si votre PC est un portable, il se peut que le Wifi soit désactivé, l’icône Wifi est alors éteinte ou barré.
Si le Wifi n’est pas activé sur le portable, celui-ci ne détectera aucun réseau.
Vous pouvez activer le wifi souvent avec une combinaison de touches.
Souvent avec la touche fonction. Se reporter au mode d’emploi de votre PC portable pour plus d’informations.

Icone wifi

Si votre matériel Wifi est livré avec des programmes, vous devez utiliser ces derniers afin de configurer votre accès Wifi.
Voici par exemple; un accès de configuration Wifi sur du matériel Netgear : Tuto configuration Wifi Netgear

Windows 10

Windows 10 propose une icône Wifi avec un globe en bas à droite de la barre de tâches.
Elle liste les connexions sans fil et Wifi disponible.
Un bouton se connecter apparaît alors.
Il faudra saisir le mot de passe Wifi.

Si la connexion réussi, l’icône change.

La connexion Wifi dans Windows 10

Windows 7

Si vous n’avez pas de programmes fournis avec votre matériel, vous pouvez configurer le Wifi depuis Windows.
Pour accéder à la configuration du Wifi, double-cliquez sur cette icône en bas à droite à côté de l’horloge.
En effet, Windows 7 propose une icône Wifi en bas droite de la barre de tâches.

La connexion Wifi dans Windows 7

La fenêtre s’ouvre. la liste des réseau sans fil détectait apparaît sous forme de liste.
Le nom du réseau (SSID) apparaît en haut, à droite la qualité du réseau.. et enfin juste en dessous le type de sécurité (WEP, WPA etc..).
Il suffit de cliquer sur connecter pour s’y connecter.

Du côté des paramètres et propriétés de la connexion sans fil.
Cliquez sur « Modifier l’ordre des réseaux préférés » à gauche

La connexion Wifi dans Windows 7

En double-cliquant sur le réseau sans fil, vous obtenez la fenêtre de configuration..
Vous pouvez configurer le type de sécurité (WEP, WPA).
Celui-ci doit bien être sûr être en conformité avec ce qui a été activé sur la borne.
De même pour le chiffrement des données.
Vous devez utiliser le même protocole que celui configuré sur la borne.

La connexion Wifi dans Windows 7

Cliquez sur OK. La connexion devrait être alors opérationnelle.
Testez la navigation !

Problème de déconnexion Wifi

Si vous rencontrez des problèmes de déconnexions Wifi, blocage ou Freez. Rendez-vous sur la page suivante:  Wifi : Résoudre les déconnexions, blocage ou freez de connexion

Liens autour du Wifi

Enfin les liens du site et tutoriel autour de cette connexion sans fil :

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