1/42
Przezroczystość MAC i adresacja w sieciach WLAN

Moduł 9: Przezroczystość MAC w mostach bezprzewodowych

Budowa i konfiguracja urządzeń sieci LAN – Sieci WLAN (WiFi)

Prezentacja obejmuje koncepcję przezroczystości MAC (MAC Transparency) w mostach bezprzewodowych, różnice w adresacji między ramką 802.3 (Ethernet) a 802.11, translację nagłówków między Ethernet a WiFi, adresację 4-polową w WDS oraz 6-polową w Mesh 802.11s. Omówione zostaną również MAC Cloning i MAC Spoofing w sieciach WLAN. Materiał stanowi podstawę do zrozumienia integracji sieci przewodowych z bezprzewodowymi.

Przezroczystość MAC – most bezprzewodowy
2/42
Streszczenie

Krótkie podsumowanie tematu

Przezroczystość MAC (MAC Transparency) to właściwość mostu bezprzewodowego, który przesyła ramki Ethernet przez łącze radiowe bez zmiany adresów MAC źródła i przeznaczenia. W ramce 802.11 adresy MAC są rozszerzone o BSSID i (w WDS) Receiver/Transmitter Address. Translacja nagłówków między 802.3 a 802.11 jest kluczowa dla integracji sieci WiFi z siecią przewodową LAN. W Mesh 802.11s ramka zawiera 6 adresów MAC – oryginalne SA/DA oraz adresy nadawcy/odbiorcy dla routingu w mesh.

Streszczenie – przezroczystość MAC
3/42
Most przezroczysty (transparent bridge)

Most L2 łączący segmenty sieci

  • Most L2: łączy dwa segmenty sieci.
  • Nie zmienia adresów MAC źródła i przeznaczenia.
  • Uczy się adresów MAC i podejmuje decyzje forward/filter.
  • Działa zgodnie z IEEE 802.1D.
Most między dwoma segmentami – ramka z oryginalnymi MAC
4/42
Przezroczystość MAC – definicja

MAC Transparency – kluczowe pojęcie

MAC Transparency: adresy MAC ramki Ethernet pozostają niezmienione podczas transmisji przez łącze radiowe.

Most bezprzewodowy zachowuje oryginalne SA (Source Address) i DA (Destination Address).

Dzięki temu urządzenia w sieci LAN nie wiedzą, że ramka przeszła przez łącze WiFi.

Przezroczystość MAC – most bezprzewodowy nie modyfikuje adresów MAC źródła i docelowego. Sieć przewodowa "nie widzi" łącza radiowego.
PC1 → Switch → AP1 → (WiFi) → AP2 → Switch → PC2 – adresy MAC niezmienione
5/42
Dlaczego przezroczystość MAC jest ważna?

Znaczenie dla działania sieci LAN

  • Switch w sieci LAN uczy się adresów MAC na podstawie ramek.
  • Jeśli AP zmieniałby adresy MAC – switch widziałby "obce" adresy.
  • Aplikacje działają poprawnie – adresy MAC docelowych urządzeń są poprawne.
  • DHCP, ARP, DNS – działają bez zmian.
Tablica CAM switcha – adresy MAC klientów WiFi widoczne bez zmian
6/42
Ramka 802.3 a 802.11 – różnice adresacji

Porównanie liczby adresów MAC

  • 802.3: DA (6B) + SA (6B) = 2 adresy.
  • 802.11: Address 1–4 = 3 lub 4 adresy (24–30 B).
  • 802.11 dodaje BSSID (MAC interfejsu radiowego AP).
Dwie ramki obok siebie – 2 vs 3/4 adresy
7/42
Translacja nagłówków – Ethernet → WiFi

Proces translacji z sieci przewodowej do bezprzewodowej

  • AP odbiera ramkę Ethernet z portu LAN.
  • Usuwa nagłówek 802.3 (DA + SA + Type).
  • Dodaje nagłówek 802.11 z odpowiednimi adresami.
  • Address 1 = DA (klient), Address 2 = BSSID (AP), Address 3 = SA (źródło w LAN).
Proces translacji – Ethernet → 802.11
8/42
Translacja nagłówków – WiFi → Ethernet

Proces translacji z sieci bezprzewodowej do przewodowej

  • AP odbiera ramkę 802.11 od klienta.
  • Usuwa nagłówek 802.11.
  • Dodaje nagłówek 802.3 z zachowaniem oryginalnych SA i DA.
  • Address 1 = BSSID → DA (w Ethernet), Address 2 = SA (klient) → SA.
Proces translacji – 802.11 → Ethernet
9/42
BSSID – identyfikacja AP w ramce

Rola BSSID w ramce 802.11

  • BSSID = MAC interfejsu radiowego AP.
  • W ramce 802.11: Address 3 (dla From DS=1) lub Address 1 (dla To DS=1).
  • Umożliwia klientowi identyfikację, które AP wysłało ramkę.
  • W sieci ESS: każdy AP ma unikalny BSSID, ale ten sam SSID.
2 AP z tym samym SSID, różne BSSID
10/42
Przykład: Translacja w praktyce

Translacja krok po kroku

PC (MAC: AA:AA) → switch → AP1 (BSSID: BB:BB) → (WiFi) → STA (MAC: CC:CC).

Ramka Ethernet: DA=CC:CC, SA=AA:AA.

Po translacji (AP1): Address1=CC:CC (STA), Address2=BB:BB (BSSID), Address3=AA:AA (źródło).

STA odbiera → odpowiedź: SA=CC:CC, DA=BB:BB, Address3=CC:CC...

Translacja krok po kroku
11/42
CLI RouterOS – sprawdzenie BSSID

Polecenia w MikroTik RouterOS

/interface wireless print

Pokazuje: BSSID (MAC interfejsu), SSID, band, channel.

Zrzut terminala RouterOS
12/42
WDS (Wireless Distribution System)

Łączenie wielu AP przez łącze bezprzewodowe

  • WDS: łączy wiele AP przez łącze bezprzewodowe.
  • Używa 4-adresowej ramki 802.11.
  • Address 4: oryginalny adres źródła (SA) lub przeznaczenia (DA).
2 AP w WDS – 4 adresy
13/42
4 adresy w WDS

Znaczenie pól adresowych w ramce WDS

To DSFrom DSAddress 1Address 2Address 3Address 4
11RATADASA
  • Address 1: Receiver Address (docelowy AP).
  • Address 2: Transmitter Address (nadawczy AP).
  • Address 3: Destination Address (docelowy host).
  • Address 4: Source Address (źródłowy host).
Tabela adresów WDS
14/42
WDS – przykład transmisji

4 adresy WDS na schemacie

PC1 (MAC: AA:AA) → AP1 (MAC: BB:BB) → (WDS) → AP2 (MAC: CC:CC) → PC2 (MAC: DD:DD).

Ramka od AP1 do AP2:

  • Address 1: CC:CC (RA = AP2).
  • Address 2: BB:BB (TA = AP1).
  • Address 3: DD:DD (DA = PC2).
  • Address 4: AA:AA (SA = PC1).
4 adresy WDS na schemacie
15/42
WDS – ograniczenia adresacyjne

Problemy skalowalności WDS

  • Wszystkie AP muszą być na tym samym kanale.
  • Address 4 wymaga obsługi po obu stronach (WDS peer).
  • Problem skalowalności: każdy AP musi znać WDS peer (statycznie lub dynamicznie).
3 AP w łańcuchu WDS – adresacja krok po kroku
16/42
Translacja w WDS – Ethernet ↔ 802.11

Zachowanie przezroczystości MAC w WDS

  • Ramka z Ethernetu (DA+SA+Type): AP dodaje Address 3 (DA) i Address 4 (SA).
  • Ramka z WDS: AP odtwarza nagłówek Ethernet z Address 3 (DA) i Address 4 (SA).
  • Przezroczystość MAC zachowana – oryginalne SA/DA w Address 4/3.
Translacja Ethernet ↔ WDS
17/42
Konfiguracja WDS w RouterOS

Przykład konfiguracji w MikroTik

/interface wireless set wlan1 mode=ap-bridge \
    wds-mode=dynamic wds-default-bridge=bridge1
/interface wireless wds add master-interface=wlan1 \
    wds-peer=00:11:22:33:44:55
/interface bridge add name=bridge1
/interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wlan1
/interface bridge port add bridge=bridge1 interface=wds1
Zrzut terminala RouterOS WDS
18/42
Konfiguracja WDS w Cisco IOS

Most bezprzewodowy w Cisco

interface Dot11Radio0
   station-role root
   bridge-group 1
   ! WDS wymaga dodatkowej konfiguracji

WDS w Cisco: wymaga trybu bridge z bridge irb.

Konfiguracja Cisco IOS WDS
19/42
Przykład: 3 AP w łańcuchu WDS

Łańcuch WDS – przepustowość

  • AP1 (gateway) → AP2 (mid) → AP3 (end).
  • Każdy AP zna sąsiednie WDS peer.
  • Ramka z PC1 do PC3: 2 transmisje WDS.
  • Każda transmisja: przepustowość spada o ~50%.
Łańcuch WDS z 3 AP
20/42
Problem skalowalności WDS

Ograniczenia łańcucha WDS

  • Maks. 4–8 AP w łańcuchu WDS.
  • Opóźnienie: każde WDS hop → ~1 ms.
  • Przepustowość: 100 Mbps → 50 Mbps → 25 Mbps → 12,5 Mbps.
  • Rozwiązanie: Mesh zamiast łańcucha.
Wykres spadku przepustowości w łańcuchu WDS
21/42
Porównanie: WDS a Bridge (3-addr)

Tabela porównawcza

CechaWDS (4-addr)Bridge (3-addr)
Adresy43
Przezroczystość MACTakTak
SkalowalnośćNiska (łańcuch)Wysoka (gwiazda)
KonfiguracjaSkomplikowanaProsta
Standard802.11-2007802.11
Tabela porównawcza WDS vs Bridge
22/42
Mesh 802.11s – adresacja 6-polowa

Ramka z 6 adresami MAC

  • W Mesh 802.11s ramka ma 6 adresów MAC.
  • Adresy zewnętrzne: DA (Destination) + SA (Source) – oryginalne.
  • Adresy wewnętrzne: RA (Receiver) + TA (Transmitter) – do routingu w mesh.
  • Adresy mesh: Mesh DA + Mesh SA – identyfikacja węzłów mesh.
Kluczowa różnica: W Mesh 802.11s rozróżniamy adresy zewnętrzne (końcowe urządzenia) i wewnętrzne (węzły mesh). To pozwala na routing multi-hop.
Nagłówek 802.11s z 6 adresami
23/42
Struktura ramki 802.11s

Pełny nagłówek Mesh Data

  • Frame Control (Type=Data, Subtype=Mesh Data).
  • Address 1: RA (następny węzeł).
  • Address 2: TA (poprzedni węzeł).
  • Address 3: DA (docelowy host).
  • Address 4: SA (źródłowy host).
  • Mesh Flags + Mesh TTL + Mesh Sequence Number.
  • Address 5 (Mesh DA): docelowy węzeł mesh.
  • Address 6 (Mesh SA): źródłowy węzeł mesh.
Pełny nagłówek 802.11s
24/42
Przykład: Ramka w Mesh 802.11s

3 węzły mesh z adresami

PC1 → Mesh Node A → (hop 1) → Mesh Node B → (hop 2) → Mesh Node C → PC2.

Ramka od A do B:

  • RA = B, TA = A.
  • DA = PC2, SA = PC1.
  • Mesh DA = C (końcowy węzeł mesh), Mesh SA = A.
3 węzły mesh z adresami
25/42
HWMP – Hybrid Wireless Mesh Protocol

Protokół routingu w 802.11s

  • Domyślny protokół routingu w 802.11s.
  • On-demand: AODV (Ad-hoc On-demand Distance Vector).
  • Proactive: tree-based do mesh gate.
  • Metric: airtime link metric (czas transmisji).
HWMP – odkrywanie trasy
26/42
Mesh Gate – brama do sieci LAN

Integracja mesh z siecią przewodową

  • Jeden (lub więcej) węzeł mesh podłączony do sieci przewodowej.
  • Ogłasza się jako Mesh Gate (Gate Announcement).
  • Inne węzły uczą się drogi do gate.
  • Ruch do Internetu → przez mesh gate.
Mesh gate + 3 węzły
27/42
Translacja w Mesh 802.11s

Ethernet ↔ Mesh – zachowanie przezroczystości

  • Ethernet → Mesh: dodanie nagłówka mesh z 6 adresami.
  • Mesh → Ethernet: usunięcie nagłówka mesh, zachowanie SA/DA.
  • Przezroczystość MAC zachowana.
Translacja Ethernet ↔ Mesh
28/42
Konfiguracja Mesh 802.11s w RouterOS

Przykład konfiguracji Mesh

/interface wireless set wlan1 mode=mesh \
    ssid=BiKUS-Mesh mesh-id=BiKUS-Mesh mesh-ttl=10
/interface wireless enable wlan1
  • mesh-id: identyfikator sieci mesh.
  • mesh-ttl: max liczba hopów (domyślnie 10).
3 MikroTiki w mesh
29/42
CLI RouterOS – sprawdzenie Mesh

Polecenia diagnostyczne Mesh

/interface wireless mesh print
/interface wireless mesh print neighbors
/interface wireless registration-table print
Zrzut terminala RouterOS Mesh
30/42
Porównanie adresacji: Ethernet, 802.11, WDS i Mesh

Zestawienie typów ramek

TypLiczba adresów MACPrzezroczystość
Ethernet (802.3)2 (DA+SA)
802.11 (3-addr)3 (DA+BSSID+SA)Nie dotyczy
WDS (4-addr)4 (RA+TA+DA+SA)Tak
Mesh (6-addr)6 (RA+TA+DA+SA+MeshDA+MeshSA)Tak
Tabela porównawcza adresacji
31/42
MAC Cloning w sieciach WLAN

Zmiana adresu MAC interfejsu WiFi

  • Zmiana adresu MAC interfejsu WiFi.
  • Powody: anonimizacja, testy, ominięcie MAC filter.
  • MAC Cloning w RouterOS: /interface wireless set wlan1 mac-address=....
  • W Cisco IOS: brak wsparcia (MAC = BSSID).
Terminal z macchanger
32/42
MAC Cloning w RouterOS

Konfiguracja MAC w RouterOS

/interface wireless set wlan1 \
    mac-address=02:00:00:00:00:01
  • Można zmienić adres MAC interfejsu.
  • Uwaga: zmiana MAC wpływa na BSSID (AP) lub źródłowy MAC (Client).
Konfiguracja MAC w RouterOS
33/42
MAC Spoofing – wpływ na tablicę CAM

Konsekwencje zmiany MAC w sieci

  • Switch uczy się adresów MAC po zmianie.
  • Jeśli zmienimy MAC na już istniejący – przełącznik może mieć konflikt.
  • W sieci WiFi: klient z nowym MAC jest traktowany jako nowy.
Tablica CAM switcha przed i po spoofingu
34/42
Wykrywanie MAC Spoofing w sieci WLAN

Metody ochrony przed spoofingiem

  • Port Security na przełączniku: limit MAC na port.
  • 802.1X: autoryzacja na podstawie certyfikatu.
  • DHCP Snooping: weryfikacja MAC z DHCP.
  • Monitorowanie zmian MAC w AP (logi).
Alert port security
35/42
Wpływ zmiany MAC na roaming

Zmiana MAC a ciągłość połączenia

  • Zmiana MAC klienta → AP traktuje jako nowego klienta.
  • Nowa autoryzacja, nowy AID.
  • Przerwa w komunikacji podczas zmiany.
  • W Windows 10/11: losowe MAC dla skanowania WiFi.
Zmiana MAC → rozłączenie → ponowne łączenie
36/42
Przykład: MAC spoofing w sieci publicznej

Ominięcie MAC Filter w kawiarni

  • Kawiarnia z MAC Filter (lista dozwolonych adresów).
  • Klient przechwytuje czyjś MAC (np. z Beacon).
  • Zmienia własny MAC na dozwolony.
  • Uzyskuje dostęp do sieci.
Kawiarnia – atak MAC spoofing
37/42
Obrona przed MAC Spoofing

Skuteczne metody ochrony

  • 802.1X z EAP-TLS – certyfikaty, nie MAC.
  • WPA3-Enterprise – indywidualne uwierzytelnienie.
  • Dynamic VLAN – przypisanie VLAN na podstawie użytkownika.
  • Monitoring: wykrywanie duplikatów MAC.
802.1X – ochrona przed spoofingiem
38/42
CLI MikroTik – sprawdzenie MAC klientów

Polecenie diagnostyczne w RouterOS

/interface wireless registration-table print

Pokazuje: MAC, interface, uptime, signal, tx-rate.

Zrzut terminala RouterOS registration-table
39/42
CLI Cisco – sprawdzenie MAC klientów

Polecenia diagnostyczne w Cisco IOS

show dot11 associations
show dot11 associations client

Pokazuje: MAC, state (associated/authenticated), AID, SSID, interface.

Zrzut terminala Cisco
40/42
Podsumowanie

Kluczowe wnioski

  1. Przezroczystość MAC – most bezprzewodowy nie zmienia adresów MAC.
  2. Ramka 802.11 ma 3–4 adresy MAC (BSSID, RA/TA).
  3. WDS używa 4-adresowej ramki z Address 4 = SA.
  4. Mesh 802.11s używa 6-adresowej ramki dla routingu multi-hop.
  5. Translacja nagłówków Ethernet ↔ 802.11 jest kluczowa dla integracji LAN/WLAN.
  6. MAC Cloning jest możliwy, ale narusza przezroczystość MAC.
  7. MAC Filter to słabe zabezpieczenie – łatwo ominąć spoofingiem.
Podsumowanie
41/42
Literatura

Literatura podstawowa i uzupełniająca

Książki:

  • Sieci komputerowe – Andrew S. Tanenbaum, David J. Wetherall, wyd. Rebis (wydanie polskie)
  • Łączność radiowa w sieciach WLAN – Krzysztof M. Brzeziński, wyd. Helion
  • Podstawy radiokomunikacji – Zbigniew Kustron, wyd. WKŁ
  • Sieci WiFi – budowa, konfiguracja, bezpieczeństwo – Jerzy S. Nowak, wyd. BTC

Netografia:

Literatura
42/42
Dziękuję za uwagę

Pytania?

Dziękuję za uwagę

Zapraszam do dyskusji

Dziękuję za uwagę