💡 WLAN und WiFi – In 4 Punkten leicht verstĂ€ndlich erklĂ€rt!

Viele von uns nutzten es tagtÀglich und manche können auch nicht ohne, aber was ist WLAN / WiFi eigentlich? Wie funktioniert es und was bedeutet diese komische Zahl 802.11?

Diese und weiter Fragen beantworten wir hier – und zwar so einfach, dass es sogar dein Opa verstehen wĂŒrde!
Hier sind die 4 wichtigsten Fragen und Antworten zu WLAN/WiFi.

Lesezeit: ~10 Min

Benötigte Vorkenntnisse:

  • Keine
Table Of Contents

1. Begriff – WLAN oder WiFi?

Schauen wir uns zuerst die Begriffe WLAN und WiFi an.

Im Grunde ist es egal, ob du es WLAN oder WiFi nennst, da klar ist was du meinst.
Dennoch gibt es einen kleinen Unterschied.

Was ist WLAN?

wlan gerÀte

Wireless Local Area Network, heißt auf Deutsch Kabelloses Lokales Netzwerk.

Wir bezeichnen es auch als Drahtloses-Netzwerk. Und genau das macht es auch.

Es vernetzt GerĂ€te drahtlos miteinander. Dadurch können Daten wie Videos, E-Mails und Fotos ĂŒber die Luft ĂŒbertragen werden. Das passiert mithilfe von Elektromagnetischen Wellen.

Das Gleiche macht das LAN – Local Area Network, nur nicht ĂŒber die Luft, sondern ĂŒber ein Kabel.

WLAN basiert auf dem Technologie-Standard IEEE 802.11 und wird oft als Wi-Fi vermarktet.

Was ist WiFi?

WiFi ist keine AbkĂŒrzung, es ist nur ein Markennamen, der von einer amerikanischen Marketingfirma fĂŒr Marketing Zwecke erfunden wurde.

Der Begriff WLAN wird mehr im Deutschsprachigen-Raum verwendet und WiFi im Englischsprachigen.

2. Wie funktioniert WLAN? (Die Stimme der DatenĂŒbertragung)

send, received on, wlan

Aufgrund der einfachen Handhabung ist WLAN sehr bleibt geworden und wird mittlerweile in fast jedem Haushalt verwendet.

Dennoch ist WLAN, technisch gesehen, eine relativ komplexe Technologie.

Kurzgesagt: Die Daten werden mithilfe von Sende/EmpfangsgerĂ€ten, Elektromagnetischen Wellen und verschiedensten Protokollen die mit dem Technologie-Standard IEEE 802.11 definiert sind, ĂŒbertragen.

Aber eines nach dem anderen.

FĂŒr das Bereitstellen von “Wireless Local Area Network” im Haushalt kommt der sogenannte WLAN-Router zum Einsatz.

WLAN Router

Ein Router ist ein Vermittler, er vermittelt Daten zwischen GerĂ€ten im lokalen Netzwerk und im Internet.

Bildlich gesprochen

router, wireless, network

Stell es dir so vor, wenn du eine E-Mail ĂŒber WLAN verschickst dann ist es so als wĂŒrde dein Computer diese E-Mail laut vorlesen.

Damit die E-Mail auch dort ankommt, wo sie ankommen soll, benötigt es jemanden, der Zuhört was dein Computer zu sagen hat. Der Zuhörer gibt die Informationen dann auch weiter.
Das macht der sogenannte Router.

Dabei macht es fĂŒr den Router keinen großen Unterschied, ob er die E-Mail ĂŒber die Luft (WLAN) oder ĂŒber Kabel (LAN) bekommt.

FĂŒr ihn ist in Bezug auf das WLAN die SignalstĂ€rke wichtig. Die gibt an wie gut der Router dein GerĂ€t hören kann und umgekehrt.

Das hĂ€ngt unter anderem davon ab, wie weit der Zuhörer (Router) und dein Computer voneinander weg sind. Außerdem wie viele WĂ€nde dazwischen sind und wie viele andere GerĂ€te Mitquatschen. Sprich, welche Frequenz verwendet wird.

(Eine genaue ErklÀrung was ein Router ist, gibt es in einem separaten Artikel.)

WLAN Frequenz

Das Signal besteht aus Elektromagnetischen Wellen, wie das Licht. Wir sagen auch Strahlung dazu. Das WLAN-Signal können wir in etwa mit der Stimme vergleichen, als wĂŒrde jemand mit tiefer oder mit hoher Stimme sprechen. 

Bildlich gesprochen

boy, microphone, scream

Die tiefe Stimme ist das Ă€ltere Frequenzband 2,4GHz und die hohe Stimme das neue 5GHz Band. Das 5GHz Band spricht schneller daher ist eine höhere DatenĂŒbertragung möglich.

Was bedeutet, dass du in der gleichen Zeit, mehr E-Mails verschicken oder mehr Dateien aus dem Internet herunterladen kannst. 

Das alte 2,4GHz Band spricht zwar langsamer, dafĂŒr aber “lauter”. Weshalb es eine höhere Reichweite hat und besser durch WĂ€nde geht. Das kommt daher das die WellenlĂ€nge der Elektromagnetischen Welle beim 2,4GHz Signal lĂ€nger ist als die vom 5GHz Signal. 

Solltest du daher Verbindungsprobleme mit deinem 5GHz WLAN haben, die SignalstĂ€rke nicht gut sein oder eine höhere Reichweite benötigen, kannst du versuchen auf die 2,4GHz Frequenz zu wechseln. Aber Achtung, beim 2,4GHz Band können andere Probleme auftreten.
Sprechen wir ĂŒber KanĂ€le. 

infografik was ist wlan
Was ist WLAN / Wifi? Funktionsgrafik

WLAN KanÀle

Wir wissen jetzt das es 2 Frequenzen gibt auf denen WLAN/WiFi ausgestrahlt wird, bzw. auf denen gesprochen wird. Das ist nur die halbe Wahrheit, denn diese Frequenzen werden noch mal in gewisse Bereiche unterteilt.

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Kommen wir zu den KanĂ€len.

Bildlich gesprochen

frequency, radio, scale

In unserer Metapher sind das noch mal Feinheiten in der Tiefe oder Höhe der Stimmlage. Das wird gemacht um zu gewĂ€hrleisten, dass auch bei mehreren WLAN Netzen eine ungestörte Kommunikation möglich ist. Als Beispiel 2,4GHz hat 14 benutzbare KanĂ€le:

  • Kanal 1 ist von 2401 MHz (2,401GHz) bis 2423 MHz (2,423GHz)
  • Kanal 2 ist von 2408 MHz (2,408GHz) bis 2428 MHz (2,428GHz)
  • Und so weiter.

Überlappung

Wie du oben siehst, ĂŒberlappen sich die KanĂ€le und das kann zu Problemen fĂŒhren. Gerade in Ballungszentren, wo es viele verschiedene WLAN-Netze gibt.

Du kannst es dir so vorstellen als wĂŒrden viele Menschen in einem Raum gleichzeitig sprechen und du wĂŒrdest versuchen den einen Kerl am anderen Ende des Raumes zu verstehen. Dabei hörst du nur einen Teil von dem was er dir erzĂ€hlen möchte.

Genau so geht es dem Router und deinem Computer auch. Bei 5GHz ist das besser, da gibt es ganze 24 KanĂ€le die sich nicht ĂŒberlappen.

Weshalb es in gut besiedelten Gebieten ratsam ist auf 5GHz zu wechseln, um Überlappungen der Frequenzen zu vermeiden. Ein Überlappungsfreier Kanal ist wie ein Freier Raum, indem nur wenige sprechen. Der kann zwar auch ĂŒberfĂŒllen, aber die Wahrscheinlichkeit dafĂŒr ist wesentlich geringer. Also, wenn der Zuhörer/Vermittler (Router) auf Kanal 1 eingestellt ist, dann hört und spricht er nur in diesem Bereich.

Jedes GerĂ€t das mit ihm verbunden ist, muss auf diesem Kanal zuhören und sprechen. Den Kanal kannst du entweder manuell am Router einstellen oder der Router entscheidet selbst, welchen Kanal er nimmt.

Die modernen Router schauen zuerst auf welchem Kanal am wenigsten gesprochen wird und wĂ€hlen diesen automatisch. Das funktioniert nicht immer zuverlĂ€ssig, weshalb du auch probieren kannst den Kanal manuell zu wechseln.

Möchtest du wissen, was es mit der Frequenz auf sich hat und warum die WellenlÀnge besagt, wie gut ein Signal durch WÀnde kommt oder wie du die Geschwindigkeit deines WLANs verbessern kannst?

Was ist Strahlung? Elektromagnetische Wellen erklÀrt

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WLAN SSID

Die SSID steht fĂŒr Service Set Identifier. Das heißt so viel wie Dienst Einstellungs-Identifikation und ist nichts anders als der Name des WLANs. Du hast es bestimmt schon gesehen. Ein neuer Router hat fast immer einen kryptischen Namen wie B5243-TZ23.

Das ist die Hersteller Nummer des GerĂ€ts und wird oft als SSID verwendet. Du kannst die SSID ganz einfach in den Einstellungen des Routers Ă€ndern. In manchen Gebieten gibt es einen regelrechten Wettstreit wer den coolsten oder witzigsten WLAN-Namen hat.
Auf Reddit gibt es einen eigenen Bereich dafĂŒr. Lang lebe das Internet und seine Nutzer.

3. Was bedeutet Sicherheit im WLAN?

cyber security, protection, technology

Bei der Frage was ist WLAN? – DĂŒrfen wir die Sicherheit nicht Außenvorlassen, denn eines der grĂ¶ĂŸten Probleme von “Wireless Local Area Network”, ist die Sicherheit.
Zur Beschreibung nehme ich wieder die Metapher der Stimme und des laut Vorlesens her.

Wenn du deinem Nachbarn jetzt volle Möhre deine Bankdaten ins Gesicht schreien wĂŒrdest, wĂ€re das vermutlich schlecht. So Ă€hnlich verhĂ€lt es sich mit deinem Computer und dem WLAN/WiFi.

Dein Computer oder Smartphone sollte deine Bankdaten auch nicht verstÀndlich herumschreien.

Deshalb haben sich einige schlaue Köpfe hingesetzt und sich ĂŒberlegt wie sie jetzt die Informationen herumschreien können ohne das jeder versteht was da geschrien wird.

DafĂŒr wurden Sicherheitsstandards entwickelt. Diese Standards definieren die verwendete VerschlĂŒsselungs- und Authentifizierungs-Methoden.

Sicherheitsstandards / Sicherheitstyp

Die Bekanntesten sind WEP und WPA.

  • WEP – Wired Equivalent Protection: WEP war 1997 der erste Versuch WLAN sicherer zu machen. Mit dem “Kabelgebundenen gleichwertigen Schutz”, sollte der gleiche Schutz wie mit Kabel gewĂ€hrleistet werden, indem die Verbindung verschlĂŒsselt wird. Dieser Schutz hielt nicht lange, denn das Passwort konnte leicht geknackt werden.
  • WPA – Wi-Fi Protected Access: Der Nachfolger des WEP, der Wi-Fi GeschĂŒtze Zugang, versprach ab 2003 mehr Sicherheit. Die VerschlĂŒsselung an sich ist sehr gut mit WPA, jedoch war es ab 2009 möglich sich durch aushebeln der Authentifizierungsmechanik, Zugang zu einem drahtlosen Netzwerk zu verschaffen. Deshalb wurde eine neue Version entwickelt was bis heute der Standard darstellt, das WPA2.
  • WPA2 – der heutige Sicherheitsstandard ist mittlerweile auch nicht mehr zu 100% sicher, weshalb sein Nachfolger das WPA3 seit 2018/19 zur VerfĂŒgung steht. Bis dieses aber der neue Standard wird und alle GerĂ€te Hersteller darauf umgestiegen sind, werden noch ein paar Monate oder Jahre vergehen.
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VerschlĂŒsselung

password, app, application

Eines vorne weg – Die VerschlĂŒsselung an sich ist um einiges komplexer als ich es hier beschreibe aber damit es auch Nicht-Techniker und Mathematiker verstehen, bleiben wir bei der Metapher und halten es einfach.

Bei der WLAN/WiFi VerschlĂŒsselung werden die Informationen die dein Computer dem Vermittler (Router) zurufen möchte, hergenommen und durch andere Buchstaben und Zahlen ersetzt. Sollte jemand mithören, wird er nur Kauderwelsch hören und nichts mit den Informationen Anfangen können.
(Du schreist deinem Nachbarn gleichermaßen unverstĂ€ndliche Worte und Zahlen ins Gesicht anstatt deiner Bankdaten.) 

Damit der Router die Informationen wieder richtig zusammensetzten kann, mĂŒssen sich Computer und Router zuerst auf einen SchlĂŒssel einigen. Mit diesem SchlĂŒssel werden die Informationen dann ver- und entschlĂŒsselt. 

Der SchlĂŒssel entsteht aus der Methode (auch Algorithmus genannt) mit der die Buchstaben ausgetauscht werden. Dieser wird zwischen deinem Router und deinem Computer ausgehandelt und nur sie kennen ihn. Eine sehr einfache VerschlĂŒsselung (auch Hashing genannt) wĂ€r dann wie folgt.

VerschlĂŒsseln wir das Wort “Hallo”.

Der SchlĂŒssel lautet:

  • H=1
  • a=5
  • l=9
  • o=2

Dann wĂŒrde dein Computer, wenn er dem Router “Hallo” sagen möchte, nur 15992 rufen. Der Router, der den richtigen SchlĂŒssel besitzt, kann dann das Wort “Hallo” zusammensetzten. 

Die Verwendung von Zahlen ist hier die Methode und die einzelne Zahl in Kombination mit dem Buchstaben, der SchlĂŒssel. Als Methode könnten wir auch andere Buchstaben nehmen oder viel lĂ€nger Zahlen.

Ich hoffe, das ist verstĂ€ndlich. Wie bereits erwĂ€hnt, der SchlĂŒssel beim WLAN ist natĂŒrlich viel komplexer und die Methode die zur VerschlĂŒsselung verwendet wird, bedeutend umfangreicher da die Methoden aus Algorithmen bestehen, aber sinngemĂ€ĂŸ gleich.

WPA2 VerschlĂŒsselung

Bei WPA2 ist der aktuellste VerschlĂŒsselungstyp AES, also die Methode/Algorithmus mit der verschlĂŒsselt wird.

Außerdem wird bei WPA2 ein eigener VerschlĂŒsselungschip verwendet der mit einem 256-Bit SchlĂŒssel arbeitet.

FĂŒrs VerstĂ€ndnis. Der aktuell schnellste Supercomputer der Welt wĂŒrde Millionen von Jahren brauchen um einen 256-Bit AES SchlĂŒssel zu knacken.

Der Einzige Weg diesen SchlĂŒssel in akzeptabler Zeit zu knacken wĂ€re es einen Fehler in der Methode also im AES zu finden.

Es stellt sich noch die Frage wie der Router und der Computer vereinbaren können welchen SchlĂŒssel sie verwenden bevor sie Anfangen Informationen auszutauschen.
Da kommt dann die Authentifizierung ins Spiel.

Authentifizierung

hacker, scammer, scam

Damit sich nicht jeder mit deinem Router unterhalten kann und es eine Möglichkeit gibt den SchlĂŒssel zur VerschlĂŒsselung auszutauschen, braucht es ein System das dafĂŒr sorgt das nur diejenigen sich unterhalten dĂŒrfen, die auch dazu Berechtigt sind.

Die Berechtigung dafĂŒr erhalten alle die das WLAN-Passwort kennen.
Genau dieses Passwort ist es, das du bei deinem Smartphone oder Computer eingibst, wenn du dich zum ersten Mal mit deinem WLAN verbindest.

Dein WLAN-Passwort ist nicht der SchlĂŒssel fĂŒr die VerschlĂŒsselung, er ist die Berechtigung mit deinem Router zu sprechen und einen SchlĂŒssel auszuhandeln.

Bei WPA2 gibt es auch die Möglichkeit verschiedene Authentifizierungsmethoden zu wĂ€hlen, eines davon ist statt oder zusĂ€tzlich zu einem Passwort ein Zertifikat oder eine Smartcard zu verwenden. Dann wird von 802.1X oder WPA2-Enterprise gesprochen, was fĂŒr Unternehmen entwickelt wurde und mehr Sicherheit bietet.

Aber was bedeutet dieses 802.1x oder 802.11ac eigentlich? Sprechen wir noch kurz ĂŒber den Technologie-Standard.

4. 802.11xy – Bitte was?

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Du hast vielleicht schon mal auf einem Router oder in einer GerĂ€tebeschreibung gesehen das dieses GerĂ€t WLAN 802.11xy oder IEEE 802.11xy, unterstĂŒtzt und bei der Frage “Was ist WLAN?” ist diese Bezeichnung sehr wichtig.

Zugegeben, 802.11xy gibt es nicht, meistens steht da b, g oder ac.
Die am hÀufigsten verwendeten Standards sind:

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NameGeschwindigkeitReichweite im Haus (ca.) abhÀngig von WÀnden
802.11b11 MBit/s38 m
802.11g54 MBit/s38 m
802.11n150 – 600 MBit/s70 m
802.11ac867 – 1733 MBit/s70 m


Aber was bedeuten diese Ziffern und Zahlen eigentlich?
Stell dir dafĂŒr einen großen Aktenschrank vor.

IEEE – der Name des Aktenschranks

Die genaue Bezeichnung lautet IEEE 802.11xy. Dabei steht IEEE fĂŒr “Institute of Electrical and Electronics Engineers” auf Deutsch Institut fĂŒr Elektro- und Elektronikingenieure, mit Sitz in New York.

Das sind die Kollegen die sich zusammensetzten und darĂŒber entscheiden an welche Richtlinien und Protokolle (in Technologiekreisen Standards genannt) sich Hersteller von GerĂ€ten halten mĂŒssen, wenn sie eine bestimmte Technologie verwenden.

LAN und WLAN gehören zu diesen Technologien.

Die Zahl 802 – Die Beschriftung der Aktenschublade

LAN und WLAN haben die Kennnummer 802 des IEEE unter der die Standards fĂŒr Lokale Netzwerke definiert sind. Die Zahl ist also nur die Nummer der Aktenschublade in der alle Richtlinien und Protokolle fĂŒr Lokale Netzwerke beim IEEE zusammengefasst sind.

.11 – Die Bezeichnung der Akte

Die letzte Ziffer ist die Kennnummer der Standards fĂŒr Funknetzwerke, sprich WLAN/WiFi. Gewissermaßen der Akten-Name fĂŒr “Wireless Local Area Network”. Darin werden zwei Dinge genau beschrieben, der Medium-Zugriff und die physische Schicht. 

  • Medium-Zugriff – auch bekannt als MAC (Media Access Control) wird benötigt um sicherzustellen, dass ein Netzwerk von mehreren GerĂ€ten gleichzeitig verwendet werden kann und es dabei zu keinem Datenverlust kommt, wenn diese GerĂ€te gleichzeitig an das gleiche GerĂ€t senden, z.B. an einen Router.
  • Physische Schicht – damit wird beschrieben auf welche Art und Weise Daten ĂŒbertragen werden sollen. Genauer gesagt, wie ein einzelnes Bit (Kleinste Dateneinheit) von A (Computer) nach B (Router) kommt.

xy – Die Überschrift eines Blattes in der Akte

Ich hĂ€tte gerne den Wortwitz mit “Aktenzeichen xy ungelöst” gebracht, aber dann funktioniert diese Metapher leider nicht mehr. Der Buchstabe oder die Buchstaben bezeichnen die Normen, also die Vorgabe bestimmter Eigenschaften. Diese Normen haben sich im Laufe der Zeit weiterentwickelt. Angefangen 1997, noch ohne Buchstabe, dann mit a, als erster Buchstabe, bis zum heute aktuellsten Standard ax. Es werden folgende Eigenschaften in den Normen festgehalten: 

  • Datenrate: Die Geschwindigkeit mit der die Daten ĂŒbertragen werden, in Mbit/s
  • Frequenzband: wie oben beschrieben die “Stimmlage” 2,4GHz – 5GHz
  • SignalĂŒbertragungstechnologie: dabei geht es darum möglichst viele Daten, verlustfrei ĂŒbertragen zu können.
  • Sicherheit/VerschlĂŒsselung: Mit welcher Sicherheitstechnologie die Daten ĂŒbertragen werden WEP/WPA.

 Eine technische Beschreibung und die bekanntesten Normen findest du auf Wikipedia.
https://de.wikipedia.org/wiki/IEEE_802.11

WLAN in Zahlen

Ich finde es immer interessant noch ein paar Zahlen und Statistiken zu einem Thema zu hören, auch wenn sie nicht im direkten Zusammenhang mit der Frage “Was ist WLAN?” stehen.

  • 2021 werden voraussichtlich 22 Milliarden GerĂ€te ĂŒber “Wireless Local Area Network” verbunden sein.
  • Um einen 256-Bit AES SchlĂŒssel zu knacken, benötigt der schnellste Supercomputer Millionen von Jahren.
  • FĂŒr einen 2048-Bit RAS SchlĂŒssel, ca. 6 Quadrillionen Jahre.
  • Rund 86% der Haushalte in Deutschland verwenden bereits WiFi.

Schlusswort – Was ist WLAN?

Vom Begriff zur Sicherheit bis hin zur technischen Bezeichnung haben wir in diesem Artikel alles abgedeckt.

Das Verstehen dieser Technologie kann dir persönlich weiterhelfen, denn dadurch hast du das Wissen, um Probleme damit schneller zu lösen.

Ich hoffe, du konntest durch die ErklÀrung der Begriffe und der Technologie einen Einblick in die Technik erhalten.

Falls du noch Fragen oder Anregungen hast, dann lass mir doch gerne ein Kommentar da oder schreib mir ĂŒber mein Kontaktformular.

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