¿QUÉ ES
UNA RED?
Una red es
un conjunto de computadoras interconectadas entre sí, ya sea por medio de
cables o de ondas de radio (Wireless).
El
principal propósito de armar una red consiste en que todas las computadoras que
forman parte de ella se encuentren en condiciones de compartir su información y
sus recursos con las demás. De esta manera, se estaría ahorrando dinero, debido
a que si se colocara un dispositivo, por ejemplo, una impresora, todas las
computadoras de la red podrían utilizarlo.
Los recursos
que se pueden compartir en una red son:
•
Procesador y memoria RAM, al ejecutar aplicaciones de otras PC.
• Unidades
de disco duro.
• Unidades
de disco flexible.
• Unidades
de CD-ROM/DVD-ROM.
•
Impresoras.
• Fax.
• Módem.
• Conexión
a Internet.
También es
posible compartir la información almacenada en las computadoras conectadas
a la red, por ejemplo:
•
Ejecución remota de programas de aplicación.
• Bases de
datos.
•
Documentos en general (archivos de texto, imagen, sonido, video, etc.).
• Directorios
(carpetas).
Como
ventaja adicional, la instalación de una red ofrece una interfaz de comunicación
a todos sus usuarios. Esto se logra por medio de la utilización del correo
electrónico, el chat y la videoconferencia.
Clasificación
de redes
Existen dos
tipos básicos de redes según su ubicación: redes de área local (LAN) y
redes de área extensa (WAN). A continuación, podemos encontrar una
amplia explicación de ambos tipos y de sus usos.
WIRELESS
Redes de
área local (LAN)
Se
denomina redes LAN (Local Area Network) a aquéllas que tienen
cerca las computadoras: en la misma habitación, en diferentes pisos de un
edificio o en edificios muy cercanos.
Las redes
de área local proveen una excelente velocidad de transferencia, que va desde
los 10 hasta los 1.000 Mbps. Esto se debe a la corta distancia existente entre
las computadoras, lo cual evita las interferencias.
Redes de
área extensa (WAN)
Las redes
del tipo WAN (Wide Area Network) tienen las computadoras situadas
en lugares distantes, como diferentes ciudades, provincias, regiones, Compras
Ventas
La red WAN
más grande del mundo no es de uso exclusivo de una sola empresa y es conocida por
todo el mundo. ¿Su nombre? Internet.
En su interior, contiene numerosísimas redes de tipo WAN y LAN, además de
usuarios individuales que gozan de sus servicios.
LA RED WAN
MÁS GRANDE DEL MUNDO países, continentes o, simplemente, edificios muy lejanos
dentro de una misma zona. Esta peculiaridad las más proclives a las
interferencias, lo cual disminuye su velocidad de transferencia a 30 Mbps.
Por lo
general, utilizan la línea telefónica para conectarse entre sí, aprovechando la
infraestructura lograda por Internet. No obstatante, las empresas de mayor
envergadura unen las computadoras que forman parte de la red mediante una
conexión satelital para conectar, por ejemplo, a sucursales situadas en
diferentes países.
Ventajas
del trabajo en red
Ya
mencionamos anteriormente que la implementación de una red tiene como propósito
compartir los recursos de las computadoras que la conforman.
A partir
de esto se desprenden las siguientes ventajas:
• Disminución
del costo del hardware: esto es posible debido a que se comparten los
recursos de hardware. En consecuencia, no es necesario, por ejemplo, instalar
una impresora en cada computadora, sino que alcanza con conectarla a una sola
de las máquinas que conforman la red.
Sucursal 2
Sucursal 1
Empresa madre
WIRELESS
• Disminución
del costo del software: esto se debe gracias a que es más económico adquirir
un conjunto de licencias para cada máquina de la red que comprar el programa
para cada PC en particular.
• Intercambio
de información: con la implementación de una red, se evita el intercambio
de información entre computadoras mediante disquetes, CD u otros soportes de
almacenamiento que pueden dañarse o perderse.
De esta
manera, el intercambio se produce en forma rápida y segura.
• Backups
o copias de seguridad: se puede realizar una sola copia de seguridad de
todo el contenido de la red, con lo cual se logra mayor velocidad en su armado
y se evitan los backups fragmentados de cada máquina.
• Espacio
de almacenamiento: se disminuye la aparición de archivos duplicados en
varias máquinas, ya que una computadora
central posee una versión actualizada de los mismos.
• Actualizaciones:
aporta velocidad al evitar actualizar la información contenida en todas las
computadoras.
• Administración
y comunicación de los empleados: con una red podemos administrar, controlar
y auditar a todos los empleados que trabajan con una computadora. Además, todos
los empleados interconectados pueden comunicarse entre sí gracias al chat,
correo electrónico y videoconferencia.
• Seguridad:
mediante una red es posible verificar y controlar los accesos no autorizados,
intrusiones e intencionalidad de destruir información. Es posible centralizar
la seguridad mediante el empleo de usuarios y contraseñas.
Si la red
no se encuentra instalada y administrada adecuadamente, usuarios
malintencionados (internos o externos a la red) podrían poner en riesgo la
integridad de nuestra información. Aquí es donde toma especial protagonismo el Administrador de la red,
que debe encargarse de evitar estas acciones.
SEGURIDAD
DE LA RED
Desventajas
del trabajo en red
A
continuación, se detallan las desventajas de la instalación de una red en una empresa.
Como veremos, son muchas menos que las ventajas.
• Inversión
inicial: para implementar una red es necesaria una inversión de recursos,
como tiempo, dinero y esfuerzo a fin de diseñarla (compra, configuración e
instalación del hardware y del software).
• Capacitación
del personal: también es necesario invertir mucho tiempo, dinero y esfuerzo
en la capacitación del personal. Hasta que los empleados no logren aprender el
funcionamiento básico de la red, puede producirse una merma en la
productividad.
• Clima
laboral: suele suceder que el aprendizaje de una nueva tecnología provoque
problemas de adaptación del personal y genere cierto malestar en aquellos
sectores hostiles al cambio.
¿QUÉ SON
LAS REDES INALÁMBRICAS?
Tal como
su nombre lo indica, las redes inalámbricas son aquéllas que carecen de cables.
Gracias a las ondas de radio, se lograron redes de computadoras de este tipo,
aunque su creación refirió varios años de búsqueda.
Esta
tecnología facilita en primer lugar el acceso a recursos en lugares donde se
imposibilita la utilización de cables, como zonas rurales poco accesibles.
Además,
estas redes pueden ampliar una ya existente y facilitar el acceso a usuarios
que se encuentren en un lugar remoto, sin la necesidad de conectar WIRELESS
Son
dispositivos que se usan como concentradores, ya que todas las PC de la red se
conectan a ellos. Un hub, al recibir información, la distribuye a todos las PC
de la red, y éstas últimas verificarán si son las destinatarias de la
información. En cambio, el switch, envía los datos sólo al destinatario
correspondiente, con lo cual disminuye el tráfico de la red.
¿QUÉ SON
LOS HUB Y LOS SWITCH?
Sus computadoras a un hub o a un switch por
intermedio de cables. Estos usuarios podrían acceder a la red de su empresa o a
la computadora de su casa en forma inalámbrica, sin configuraciones
adicionales.
Claro que
para esto se necesitará no sólo de los materiales, sino también de los
conocimientos básicos para lograrlo. El aprendizaje de éstos últimos representa
el objetivo de este libro, que tiene como fin lograr que el lector pueda armar
redes inalámbricas en forma eficiente y ágil.
En el
transcurso de los capítulos, veremos detalladamente todas las cuestiones que
debemos considerar para lograr una tarea exitosa y, también, todas las medidas
de seguridad que es necesario tener en cuenta.
Antes de
empezar, cabe conocer el significado de los términos fundamentales que
utilizaremos en esta obra:
• Wireless:
en inglés, su significado es sin cables, y se denomina así a los
dispositivos que no utilizan cables para realizar el envío y la recepción de
datos.
• Wi-Fi:
abreviatura del término inglés Wireless Fidelity. Es el término
utilizado corrientemente para una red local sin cables (WLAN) de alta
frecuencia.
• WLAN (Wireless
Local Area Network, o red de área local inalámbrica): una
WLAN es un
tipo de red de área local (LAN) que utiliza ondas de radio de alta frecuencia
en lugar de cables para comunicar y transmitir datos.
• Bluetooth:
tecnología y protocolo de conexión entre dispositivos inalámbricos.
Incluye un
chip específico para comunicarse en la banda de frecuencia comprendida entre
2,402 y 2,480 GHz con un alcance máximo de 10 metros y tasas de transmisión de
datos de hasta 721 Kbps (más adelante, veremos qué significa esto).
¿Qué son
las redes inalámbricas?
Un
protocolo es un conjunto de reglas que establece cómo se transmiten, empaquetan
y direccionan los datos en una red. Todas las computadoras de una red deben
soportar el mismo protocolo, de lo contrario, no podrán comunicarse. Los más
utilizados actualmente son: NEtBIOS (NetBEUI), UPX/SPX y TCP/IP.
¿QUÉ ES UN
PROTOCOLO DE COMUNICACIÓN?
DIFERENCIAS
CON LAS REDES CABLEADAS
Algo que
siempre se preguntan quienes poseen interés en las redes Wireless es en qué
consiste la diferencia entre éstas y las cableadas. Las redes cableadas brindan
una gran utilidad gracias a su estabilidad, performance y adaptación.
Esto se
logró básicamente por los enormes avances tecnológicos y por el progreso que
representaba poder compartir archivos, periféricos, impresoras, escáneres y
todo tipo de recursos de las computadoras que son parte de la red.
También
podemos hablar del desarrollo que protagonizaron todas las empresas de
tecnología de redes. Éstas fabricaron cientos de productos con los que se logró
obtener una mayor performance y conectividad a lo largo de los años. Para
nombrar sólo algunos, podemos afirmar que los hubs, switches y routers fueron
las grandes estrellas dentro de las redes cableadas. Pero estos dispositivos y
avances no lograron lo que sí consiguen las redes inalámbricas, y esto es lo
que veremos a continuación.
¿Qué me
ofrece de nuevo una red Wireless?
La
principal ventaja que supone una red Wireless frente a una de cables, es la movilidad.
En la actualidad, muchos usuarios y empleados de empresas requieren para sus
tareas acceder en forma remota a sus archivos, trabajos y recursos. La red
Wireless permite hacerlo sin realizar ninguna tarea compleja de conexión o
configuración, y evita que cada usuario viaje hasta su empresa o su casa para
poder acceder a los recursos de su red de datos.
En síntesis,
las redes inalámbricas –a diferencia de sus antecesoras– son:
WIRELESS
El sitio
web www.wireless-station.com se dedica a dar información relacionada con
las redes Wireless. Posee secciones de
noticias, actualidad, curiosidades y amplio material para los usuarios y
técnicos que utilicen redes Wireless.
MÁS
INFORMACIÓN SOBRE WIRELESS
• Más
simples de instalar.
•
Escalables muy fácilmente
• Menos
complejas en su administración.
El hecho
de que no posean cables, nos permite adaptarlas a casi cualquier estructura, y
prescindir de la instalación de pisos técnicos y la instalación de cables
molestos que crucen oficinas, habitaciones familiares y, en algunos casos,
hasta baños.
A través
de esta tecnología, puede disponerse de conexión a Internet casi en cualquier
lugar donde se cuente con tal servicio y, de esta forma, también a todas las
ventajas que nos ofrece la Red de redes respecto de lo que es comunicación e
información.
DESVENTAJAS
DE LAS REDES WI-FI
Ahora, en
cambio, haremos hincapié en algunas de las desventajas más notorias que acarrea
la instalación de una red Wireless.
La primera
de ellas es la velocidad. Como veremos más adelante, hasta el momento las
redes Wi-Fi no superan la velocidad de 54 Mbps, mientras que las redes
cableadas ya llegaron hace unos cuantos años a los 100 Mbps.
Otro punto
por tener en cuenta es la seguridad. Muchas redes Wireless sufren accesos
no debidos, gracias a la inexperiencia de quienes las instalaron y no
configuraron correctamente los parámetros de seguridad. Éstas son invadidas por
usuarios que las acceden hasta con dispositivos de menor jerarquía, como
por ejemplo Palms, PDA o pequeños dispositivos portátiles. Por tales motivos,
es imprescindible cumplir en la configuración de estas redes con una serie de
requisitos mínimos e indispensables concernientes a la seguridad, tema que
trataremos profundamente en este libro.
Otro punto
débil presente en las redes Wireless consiste en su propensión a
interferencias. Debido al rango de señal en el cual trabajan (en su mayoría
en los 2,4 GHz) suelen ser interferidas por artefactos de uso común en cualquier
casa u oficina, como teléfonos inalámbricos, que utilizan ese mismo rango de
comunicación.
Desventajas
de las redes Wi-Fi
¿CÓMO
FUNCIONA LO INALÁMBRICO?
Muchas veces
nos preguntamos cómo es que los dispositivos inalámbricos funcionan sin
necesidad de cables. Si bien ya nos acostumbramos a ellos, no sabemos cómo
trabajan. En las próximas líneas veremos cómo funciona esta tecnología para
tener un panorama más claro que valga de introducción para explicar la forma en
que éstos trabajan.
Para
transportar la información de un punto a otro de la red sin necesidad de un
medio físico, se utilizan ondas de radio. Al hablar de ondas de radio,
nos referimos normalmente a ondas portadoras1 de radio sobre las
que se transporta la información (trasladando la energía a un receptor remoto).
La
transmisión de datos entre dos computadoras se realiza por medio de un proceso
conocido como modulación de la portadora. El aparato transmisor agrega
datos a una onda de radio (onda portadora). Esta onda, al llegar al
receptor, es analizada por éste, el cual separa los datos útiles de los
inútiles.
Una frecuencia
de radio es la parte del espectro electromagnético donde se generan ondas
electromagnéticas mediante la aplicación de corriente alterna a una antena. Si
las ondas son transmitidas a distintas frecuencias de radio, varias
ondas portadoras pueden existir en igual tiempo y espacio sin interferir entre
sí, siempre que posean una frecuencia distinta. Para extraer los datos, el
receptor debe situarse en una determinada frecuencia (frecuencia portadora)
e ignorar el resto.
WIRELESS
ONDA
PORTADORA:
una onda portadora es una forma de onda que es modulada
por una señal que se quiere transmitir (señal moduladora). Esta onda
portadora es de una frecuencia mucho más alta (del espectro electromagnético), que
la de la señal moduladora. De esta manera, se logra transmitir más fácilmente
la señal, y el alcance que se consigue es superior.
Las ondas
portadoras son usadas cuando se transmiten señales de radio a un
radiorreceptor. Tanto las señales de modulación de amplitud (AM) como las de
frecuencia modulada (FM) son transmitidas con la ayuda de frecuencias portadoras.
Por ejemplo, la frecuencia para una estación de radio determinada es en
realidad la frecuencia de su onda portadora.
SEÑALES
INALÁMBRICAS
Las
primeras redes inalámbricas conocidas fueron las infrarrojas, que trabajaban con
frecuencias de radiación electromagnética más bajas que las actuales redes
Wireless. Estas redes, si bien siguen existiendo, tienen el inconveniente de
requerir que no exista casi ningún obstáculo entre un dispositivo y otro para
lograr una buena comunicación entre éstos. De lo contrario, se pierde la señal y
no se pueden transferir datos entre ellos. En cambio, las actuales redes sin
cables han solucionado en gran medida este inconveniente, permitiendo que, por
ejemplo, dos PCs puedan ubicarse en diferentes espacios y transmitir información
con incluso una pared de por medio.
En la
tecnología infrarroja, como ventaja, podemos decir que no existen problemas de
seguridad ni de interferencias ya que estos rayos no pueden atravesar los
objetos sólidos.
A
continuación, se incluyen algunos ejemplos de dispositivos con tecnología infrarroja:
• Palms •
Teclados
•
Impresoras de red • Pocket PC
•
Teléfonos celulares • Agendas electrónicas
• Mouse
Señales
inalámbricas
Científicos
alemanes detectaron agujeros de seguridad en las conexiones satelitales de
Internet.
En sus investigaciones, los expertos pudieron detectar –sin necesidad de usar herramientas
de intrusión– una serie de direcciones privadas de correo electrónico, números
de tarjetas de crédito y otros datos personales.
SEGURIDAD
FATAL
CONFIGURACIONES
DE RED
PARA
RADIOFRECUENCIA
Las
configuraciones de red para radiofrecuencia pueden ser de muy diversos tipos y
tan simples o complejas como sea necesario.
El ejemplo
más básico consiste en dos computadoras equipadas con tarjetas adaptadoras
wireless, de manera tal que pueden hacer funcionar una red independiente (siempre
que se encuentren dentro del área de cobertura de las tarjetas adaptadoras).
Este tipo de red se denomina red peer to peer (punto a punto).
Cada
computadora poseerá acceso únicamente a los recursos de la otra.
Por medio
de la instalación de un Access Point (dispositivo que veremos detalladamente más
adelante), es posible duplicar la distancia a la cual los dispositivos pueden
comunicarse, ya que éstos actúan como repetidores de la señal.
Desde que
el Access Point se conecta a la red, cualquier cliente tiene acceso a los
recursos del servidor y, además, este dispositivo gestiona el tráfico de la red
entre las terminales más próximas. Cada Access Point puede servir a varias
máquinas, según el tipo y el número de transmisiones que se realicen.
Notebook
Pc con adaptador
Notebook
Pc con
adaptador
WIRELESS
NetRemote permite
transformar una Pocket PC en un control remoto para manejar equipos electrónicos
hogareños (TV, equipo de audio, etc.). Además, es el único programa que opera
Wireless (Wi-Fi) e Infrarrojos (IR) en un mismo mando, con lo cual es
posible controlar también la PC de escritorio con nuestra Pocket PC.
SOFTWARE
DE ADMINISTRACIÓN REMOTA
Existe un
gran número de aplicaciones en el mundo real con un rango de
15 a 50
dispositivos cliente con un solo Access Points. Los Access Point tienen un
alcance finito, que generalmente es del orden de los 150 metros en lugares
cerrados y de 300 metros en áreas abiertas.
En zonas
grandes, como por ejemplo un campus universitario o un edificio, es probable
que se necesite la instalación de más de uno de éstos (repitiendo la señal). El
objetivo es cubrir el área con células que solapen sus áreas así los clientes
puedan moverse sin cortes entre los grupos de Access Points. Esto es llamado roaming.
Laptop 2 PC 1 Laptop 3 Impresora
Router Laptop 1
PC 1 Laptop 2 Impresora
Router Laptop 1
Laptop 2
Impresora
Router
Laptop 1
Configuraciones
de red para radiofrecuencia
BANDAS DE
FRECUENCIA
Las bandas
de frecuencia son el resultado de la división del espectro electromagnético, con
el objeto de delimitar el acceso de usuarios a determinadas bandas.
En los
Estados Unidos y otros países, las bandas de frecuencia son de 900 megahercios
(MHz), 2,4
GHz y, en algunos casos, de hasta 5 GHz. Si bien estas bandas de frecuencia no
requieren licencia, los equipos que las utilicen deben estar certificados por
los reguladores del país donde se encuentren.
Los
aparatos que no poseen licencia utilizan una potencia baja y su alcance es limitado.
Estos dispositivos deben ser muy resistentes a las interferencias, debido al
hecho de que no se garantiza que los usuarios posean acceso exclusivo a estas
frecuencias sin licencia y, por lo tanto, pueden sufrir intrusiones.
DENOMINACIÓN
SIGLAS MARGEN DE FRECUENCIAS
Frecuencias
muy bajas VLF 3 - 30 KHz
Frecuencias
bajas LF 30 - 300 KHz
Frecuencias
medias MF 300 - 3.000 KHz
Frecuencias
altas HF 3 - 30 MHz
Frecuencias
muy altas VHF 30 - 300 MHz
Frecuencias
ultra altas UHF 300 - 3.000 MHz
Frecuencias
super altas SHF 3 - 30 GHz
Frecuencias
extra altas EHF 30 - 300 GHz
Las redes
Wireless prevalecen en gran medida ante el problema de la línea de visión, ya
que pasan a una frecuencia más alta que otros aparatos en el espectro electromagnético.
Estas redes funcionan a unos 2,4 GHz y, en algunos casos, a mayor frecuencia.
Aun así, se encuentran muy por debajo del espectro de luz visible.
Gracias al
uso de esa frecuencia, la longitud de la onda es tan imperceptible que logra
traspasar objetos sólidos.
Es por
esto que las redes inalámbricas funcionan perfectamente sobre distancias cortas
en espacios interiores, aunque en ocasiones algunos obstáculos pueden interferir
en la transmisión. Por consiguiente, a continuación veremos cuáles son los
materiales sólidos que más interfieren en las redes Wireless.
WIRELESS
INTERFERENCIA
Y ATENUACIÓN
Debido a
la naturaleza de la tecnología de radio, las señales de radio frecuencia pueden
desvanecerse o bloquearse por la acción de materiales ambientales. La inspección
en el lugar nos ayudará a identificar los elementos que afecten en forma
negativa a la señal. En la siguiente tabla, se enumeran los materiales nocivos que
debemos considerar con el propósito de realizar una instalación.
MATERIAL
EJEMPLO INTERFERENCIA
Madera
Tabiques Baja
Vidrio
Ventanas Baja
Amianto
Techos Baja
Yeso
Paredes interiores Baja
Ladrillo
Paredes interiores y exteriores Media
Hojas
Árboles y plantas Media
Agua
Lluvia / Niebla Alta
Cerámica
Tejas Alta
Papel
Rollos de papel Alta
Vidrio con
alto contenido en plomo Ventanas Alta
Metales
Vigas, armarios Muy Alta
Tabla 2. Materiales
que provocan interferencia en las señales inalámbricas.
10 102 104
KHz MHz
GHz Frecuencia
106 108
1010 1012 1014 1016 1018 1020 1022 1024 1026
Frecuencia
extremadamente baja
Frecuencia
muy baja
Ondas de
radio
Telefonía
celular
Radiación infrarroja
Luz
visible
Radiación
Ultravioleta
Rayos X
Rayos Gama
Microondas
Interferencia
y atenuación
Debido a
que las redes inalámbricas operan en un espectro de frecuencias utilizado
comúnmente por otras tecnologías, pueden encontrarse interferencias que
influyan negativamente en el rendimiento de nuestra red.
Las
siguientes son algunas de las tecnologías que más frecuentemente encontraremos en
el hogar o en la oficina, y que pueden causar inconvenientes:
•
Bluetooth
• Hornos
microondas
• Algunos
teléfonos inalámbricos (los que operan en 2,4 GHz o más)
• Otras
redes WLAN
AGREGAR
DATOS A LAS ONDAS DE RADIO
El hecho
de utilizar una parte del espectro electromagnético que puede traspasar objetos
sólidos fue un descubrimiento importante, pero no el más significativo en la
creación de las redes inalámbricas. Otro de los aspectos importantes consistió en
saber de qué manera se trasmiten los datos a través de las ondas de radio y
cómo son clasificadas por el receptor.
Para
enviar datos a través de ondas de radio se utiliza un estándar de
comunicación.
Esto
consiste en un conjunto de normas establecidas por instituciones
reguladoras-certificadoras
de telecomunicaciones a fin de que los dispositivos se comuniquen
correctamente. En cuanto a esto, el usuario, es decir nosotros, no tiene poder
de elección, ya que la transferencia de datos a través de medios inalámbricos
puede usar distintos tipos de estándares de comunicación.
Todos
estos tipos los comentaremos más adelante.
WIRELESS
La empresa
NETGEAR Inc., proveedor mundial de soluciones de redes de alto
rendimiento para PYMES, profesionales y hogares, ha anunciado el lanzamiento
del WGU624, el primer router firewall capaz de transmitir de forma
inalámbrica en dos frecuencias: 2,4 GHz y 5 GHz.
ROUTER DE
DOS FRECUENCIAS
¿Cómo
evitar el solapamiento de señales?
Más allá
de los diferentes estándares de comunicación que tiene este tipo de tecnología,
hay algo que todos tienen en común: la forma en que ordenan las señales de
datos que se solapan. En lugares de una densidad de población alta, podemos
llegar a encontrar un gran número de aparatos inalámbricos que están enviando
señales al mismo tiempo utilizando un grupo similar de frecuencias.
Los
dispositivos wireless usan dos tipos diferentes de estrategias para resolver este
solapamiento de señales:
• FH o
FHSS (espectro extendido con salto de frecuencias): en este
estándar, las frecuencias cambian alrededor de 1.600 veces por segundo. Este
tipo de estándar posee un gran número de
patrones de salto para que las redes que utilicen este espectro y se encuentren
en un lugar cercano unas a otras, no tengan posibilidad de usar la misma
frecuencia en forma simultánea.
• DS o
DSSS (espectro extendido de frecuencia directa): este espectro
divide una franja del ancho de banda en canales separados y no transmite
durante un largo tiempo en una misma frecuencia del canal. Debido a que utiliza
canales distintos en una misma zona, hay redes que pueden llegar a solaparse sin
que las señales de unas y otras se interfieran.
Estas dos
formas de transmisión de espectro extendido resisten las interferencias, ya que
no hay una sola frecuencia en uso constante.
El salto
de frecuencia puede ser también resistente a la posibilidad de que nos espíen,
ya que los patrones de salto pueden evitar casi todos los analizadores de
espectro.
Agregar
datos a las ondas de radio
La empresa
ForceFieldWireless lanzó al mercado una pintura que amortigua hasta un
90% la
energía emitida hacia el exterior por la red sin cables, bastante como para
evitar que alguien se meta en nuestra red y se aproveche de nuestro ancho de
banda.
PINTURA
WIRELESS
EL
HARDWARE
Para
establecer una conexión de tipo inalámbrico es necesario, al menos, realizar
dos cosas: instalar placas de red inalámbricas en cada una de las PC y
configurar un Access Point.
Como vimos
anteriormente, el Access Point es un dispositivo que permite ampliar el alcance
de la señal entre las dos o más computadoras conectadas a la red repitiéndola. Este
dispositivo es normalmente colocado en un lugar alto, pero podría colocarse en
cualquier lugar donde se obtenga la cobertura de radio deseada. El usuario
accede entonces a la red WLAN a través de adaptadores (placas de red)
conectados a su computadora.
Éstos
proporcionan una interfaz entre el sistema operativo del usuario y las ondas
mediante una antena.
En una
configuración típica de WLAN sin cable, los Access Points (switches inalámbricos)
reciben la información, la almacenan y la transmiten entre las computadoras que
acceden a él. Si tenemos un único Access Point, éste soportará un pequeño grupo
de usuarios y funcionará en un rango de treinta a varios cientos de metros
(según si disponemos de antenas amplificadoras o no).
WIRELESS
Wi-FI PCI
interna para PC.
Una nueva
cámara digital de Kodak permite que el usuario pueda enviar fotos por
correo electrónico –o subirlas a la Web– mediante una conexión Wi-Fi.
Las fotos obtenidas con la Kodak Easyshare One podrán ser guardadas
dentro del servicio virtual que creó la compañía: la Kodak Easyshare Gallery.
CÁMARA DE
FOTOS WIRELESS
Dispositivos
Wi-Fi
Ante el
crecimiento de la tecnología Wi-Fi a un nivel cada vez más popular, las
empresas fabricantes de dispositivos tecnológicos de redes no se quedaron atrás
y comenzaron a producir aparatos con este tipo de tecnología. Unos de los
poseedores de estas dotes más usados son los celulares: los más modernos ya
poseen tecnologías como Bluetooth y Wi-Fi, que les permiten conectarse a las
redes caseras Wireless para compartir sus recursos y tomar de la red otros
disponibles, como ring tones, fondos de pantalla, música MP3 y hasta
documentos de paquetes de oficina.
Figura 10.
Pocket PC Wireless de Compaq.
Otras de
las nuevas estrellas de la tecnología Wireless son los teclados: varios de los
más modernos ya vienen sin cables y nos evitan la conexión cableada a la PC. En
este rubro, también se hicieron presentes los mouse
–infaltables
compañeros de aventuras de los teclados– que ya están allí sin su antiguo cable
con conector PS/2 o serial.
El
hardware
Por otro
lado, las Palmtop y casi la mayoría de las nuevas PDA ya poseen también
conexión inalámbrica, por lo que pasarían a ser un host más de nuestra
WLAN. Por supuesto que estas nuevas PDA inalámbricas nos brindan el valor
agregado de su portabilidad y la posibilidad de conectarlas a la red de
nuestros amigos o a la empresa donde trabajamos, y compartir datos y recursos
fácilmente.
Para
nombrar otros dispositivos que incluyan esta tecnología, podemos afirmar que un
gran número de agendas digitales ya soportan esta norma. Y ya es de esperar que
otros componentes hogareños, como los televisores –y cualquier otro dispositivo
que esté en mente de los ingenieros– cuenten con el apoyo de las empresas y de
un prominente mercado Wireless.
Figura 11.
Aquí observamos un teclado y un mouse inalámbricos.
En la
parte superior, se aprecia el receptor de señal de estos dispositivos.
WIRELESS
El Grupo CDW
lanzó el primer sistema de seguridad infantil integrado en un juguete. El
Wireless
Teddy Bear es un osito de peluche que lleva dos cámaras en miniatura
colocadas en los ojos y un sistema de transmisión inalámbrica en su interior.
La imagen registrada por las cámaras, llegan al televisor a través de un
pequeño receptor.
OSITO
WIRELESS
Wi-Fi e
Internet
WI-FI E
INTERNET
Compartir
Internet en una red Wireless es más fácil que en las redes de cables, gracias
al hecho de que no es necesario ver la disposición de éstos en la estructura que
tengamos. Ya no es preciso que nuestros queridos cables pasen por la habitación
de algún hermano, padre o, en el peor de los casos, crucen todo el comedor para
poder compartir Internet con el resto de los usuarios de nuestra red.
En muchas
ciudades del mundo ya está disponible la implementación de la tecnología
Wireless.
Éste es el caso de lugares públicos que ofrecen acceso a Internet en forma
inalámbrica, como avenidas, estaciones de servicios y aeropuertos, donde
podemos acceder a la Red de redes mediante una PDA o Notebook.
Lo último:
Wi-Fi Zone
Recientemente,
varias empresas especializadas en el desarrollo de las tecnologías
Wi-Fi
presentaron durante la tercera jornada del Internet Global Congres
(IGC)
sus proyectos sobre nuevas aplicaciones WLAN para crear redes de trabajo sin
cables, entre los que se encuentra la creación de sistemas que permitirán a los
clientes de un restaurante de comida rápida o de un hotel hacer sus pedidos
desde un teléfono celular o conectarse a Internet desde un tren.
Por
ejemplo, la empresa Eurona Wi-Fi Networks propone la creación de una red
con tecnología Wi-Fi en el ámbito rural. Esta iniciativa, entre otras cosas, permitiría
el acceso a Internet mediante la tecnología Wi-Fi a parajes muy pequeños o que
se encuentren apartados de las grandes ciudades, proyecto que beneficiaría
enormemente a la comunicación en ámbitos rurales.
La ciudad
de Filadelfia (Estados Unidos) planea ofrecer acceso inalámbrico a
Internet
en toda su área urbana próximamente. Otras pequeñas ciudades, como
Grand
Haven (Michigan) ya lo ofrecen y en Europa, ciudades como Ams-
Según un
informe desarrallado por la empresa Parks Associates, la tecnología
Wi-Fi ha ganado terreno en Norteamérica y ha llegado al 52% de los hogares. Por
primera vez, las conexiones Wi-Fi superan a su antecesora ethernet.
INTERNET
WIRELESS EN EE.UU.
terdam
(Holanda) también piensan en crear redes Wi-Fi que permitan acceso inalámbrico
y de alta velocidad a Internet desde cualquier PDA, PC o Notebook que cuente
con la tecnología adecuada.
A pesar de
lo llamativo que puedan parecer estas iniciativas, lo cierto es que las decenas
de miles de acceso inalámbricos y públicos instalados en el mundo sólo cubren
pequeñas zonas o áreas, generalmente hoteles, centros de congresos, estaciones,
aeropuertos, universidades o puntos centrales de ciudades importantes.
Por ese
motivo, el creciente número de usuarios capaces de conectarse a Internet con
sus PDA o Notebooks Wi-Fi necesitan conocer qué lugares y qué puntos en su
desplazamiento se encuentran cubiertos con este tipo de acceso. Diferentes
directorios en Internet se encargan de publicar el listado de Access Points
Wi-Fi (dispositivos de hardware que brindan el servicio de red Wireless), e
incluyen también especificaciones técnicas y precios de acceso.
Directorios
de puntos Wi-Fi
Jiwire (www.jiwire.com)
es probablemente el mayor de estos directorios online de Access Points
Wi-Fi. El portal tiene catalogados más de 55.000 Access Points Wi-Fi a Internet
en 40.000 lugares diferentes del planeta. De éstos últimos, aproximadamente
11.000 se encuentran en los EE.UU. (138 en la ciudad de Los Ángeles y 3.368 en
el estado de California), alrededor de 7.000 en el Reino Unido y cerca de 3.000
en Francia y Alemania. En definitiva, ofrece
información sobre las conexiones Wi-Fi en setenta y cinco países.
WIRELESS
También
ofrece la localización de un millar de puntos de conexión Wi-Fi a Internet en
países de América latina (como Argentina, donde tiene registrados 12): 436 en
Brasil, 346 en México, 20 en Panamá, 2 en Venezuela, 1 en Costa Rica y 2 en
Chile. Todo lo cual resulta información de utilidad para aquellos viajeros de
negocios o turistas que desean utilizar su PDA o Laptop, y que poseen una
tarjeta de acceso Wi-Fi o procesador Intel Centrino, que permite
conexión automática a esta red.
Todos o
casi todos los sitios públicos que poseen acceso a Internet Wi-Fi tienen un
logo que los representa, y éste es el logo de WI-FI ZONE. Justamente,
los directorios que nombramos antes son los que los dan a conocer al público
masivo.
Estándares
inalámbricos
“Un sistema de
reglas preestablecidas, condiciones, o requisitos referentes a definiciones de
términos; clasificación de componentes; especificación de materiales, del
funcionamiento, o de operaciones; delineación de procedimientos; o medidas de la
cantidad y calidad en la descripción de materiales, productos, sistemas,
servicios o prácticas."
IEEE
Instituto de
Ingenieros electrónicos y electricistas
Organización sin fines
de lucro, internacional, que organiza conferencias, publica revistas técnicas y
desarrolla estándares:
✔ Telecomunicaciones
✔ Tecnologías de información
✔ Generación de energía
✔ Otros aspectos de
interés para ingenieros
IEEE (i triple e)
900 estándares
activos, 400 estándares bajo desarrollo
Incluye estándares
tales como Ethernet (IEEE 802.3) y redes Inalámbricas
(IEEE 802.11), (IEEE
802.16).
IEEE 802 LAN/WAN
Familia de estándares
para redes LAN y
MAN
Restringido a las
redes que transportan paquetes de tamaño variable
Se relaciona con las
dos capas más bajas del modelo de OSI: Capa física y capa de enlace Incluye
IEEE 802.11 (LAN Inalámbrica) y IEEE 802.16 (WMAN- MAN Inalámbrica-)
IEEE 802.11
El estándar para
“Ethernet Inalámbrico”
Por definición:
✔ Usa CSMA/CA como método de acceso
✔ 2 tasas de datos (1 y 2 Mbps)
✔ Rango de frecuencia: Infrarrojo (IR) o
2,4
GHz.
Sólo tiene interés
histórico, ya que ha sido superado por 802.11b
Nombres del IEEE
802.11
Wi-Fi
✔ Una marca de fábrica de la alianza
Wi-Fi que garantiza la interoperabilidad de los productos de diferentes
fabricantes
✔ Utilizado actualmente para 802.11 como
Ethernet se utiliza
para 802.3
LAN Inalámbrica, WLAN
✔ Utilizado generalmente para cualquier
red de área local Inalámbrica
Nomenclatura IEEE
802.11
IEEE 802.11x
✔ Manera de referirse al grupo entero de
estándares IEEE 802.11
✔ No tiene nada que ver con al estándar
IEEE
802.1x de seguridad,
referido a control de acceso basado en puertos.
Evitar el uso de IEEE
802.11x
Aspectos Técnicos de
IEEE 802.11
Capa Física (L1)
✔ Técnicas de Modulación
✔ Rango de Frecuencias
Capa de enlace (L2)
✔ Control de Acceso al
Medio
Técnicas de Modulación
La velocidad de
transmisión (tasa de bits) depende de la técnica de
Modulación Cuanto más
eficientemente se codifican los datos, mayor la velocidad de transmisión, pero
se requiere una mejor relación S/N.
Técnicas de Modulación
Una técnica eficiente de la modulación requiere un hardware más sofisticado
para poder manejar la modulación y la demodulación de datos Las técnicas
avanzadas de modulación son más resistentes a ciertas interferencias que las
más simples Técnicas de Modulación
FHSS
✔ La frecuencia portadora salta a
diferentes valores según una secuencia
Seudo aleatoria
DSSS
✔ Cada bit se transmite como una
secuencia
Seudoaleatoria de 11
“chips”
OFDM
✔ Multiplexaje por División de
Frecuencias
Ortogonales. Se
transmiten varias señales al mismo tiempo sobre diferentes frecuencias
Rango de Frecuencia
ISM (Industrial,
Científica y Médica) banda de frecuencia disponible sin requerimientos de
licencia en la mayoría de los países de 2,4 a 2,4835 GHz
Usada en 802.11b/g
UNII (Unlicensed-National
Information
Infrastructure) 5 GHz
con tres súbanlas
✔ Usada por la 802.11ª
Rango de Frecuencia
2,4 GHz es muy
“ruidosa” debido a su gran popularidad
✔ WLAN
✔ Teléfonos inalámbricos
✔ Dispositivos
Bluetooth
Rango de Frecuencia
5GHz implica menor interferencia
PERO
✔ Mayores pérdidas de propagación (pérdidas
geométricas y absorción por lluvia, edificios, humanos)
✔ Celdas pequeñas.
✔ Es más fácil cumplir con los
requerimientos para despeje de la primera zona de Fresnel
Métodos de acceso al Medio
802.11 usa
CSMA/CA, Carrier Sense
Multiple
Access/ Collision Avoidance
✔ Evita
colisiones ya que no puede detectarlas como lo hace Ethernet
✔ Mayor tara,
es decir uso menos eficiente del ancho de banda disponible
Enmiendas de IEEE 802.11
Las más
extensamente utilizadas son
802.11b/a/g
y ahora n
Otras
enmiendas son 802.11e/f/h/i/k/
✔
Actualizaciones, extensiones o
Correcciones
IEEE 802.11b
Frecuencia: 2,4 GHz
Técnica de Modulación:
DSSS+CCK
Tasa máxima de datos:
11 Mbps
Selección adaptativa
de tasas: 11, 5.5,
2, 1 Mbps
IEEE 802.11a
Frecuencia: 5 GHz
Técnica de Modulación:
OFDM
Tasa máxima de datos:
54 Mbit/s
Selección adaptativa
de tasas(54, 48,
36, 24, 18, 12, 9 , 6
Mbit/s)
12 canales no
solapados
✔ 8 dedicados para el uso en interiores
y 4 para exteriores
IEEE 802.11a
Incompatibilidad con
productos IEEE
802.11b
Se popularizó después
del gran éxito de
802.11b
✔ Hoy en día se consiguen dispositivos
Multi estándar a bajo
precio
✔ Regulaciones con respecto a la banda
de 5
GHz
IEEE 802.11g
Frecuencia: 2,4 GHz
Técnica de Modulación:
OFDM+CCK +
DSSS
Tasa máxima de datos:
54Mbps
Compatibilidad con 802.11b
IEEE 802.11n
SDM – Space Diversity
Multiplexing-,
Multiplexaje por
División de Espacio
✔ Varios transmisores para la misma secuencia
de datos se envían dentro de la misma banda de frecuencias
✔ Incremento del rendimiento y de la tolerancia
a los errores
IEEE 802.11e
Su objetivo es
introducir nuevos mecanismos a nivel de la capa MAC para soportar los servicios
que requieren garantías de QoS (Quality of Service)
Emplea una nueva
técnica llamada HCF (Hybrid
Coordination
Function), que define dos formas de acceder al canal, EDCA y HCCA
IEEE 802.11i
Dirigido a batir la
vulnerabilidad actual en la seguridad para protocolos de autenticación y de codificación,
Se implementa un subconjunto de este estándar en WPA y totalmente en WPA2
IEEE 802.11s
Estándar en desarrollo
para redes malladas o
Mesh, que es una
topología de red en la que cada nodo está conectado a uno o más nodos. pretende
responder a la fuerte demanda de infraestructuras WLAN móviles se realizarán
modificaciones en las capas PHY y
MAC de 802.11
En discusión todavía sin
fecha de aprobación.
Componentes de las redes
inalámbricas.
PUNTO DE ACCESO
Un punto de acceso
inalámbrico (WAP o AP por sus siglas en inglés: Wireless Access Point) en redes
de computadoras es un dispositivo que interconecta dispositivos de comunicación
inalámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP también puede
conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos
conectados a la red cable y los dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden
conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar
"roaming". Por otro lado, una red donde los dispositivos cliente se
administran a sí mismos -sin la necesidad de un punto de acceso- se convierten
en una red ad-hoc. Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP
asignadas, para poder ser configurados. Son los encargados de crear la red,
están siempre a la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto
de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la WLAN (Wireless
LAN) y la LAN cableada.
ROUTERUn "router"
es un dispositivo hardware o software de interconexión de redes de computadoras
que opera en la capa tres (nivel de red) del modelo OSI. Este dispositivo
interconecta segmentos de red o redes enteras. Hace pasar paquetes de datos
entre redes tomando como base la información de la capa de red.
El "router" toma
decisiones lógicas con respecto a la mejor ruta para el envío de datos a través
de una red interconectada y luego dirige los paquetes hacia el segmento y el
puerto de salida adecuados. Sus decisiones se basan en diversos parámetros.
ANTENAS
Si bien cada uno de los
dispositivos WLAN anteriores poseen un dispositivo irradiante básico que le
permite comunicarse con otros dispositivos cercanos, es posible que las
distancias entre los usuarios sea tal en donde deba utilizar Antenas con
características especiales. Normalmente el tipo de antena utilizar se elije
según la topología de los puntos a unir. Por ejemplo para una topología punto a
punto utilizaremos una antena direccional que concentre la potencia en un
determinado sentido. Para una topología Punto-Multipunto utilizaremos una
Antena Omnidireccional en el centro geográfico de mi red y antenas
direccionales en apuntando a este centro en los puntos circundantes.
BRIDGE La principal
diferencia entre un bridge y un hub es que el segundo pasa cualquier trama con
cualquier destino para todos los otros nodos conectados, en cambio el primero
sólo pasa las tramas pertenecientes a cada segmento. Esta característica mejora
el rendimiento de las redes al disminuir el tráfico inútil.
CLIENTE INALAMBRICO
Un cliente “wireless” es un
sistema que se comunica con un punto de acceso o directamente con otro cliente
“wireless”. Generalmente los clientes “wireless” sólo poseen un dispositivo de
red: la tarjeta de red inalámbrica.
Existen varias formas de
configurar un cliente “wireless” basadas en los distintos modos inalámbricos,
normalmente reducidos a BSS (o modo infraestructura, que requiere de un punto
de acceso) y el modo IBSS (modo ad-hoc, o modo punto a punto). En nuestro
ejemplo usaremos el más famoso de ambos, el BSS, para comunicarnos con un punto
de acceso.
Topologías básicas de red
La topología
de una red representa la disposición de los enlaces que conectan los nodos de
una red.
Las redes
pueden tomar muchas formas diferentes dependiendo de como están interconectados
los nodos. Hay dos formas de describir la topología de una red: física o lógica.
La topología física se refiere a la configuración de cables,
antenas, computadores y otros dispositivos de red, mientras la topología lógica
hace referencia a un nivel más abstracto, considerando por ejemplo el método y flujo
de la información transmitida entre nodos.
A continuación
se da una breve descripción de algunas topologías de red básicas:
Topología Descripción
Bus o Barra Todos los nodos esta
conectados a un cable común o compartido. Las redes Ethernet normalmente usan
esta topología.
Estrella Cada nodo se conecta directamente a
un concentrador central. En una topología de estrella todos los datos pasan a través
del concentrador antes de alcanzar su destino.
Esta es una
topología común tanto en redes Ethernet como inalámbricas.
Línea (o multiconcentrador)
Un conjunto
de nodos conectados en una línea. Cada nodo se conecta a sus dos nodos vecinos
excepto el nodo final que tiene solo un nodo vecino.
Árbol Una combinación de las topologías de
bus y estrella. Un conjunto de nodos configurados como estrella se conectan a
una dorsal (backbone).
Anillo Todos los nodos se conectan entre si
formando un lazo cerrado, de manera que cada nodo se conecta directamente a
otros dos dispositivos. Típicamente la infraestructura es una dorsal (backbone)
con fibra óptica.
Malla completa Existe enlace directo entre
todos los pares de nodos de la red. Una malla completa con n nodos requiere de
n(n-1)/2 enlaces directos. Debido a esta característica, es una tecnología
costosa pero muy confiable. Se usa principalmente para aplicaciones militares.
Malla parcial Algunos nodos están
organizados en una malla completa, mientras otros se conectan solamente a uno o
dos nodos de la red. Esta topología es menos costosa que la malla completa pero
por supuesto, no es tan confiable ya que el número de enlaces redundantes se reduce.
Anillo Estrella Malla Parcial Malla Completa
Topologías de red relevantes en conexión de
redes inalámbricas
A continuación
se hacen algunas observaciones generales que le ayudaran a entender como y por
que algunas topologías de red, pueden o no, ser aplicadas a redes inalámbricas.
Estas observaciones pueden sonar triviales, pero su comprensión es fundamental
para lograr la implementación de una red inalámbrica exitosa.
La comunicación inalámbrica no requiere un medio
Obviamente
la comunicación inalámbrica no requiere de cables pero tampoco necesita de algún
otro medio, aire, éter u otra sustancia portadora. Una línea dibujada en el diagrama
de una red inalámbrica, es equivalente a una (posible) conexión que se esta
realizando, no a un cable u otra representación física.
La comunicación inalámbrica siempre es en dos sentidos
(bidireccional)
No hay
reglas sin excepción, en el caso de “sniffing” (monitoreo) completamente pasivo
o eavesdropping (escucha subrepticia), la comunicación es no bidireccional.
Esta bi-direccionalidad existe bien sea que hablamos de transmisores o
receptores, maestros o clientes.
Un radio es solo un radio y su rol posterior es determinado por el
software
Este
software determina el comportamiento de las tarjetas de radio bajo las capas 1
y 2 del modelo OSI, por ejemplo en las capas física y de enlace.
Teniendo
en mente estas observaciones generales, podemos evaluar la relevancia de las topologías
de red para redes inalámbricas.
Topología Representación visual Relevancia en redes inalámbricas
Bus o Barra
No aplicable
generalmente. Estudiando la topología de bus se puede notar que cada nodo se
conecta a todos los demás nodos, en el punto donde un cable se conecta con
otros cables. En el caso inalámbrico esta topología es equivalente a una red de
malla completa operando en un canal único.
Estrella
Si; esta
es la topología estándar de una red inalámbrica.
Línea (multiconcentrador) Si; con dos o mas
elementos. Una línea de dos nodos es un enlace Punto a Punto.
Árbol
Si; típicamente
usado por ISP (Proveedores de servicio de Internet) inalámbricos.
Anillo
Si;
posible pero raro de encontrar.
Malla completa
Si; pero
la mayoria son mallas parciales.
Malla parcial
Si.
Componentes de redes inalámbricas
Punto de
acceso
Un punto
de acceso es un “concentrador” inalámbrico. El transmisor/receptor conecta
entre si los nodos de la red inalámbrica y normalmente también sirve de puente
entre ellos y la red cableada. Un conjunto de puntos de acceso (coordinados) se
pueden conectar unos con otros para crear una gran red inalámbrica.
Desde el
punto de vista de los clientes inalámbricos (como las computadoras portátiles o
las estaciones móviles), un punto de acceso provee un cable virtual entre los
clientes asociados. Este “cable inalámbrico” conecta tanto a los clientes entre
si, como los clientes con la red cableada.
Un punto
de acceso debe distinguirse de un enrutador inalámbrico, que es muy común en el
mercado actual.
Un
enrutador inalámbrico es una combinación entre un punto de acceso y un
enrutador, y puede ejecutar tareas más complejas que las de un punto de acceso.
Considere un enrutador inalámbrico como un puente (entre la red inalámbrica y
la red Ethernet) y un enrutador (con características de enrutamiento IP).
En una red
inalámbrica se pueden encontrar trabajando juntos dispositivos inalámbricos
como puntos de acceso, enrutadores y puentes.
Los
enrutadores y los puentes se pueden encargar de interconectar dos redes (p.e.
Internet y su red local, o dos redes locales). Los enrutadores a diferencia de
los puentes pueden hacer mas eficiente el transporte de paquetes entre las
redes debido al uso de tablas de enrutamiento que permiten determinar la mejor
ruta que puede seguir un paquete de datos para llegar a su destino, además un enrutador
inalámbrico se encargara de realizar la traducción de direcciones de red (NAT)
o enmascaramiento.
Los puntos
de acceso podrán captar las señales de los enrutadores y clientes, amplificándolas
para dar una mayor cobertura a la red. A pesar de que los puntos de acceso son
“transparentes“ para los otros
dispositivos de la red, siempre se les debe asignar una dirección IP que
permita su configuración.
Esto
aplica a todos los dispositivos de la red, los cuales para ser gestionados
requieren tener asignada una dirección IP.
Enmascaramiento
El
enmascaramiento o NAT (Network address traduction) permite comunicar computadores
de una red interna, que no tienen una dirección conocida, a una red externa
como Internet. Los paquetes que provienen de un equipo de la red interna, que
tiene un rango de direcciones privadas en la red local, son pasados a un
enrutador que modifica la información de la dirección IP y el numero de puerto
de los datagramas para que parezca que fueron generados por el mismo, enviándolos
a Internet con una dirección IP conocida. Al recibir una respuesta del host
remoto, el enrutador devuelve la modificación realizada al paquete, para que
llegue correctamente a su destino dentro de la red interna.
El
enmascaramiento es una practica común para redes que usan IPv4, pero con IPv6
ya no será necesario.
Puentear vs. Enrutar
Un puente es un
dispositivo que permite interconectar diferentes redes, independientemente del
protocolo que cada una utilice. Esto ocurre debido a que un puente trabaja en
los niveles 1 y 2 del modelo OSI (físico y datos respectivamente), utilizando
la dirección MAC1 de los
dispositivos, para definir la red de donde proviene y hacia donde se dirige un
paquete de datos.
Un enrutador permite también interconectar varias redes, pero a diferencia de un
puente, estas deben utilizar el mismo protocolo. Un enrutador trabaja en las 3
primeras capas del modelo OSI y utiliza las direcciones de red de los equipos que
toma de la capa 3 (de red), las cuales corresponden a un protocolo específico.
Si se
desea interconectar dos redes que utilizan el mismo protocolo (p.e. IP) es recomendable
utilizar un enrutador ya que este tiene la capacidad de optimizar las rutas recorridas
por los paquetes para llegar a su destino utilizando tablas de enrutamiento que
se actualizan constantemente aumentando su eficiencia.
Se
recomienda el uso de puentes
cuando no es posible crear subredes IP o cuando el
protocolo de su red no permite enrutamiento (NetBIOS,
o DECnet).
Un puente
es más fácil de configurar pero puede afectar el rendimiento de su red.
Los
clientes se conectan a un punto de acceso mediante su nombre. Este mecanismo de
identificación se conoce como SSID-Service Set Identifier- (Identificador del
Conjunto de Servicio) y debe ser el mismo para todos los miembros de una red inalámbrica
específica. Todos los punto de acceso y clientes que pertenecen a un mismo ESS
-Extended Service Set- (Conjunto de Servicio extendido) se deben configurar con
el mismo ID (ESSID).
Cuando
hablamos de SSID pensamos en la etiqueta de un punto (socket) de Ethernet.
Conectarse a una red inalámbrica con SSID “x” es equivalente a conectar su computador
a un punto de red sobre una pared identificado con la etiqueta “x”. Para mas
detalles mire la unidad “Configuración de puntos de acceso”.
Clientes inalámbricos
Un cliente
inalámbrico es cualquier estación inalámbrica que se conecta a una red de área
local (LAN
–Local Área
Network) inalámbrica para compartir sus recursos. Una estación inalámbrica se
define como cualquier computador con una tarjeta adaptadora de red inalámbrica
instalada que transmite y recibe señales de Radio Frecuencia (RF).
Algunos de
los clientes inalámbricos mas comunes son las computadoras portátiles, PDA’s,
equipos de vigilancia y teléfonos inalámbricos de VoIP.
Modos de operación de redes inalámbricas
El
conjunto de estándares 802.11 definen dos modos fundamentales para redes inalámbricas:
1. Ad hoc
2.
Infraestructura
Es
importante comprender que no siempre, los modos se ven reflejados directamente
en la topología.
Por
ejemplo, un enlace punto a punto puede ser implementado en modo ad hoc o Infraestructura y nos podríamos
imaginar una red en estrella construida por conexiones ad hoc. El modo puede ser visto como la configuración
individual de la tarjeta inalámbrica de un nodo, más que como una característica
de toda una infraestructura.
Modo ad hoc (IBSS)
El modo ad
hoc, también conocido como punto a punto, es un método para que los clientes inalámbricos
puedan establecer una comunicación directa entre si. Al permitir que los
clientes inalámbricos operen en modo ad hoc, no es necesario involucrar un
punto de acceso central. Todos los nodos de una red ad hoc se pueden comunicar
directamente con otros clientes.
Cada
cliente inalámbrico en una red ad
hoc debería configurar su adaptador inalámbrico en modo ad hoc y usar los mismos SSID y “numero de
canal” de la red.
Una red ad hoc normalmente esta conformada por un pequeño
grupo de dispositivos dispuestos cerca unos de otros. En una red ad hoc el rendimiento es menor a medida que
el número de nodos crece. Para conectar una red ad hoc a una red de área local (LAN) cableada
o a Internet, se requiere instalar una Pasarela o Gateway especial.
El termino
latino ad hoc significa “para esto” pero se usa comúnmente para describir eventos
situaciones improvisadas y a menudo espontaneas.
En redes
IEEE 802.11 el modo ad hoc se denota como Conjunto de Servicios Básicos Independientes
Punto a punto
Puede usar
el modo ad hoc cuando desea conectar directamente dos estaciones, p.e. de edificio
a edificio. También lo puede usar dentro de una oficina entre un conjunto de
estaciones de trabajo.
Configuración Nodo 1 Nodo 2
Modo ad hoc ad hoc
SSID MI_SSID MI_SSID
Canal Debe ser convenido y conocido por
todos debe ser convenido y conocido por todos
Dirección IP Normalmente fija Normalmente
fija
Si un nodo
esta conectado a la red (p.e. Intranet o Internet), puede extender dicha
conexión a otros que se conecten a el inalámbricamente en el modo ad hoc, si se le configura para esta tarea.
Infraestructura (BSS)
Contrario
al modo ad hoc donde no hay un elemento central, en el modo de infraestructura
hay un elemento de “coordinación”: un punto de acceso o estación base. Si el
punto de acceso se conecta a una red Ethernet cableada, los clientes inalámbricos
pueden acceder a la red fija a través del punto de acceso. Para interconectar
muchos puntos de acceso y clientes inalámbricos, todos deben configurarse con
el mismo SSID. Para asegurar que se maximice la capacidad total de la red, no configure
el mismo canal en todos los puntos de acceso que se encuentran en la misma área
física. Los clientes descubrirán (a través del escaneo de la red) cual canal
esta usando el punto de acceso de manera que no se requiere que ellos conozcan de
antemano el numero de canal. En redes IEEE 802.11 el modo de infraestructura es
conocido como Conjunto de Servicios Básicos
(BSS –
Basic Service Set). También se conoce como Maestro y Cliente.
Estrella
La topología
de estrella es con mucho, la infraestructura más común en redes inalámbricas.
Es la
tecnología
típicamente usada para un “hotspot” (punto de conexión a Internet), por ejemplo en
aeropuertos
o telecentros. Esta topología es la disposición típica de un WISP (Wireless
Internet
Service
Provider). A menudo este tipo de redes se combina en arboles o con elementos de
otras topologías.
Configuración Punto de acceso / Gateway Nodo x1
Modo Infraestructura Infraestructura
SSID Defina MI_SSID Conectar a MI_SSID
Canal Defina el canal x Descubre el canal
Dirección IP Normalmente tiene un servidor
DHCP
(Si cuenta
con características de enrutamiento)Normalmente toma la IP que se le asigna por
DHCP.
Punto a Punto (PtP)
Los
enlaces punto a punto son un elemento estándar de la infraestructura inalámbrica.
A nivel de topología estos pueden ser parte de una topología de estrella, de
una simple línea entre dos puntos u otra topología. Un enlace punto a punto
puede establecerse en modo ad hoc o infraestructura.
Configuración Nodo 1 Nodo 2
Modo Cualquiera Cualquiera
SSID MI_SSID MI_SSID
Canal Cualquiera Cualquiera
Dirección IP Normalmente fija Normalmente
fija
Dirección MAC Podría referirse a la MAC del
otro nodo podría referirse a la MAC del otro nodo
Repetidores
El uso de
repetidores se hace necesario generalmente cuando existen obstrucciones en la línea
de vista directa o hay una distancia muy larga para un solo enlace. En una red
cableada, el dispositivo equivalente a un repetidor inalámbrico es un
concentrador (hub). La configuración del repetidor depende de factores específicos
de hardware y software y es difícil hacer una descripción genérica para este asunto.
La unidad
repetidora puede consistir en uno o dos dispositivos fisicos y tener uno o dos
radios. Un repetidor tambien puede ser visto como un cliente que cumple funciones
de receptor y un punto de acceso de retransmision. Normalmente, el SSID deberia
ser el mismo para las tres unidades.
A menudo,
ademas del SSID, el repetidores esta enlazado a una direccion MAC. e
infraestructura inalambrica con repetidores
5.2.4 Caso 4: Malla
La
topologia de malla es una opcion interesante principalmente en ambientes
urbanos, aunque
tambien en
areas remotas en donde es dificil implementar una infraestructura central. Esta
topología se encuentra tipicamente en redes municipales, campus universitarios
y vecindarios.
Una red en malla es una red que emplea una de las dos
distribuciones de conexión: topología de malla completa o de malla parcial. En
la topología de malla completa, cada uno de los nodos se conecta directamente
con todos los demás. En la topología de malla parcial, los nodos se conectan
sólo a algunos de los otros nodos, no a todos.
Note que
esta definicion no menciona dependencias sobre algun parametro de tiempo de
manera que
nada es
necesariamente dinamico en una malla. Sin embargo, en los anos recientes y en
relacion con
redes
inalambricas, el termino “malla” se usa a menudo como sinonimo de red “ad hoc” o “movil”.
Todos los
nodos de una malla deben tener el mismo software de enrutamiento de malla
(protocolo) ,
pero
pueden tener diferentes sistemas operativos y diferentes tipos de hardware.
La
configuracion de una red de malla depende del protocolo de enrutamiento
de malla y
de la implementacion
La
siguiente tabla muestra algunos parametros tipicos.
Opción Nodo x1 Nodo x2
Modo ad hoc ad hoc
SSID MI_SSID MI_SSID
Canal Canal x Canal x
Dirección IP Normalmente estatica y
definida
manualmente
Normalmente
estatica y definida
manualmente
Dirección MAC Podria referirse a la MAC del otro nodo
Podria
referirse a la MAC del otro nodo
En una red
de malla el uso de DHCP no es trivial, de manera que se recomienda el uso de
direcciones
IP
estaticas. Los gateways requieren la configuracion de opciones adicionales para
anunciar su
presencia.
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