Redes Inalámbricas

Clase 1

Instructor : Vicente Gabriel Huamán RamírezEmail: gabrielhuaman@hotmail.comCertificado :CCENT , CCNA, CompTIA A+, CompTIA Network + ,

Las redes inalámbricas se han convertido en una alternativa francamente interesante a las redes cableadas. Su bajo costo, facilidad de instalación y la libertad que ofrecen para poder conectarse en cualquier lugar, son factores por los que cada día las vemos mas en una sala de conferencias, en un almacén, en el auto, desde casa, en el aeropuerto, en el hotel y en la cafetería, oficinas o Host-spots.

Estas redes basadas en e estándares implementados por diversos organismos han estado hasta hace poco relegadas a entornos de escasos metros cuadrados, un panorama que ha cambiado radicalmente con la inminente aparición de las nuevas tecnologías, capaces de ofrecer conexiones de banda ancha alcanzando distancias hasta 50 km. Y que pueden suponer el despegue definitivo de otras tecnologías como la telefonía sobre internet (VoIP).

Las ventajas que nos ofrecen las redes inalámbricas no es otra cosa que la posibilidad de interconectar diferentes equipos y acceder a internet; mediante un MODEM o Routers inalámbrico, sin las restricciones que impone el engorroso cableado tradicional. Asimismo se permite que tanto un usuario como los empleados de una empresa utilicen las redes inalámbricas para permanecer en contacto con los compañeros de trabajo, clientes y Socios de Negocios. Es una posibilidad que se popularizado mediante el uso de dispositivos como los punto de acceso, equipos portátiles, organizadores personales o PDA, videoconsolas, etc.

Una red de área local inalámbrica (WLAN), facilita en conjunto la funcionalidad y las ventajas de las tecnologías LAN, caso como Ethernet o Token Ring, las diferentes principalmente radican en la movilidad y distancia que pueden alcanzar dadas las limitaciones que estas tienen. Las WLANs han redimensionado lo que se define como una LAN. Conectividad significa comunicación en metros, millas o kilómetros junto a la movilidad que pueda tenerse en ambos extremos. Las áreas locales inalámbricas son manejadas en una infraestructura sin limites de muros o desplazamiento y que permiten mayor versatilidad según las necesidades de una organización permitiendo operar en instalaciones internas y externas.

En la primera generación de sistemas WLAN no existían estándares, presentaban bajas velocidades eran susceptibles a cualquier problema de seguridad e interferencia, sumado a ello la incompatibilidad de productos con algunos fabricantes.Su origen se remonta a la publicación en 1979 de los resultados de un experimento realizado por ingenieros de IBM en Suiza, consistente en utilizar enlaces infrarrojos para crear una red local en una fabrica. Estos resultados, publicados por el IEEE, pueden considerarse como el punto de partida en la línea evolutiva de esta tecnología.En 1989, se forma el comité IEEE 802.11, que empieza a trabajar para tratar de generar una norma para las WLAN, pero no es hasta 1994 cuando aparece el primer borrador, y habría que esperar hasta el año 1999 para dar por finalizada la norma.

Nokia y Symbol Technologies crearon en 1999 una asociación conocida como WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance), Alianza de Compatibilidad Ethernet Inalámbrica). Esta asociación paso a denominarse Wi-Fi Alliance en 2003. El objetivo de la misma fue crear una marca que permitiese fomentar mas fácilmente la tecnología inalámbrica y asegurar la compatibilidad de equipos.

De esta forma en abril de 2000 WECA certifica la interoperatibilidad de equipos según la norma IEEE 802.11b bajo la marca de Wi-Fi (El termino no tiene un significado en si). Esto quiere decir que el usuario tiene la garantía de que todos los equipos que tengan el sello Wi-Fi pueden trabajar juntos sin problemas, independientemente del fabricante de cada uno de ellos. Se puede obtener un listado completo de equipos que tienen la certificación Wi-Fi en Alliance – Certified Products.

http://www.wi-fi.org/

En el año 2002 la asociación WECA estaba formada ya por casi 150 miembros.

La norma IEEE 802.11 fue diseñada para sustituir el equivalente a las capas físicas y MAC de la norma 802.3 (Ethernet). Esto quiere decir que en lo único que se diferencia una red Wi-Fi de una red Ethernet es en como se transmiten las tramas o paquetes de datos; el resto es idéntico. Por tanto una red local inalámbrica 802.11 es completamente compatible con todos los servicios de las redes locales (LAN) de cable 802.3 (Ethernet).

El termino Wi-Fi no proviene de Wireless Fidelity. La WECA contrato a una empresa de publicidad para que le diera un nombre a su estándar, de tal manera que fuera fácil de identificar y recordar. Phil Belanger, miembro fundador de Wi-Fi Alliance que apoyo el nombre Wi-Fi escribió:

“Wi-Fi y el “Style logo” del Ying Yang fueron inventados por la agencia Interbrand. Nosotros (WiFi Alliance) contratamos Interbrand para que nos hiciera un logotipo y un nombre que fuera corto, tuviera mercado y fuera fácil de recordar. Necesitábamos algo que fuera algo mas llamativo que “IEEE 802.11b de Secuencia Directa”…

Referencias

Organización URL

IEEE http://www.ieee.org

WLANA http://www.wlana.org

WECA http://www.wirelessethernet.org

HomeRF http://www.homerf.org

HiperLAN/2 http://www.hiperlan2.com

Bluetooth http://www.bluetooth.com

Ventajas de WLAN sobre las Redes Cableadas

• Movilidad, Las redes inalámbricas pueden proveer a los usuarios de una LAN acceso a la información en tiempo real en cualquier lugar dentro de la organización. Esta movilidad incluye oportunidades de productividad y servicio que no es posible con una red alámbrica.• Simplicidad y Rapidez en la instalación, la instalación es sumamente fácil y rápida y elimina la posibilidad de tirar cable a través de paredes y techos.• Flexibilidad en la instalación, la tecnología inalámbrica permite a la red ir donde la red alámbrica no puede ir.• Costo de propiedad reducido, el costo beneficio de la adquisición de los dispositivos inalámbricos a mediano y largo plazo son convenientes.• Escalabilidad, las redes inalámbricas pueden ser configurados en una variedad de topologías y cambiar de una manera muy rápida; además es fácil incorporar nuevos usuarios a la red.•Seguridad, el control y la administración de acceso a su red inalámbrica es importante para su éxito. Los avances en tecnología Wi-Fi proporcionan protecciones de seguridad solidas para para que sus datos solo estén disponibles para las personas a las que le permita al acceso.

Introducción de las Redes Inalámbricas

Redes Inalámbricas, es un conjunto de ordenadores, o de cualquier dispositivo informático, comunicados entre sí mediante soluciones que no requieran el uso de cables de interconexión.

Modo Ad-Hoc

Punto a Punto Punto Multipunto

Por lo general, las redes inalámbricas se clasifican en varias categorías, de acuerdo al área geográfica desde la que el usuario se conecta a la red (denominada área de cobertura):

Introducción de las Redes Inalámbricas

Las Redes Inalámbricas las podemos clasificar de acuerdo a su alcance.

WPAN WLAN WMAN WWAN< 10 Metros Edificio/

Campus Ciudad Región/Global

Bluetooth Wi-Fi LMDS GSM

802.15 HomeRF MMDS GRPS

IrDA HiperLAN WiMax UMTS

•Las Redes Inalámbricas de Área Personal o WPAN(Wireless Personal Área Network), cubren distancias menores a 10 metros.

Comunicación menor a 10 metros

Tecnología Bluetooth

Las red inalámbrica de área personal (WPAN) abarca un área de corto alcance como decenas de metros. Su finalidad es facilitar la conexión de dispositivos electrónicos de todo tipo como periféricos (impresoras, teclados, video cámaras entre otros), teléfonos móviles, electrodomésticos o un asistente personal digital hacia un ordenador sin conexión por cables. Se puede establecer una red con dos equipos cercanos. Existen varios tipos de tecnología para las WPAN:La tecnología principal WPAN es Bluetooth, lanzado por Ericsson en 1994. Ofrece una velocidad máxima de 1Mbps con un alcance máximo de unos treinta metros. La tecnología Bluetooth, también conocida como IEEE 802.15.1, tiene la ventaja de tener un bajo consumo de energía, algo que resulta ideal para usarla en periféricos de pequeño tamaño.

Versiones Bluetooth v.1.2: a diferencia de la 1.1, provee una solución inalámbrica

complementaria para co-existir Bluetooth y Wi-Fi en el espectro de los 2.4 GHz, sin interferencia entre ellos. La versión 1.2 usa la técnica "Adaptive Frequency Hopping (AFH)", que ejecuta una transmisión más eficiente y un cifrado más seguro. Para mejorar las experiencias de los usuarios, la V1.2 ofrece una calidad de voz (Voice Quality - Enhanced Voice Processing) con menor ruido ambiental, y provee una más rápida configuración de la comunicación con los otros dispositivos bluetooth dentro del rango del alcance, como pueden ser PDAs, HIDs (Human Interface Devices), computadoras portátiles, computadoras de escritorio, Headsets, impresoras y teléfonos móviles.

Bluetooth v.2.0: creada para ser una especificación separada, principalmente incorpora la técnica "Enhanced Data Rate" (EDR) que le permite mejorar las velocidades de transmisión en hasta 3Mbps a la vez que intenta solucionar algunos errores de la especificación 1.2.

Bluetooth v.2.1: simplifica los pasos para crear la conexión entre dispositivos, además el consumo de potencia es 5 veces menor.

Bluetooth v3.0 (mediados 2009): aumenta considerablemente la velocidad de transferencia. La idea es que el nuevo Bluetooth trabaje con WiFi, de tal manera que sea posible lograr mayor velocidad en los Smartphone.

HomeRF(Home Radio Frequency), lanzada en 1998 por HomeRF Working Group (que incluye a los fabricantes COMPAQ, HP, Intel, Siemens, Motorola y Microsoft, entre otros) ofrece una velocidad maquina de 10Mbps con un alcance de 10 a 100 metros sin amplificador. A pesar de estar respaldado por Intel, el estándar HomeRF se abandono en enero de 2003, en gran medida porque los fabricantes de procesadores empezaron a usar la tecnología Wi-Fi en placa (por medio de la tecnología Centrino, que incluía un microprocesador y un adaptador Wi-Fi en un solo componente).

Las conexiones infrarrojas se pueden utilizar para crear conexiones inalámbricas en un radio de unos pocos metros, con velocidades que puedan alcanzar unos pocos megabits por segundo. Esta tecnología se usa ampliamente en aparatos electrónicos del hogar ( como los controles remotos), pero puede sufrir interferencias debidas a las ondas de luz. La irDA (Infrared Data Association), creada en 1995, tiene mas de 150 miembros.

• Las Redes Inalámbricas de Área Local o WLAN(Wireless Local Área Network), cubren distancias de unos cientos de metros.Una red de área local inalámbrica (WLAN) es una red que cubre un área equivalente a la red local de una empresa, con un alcance aproximado de cien metros . Permite que las terminales que se encuentran dentro del área de cobertura puedan conectarse entre si. Existen varios tipos de tecnologías:WiFi (o IEEE 802.11) con el respaldo de WECA (Wireless Ethernet Compatibility Alliance) ofrece una velocidad máxima de 54 Mbps en una distancia de varios cientos de metros.

HiperLAN2 (High Performance Radio LAN 2.0), estándar europeo desarrollado por ETSI (European Telecommunications Standards Institute). HiperLAN2 permite a los usuarios alcanzar una velocidad máxima de 54 Mbps en un área aproximada de cien metros, y transmite dentro del rango de frecuencias de 5150 y 5300 MHz.

• Las Redes Inalámbricas de Área Metropolitana o WMAN(Wireless Metropolitian Area Network), cubren el área de una ciudad.

Wi-Max(Worldwide Interoperability for Microwave Access / Interoperatividad Mundial para Accesos de Microondas).

Ejm: www.emax.com.pe

Las redes inalámbricas de área extensa (WWAN) tienen el alcance mas amplio de todas las redes inalámbricas. Por esta razón, todos los teléfonos móviles están conectados a una red inalámbrica de área extensa. Las tecnologías principales son:

GSM (Global System for Mobile communication) GRPS (General Packet Radio service) UMTS ( Universal Mobile Telecommunication System)

Estandarización

Un estándar, tal como la define la ISO (International Organization of Standardization), son acuerdos documentados que contienen especificaciones técnicas u otros criterios precisos para ser usados como regla o guía.

Algunas Organizaciones de EstándaresOrganismo Significado Enfoque URL

ADSL Forum Asymmetric DigitalSubscriber Line Tecnología ADSL www.adsl.com

ANSI American National Standards Institute LAN y WAN www.ansi.org

IEEE Institute of Electrical and Electronics Engineers LAN y WAN www.ieee.org

IETF Internet Engineering Task Force Internet www.ietf.org

IMTC International Multimedia Teleconferencing Consortium

Tele video Conferencia www.imtc.org

ISO International Organization for Standardization Tecnologías de Información

www.iso.ch

PCIA Personal Communications Industry Association PCS www.pcia.com

SANS System Administration Network Security Seguridad en Redes www.sans.org

ITU International Telecommunication Union Telecomunicaciones www.itu.ch

W3C World Wide Web Consortium Tecnologías Web www.w3c.org

La implementación de una red inalámbrica presenta una serie de componentes similares a las de una LAN tradicional con la diferencia de la movilidad y flexibilidad. Los productos se integran fácilmente a las redes Ethernet cableadas, cumplen completamente con los estándares IEEE 802.11 y entregan un desempeño de hasta 54Mbps, dependiendo de la tecnología subyacente. A continuación se mencionan los dispositivos que son los elementos de red comúnmente usados

•Dispositivos de usuario final; aquellos que una personal emplea para el acceso a la red; ahí se ubican los servidores, PCS, Laptop, PALM o cualquier otro dispositivo que se de uso para un usuario.•Dispositivos de red; necesariamente vienen a ser aquellos que administran la red facilitando comunicación entre los dispositivos finales, directa e indirectamente determinan el alcance de red y son los que forman una red mixta hacia la red cableada. Ahí se tiene a los puntos de acceso (Access points), puentes (Bridges), router inalámbricos, entre otros.•Cables y accesorios; son el complemento para los dispositivos de usuario final y los dispositivos de red, indirectamente determinan las limitaciones de una solución inalámbrica. Tenemos antenas, los adaptadores de red, los cables (par trenzado, fibra óptica, coaxial) entre otros.

Dispositivos Inalámbricos

Router WRT300N

Dispositivos Inalámbricos

Router WRT54G3G-ST

Dispositivos Inalámbricos

WMP300N

Access Point 802.11N

Dispositivos Inalámbricos

Access Point 802.11N con POE

Dispositivos Inalámbricos

Access Point 802.11GCon POE

Access Point 802.11GCon POE Externo

POE para Access Point

PCMCIA 802.11G

WMP54G

Dispositivos Inalámbricos

Tarjeta de Red USB 802.11G

Cámara IP 802.11G

Centro de EntretenimientoMúsica & Video 802.11G

Adaptador para juegos inalámbricoPlaystation, Game Cube, etc.

Disponibilidad: La redundancia o enlaces backup permiten la disponibilidad del sistema, así como el adecuado diseño de cobertura para el área. En este caso se incluye dispositivos como puntos de acceso adicionales que permiten enlaces alternativos en frecuencias separadas. Asimismo el adecuado diseño de cobertura para el área roaming, autoselección de velocidad para una señal más apropiada, elección de la antena, además de la ampliación de cobertura de área con diferentes dispositivos.

Escalabilidad: La escalabilidad facilita el crecimiento y el adecuado manejo de múltiples tecnologías que una empresa debe mantener. Para lo cual se requiere de equipos actuales y versátiles, con el soporte de múltiples frecuencias por área de cobertura, así como el equilibrio de la carga, entre otras cosas.

Administración: Existen una serie de herramientas de diagnostico que facilitan la administración dentro de las WLANs. Los clientes pueden administrar los dispositivos de red WLAN a través de diferentes interfaces incluyendo SNMP, consola de comandos y Web, o mediante aplicaciones de administración empresarial importantes.

Compatibilidad: Los fabricantes forman parte de muchas organizaciones, alianzas y entidades que fijan estándares y certifican normas para los dispositivos, lo cual facilita la implementación de una red con dispositivos de varios fabricantes y adaptación de sistemas. Organismos como la Alianza Wi-Fi entre otras permiten la interoperatibilidad

Seguridad: Actualmente es esencial el cifrado de paquete de datos y la autenticación. Centralizando la administración de usuarios, así como las claves de cifrado.

Costo: La diversidad de dispositivos, marcas y modelos han permitido la variedad de costos que permiten elegir entre toda una gama de componentes por su velocidad, capacidad, instalación, seguridad, entre otras cosas.

Existen muchos factores desconocidos respecto a los limites seguros de la exposición humana a la radiación de la frecuencia de radio (RF). Es una radiación no ionizante de emisiones de radio donde por regla general es no someter innecesariamente seres vivientes a energía RF irradiada. Es decir considerando su polarización (Angulo de cobertura) significa que uno no debería pararse frente al Angulo de cobertura, o en estrecha proximidad a, cualquier antena que este irradiando una señal transmitida. Las antenas que solo se utilizan para recibir no representan ningún peligro ni problema.

En el caso de las antenas parabólicas, es mas seguro estar cerca de una antena transmisora en operación si uno se encuentra en la parte posterior o lateral de la antena. Estas antenas son direccionales, y los niveles de emisión potencialmente peligrosos solo estarán presentes en la parte frontal de la misma.

La tecnología basada en ondas electromagnéticas, siendo bastante atractiva por el factor de la movilidad que facilita, sigue siendo mas compleja que la tecnología del cable, ya que el entorno donde se desarrolla la radiofrecuencia (espacio libre), esta sujeta a factores externos del propio sistema de transmisión; variable, vulnerable, y de difícil predicción y control lo que genera un factor de incertidumbre. Así mismo no tiene el “background” histórico del cable, lo que también ayuda a aumentar dificultades.Pero estos factores se apoyan mas bien en la excelencia de la planificación, estrategia y gestión de los proyectos, así como del equipo humano asociado.Algunos sectores argumentan que el enfoque de esta norma limita las prestaciones y las posibilidades de mejora de la tecnología, limitaciones que impide la generación de soluciones potentes en ancho de banda como el soporte a multiplicaciones concurrentes.

Bienvenidos al curso de redes inalámbricas

Temario:

Clase 1 : Introducción a redes inalámbricasLAB1 Conectividad con redes inalámbricas direccionamiento BASICO

Aplicación en Packet tracert.

Clase 2: Estudio de conexiones inalámbricas, planificación de Topología Física y Topología Lógica.

LAB2 Direccionamiento IPv4 Redes Privadas. Estructura de una red inalámbrica.