Redes PMP-WDS, configuración de estaciones Práctica de Laboratorio INTRODUCCIÓN.
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Redes PMP-WDS, configuración de estaciones Práctica de Laboratorio Autor: Javier Triviño INTRODUCCIÓN. El aspecto más importante de las redes inalámbricas se refiere a las frecuencias que van a utilizar. El espectro radioeléctrico está fuertemente regulado en todos los países del mundo e internacionalmente por la UIT, organismo que asigna las diferentes bandas para diferentes usos. La UIT ha asignado la gama de frecuencias entre 2400 y 2483,5 MHz, entre otras, para el uso de redes inalámbricas. La mayoría de los países del mundo ha acogido esta recomendación y en consecuencia las redes inalámbricas han alcanzado un grado de popularidad sin precedentes. El ancho de banda ocupado por una señal IEE802.11b es de 20 MHz, mientras que en 802.11g es de 20 MHz, la enmienda n del estándar permite, opcionalmente. la utilización de un ancho total de 40 MHz. En consecuencia, en los 83,5 MHz disponibles sólo se pueden acomodar simultáneamente tres redes sin que se produzca interferencia. Cada red se identifica mediante el ESSID (Extended Service Set Identifier) o nombre de red y se le asigna un canal específico. Nominalmente, los canales están separados cada 5 MHz a partir del canal 1 que está centrado en 2412 MHz. Por lo tanto, sólo se podrá usar simultáneamente los canales 1, 6 y 11 sin que haya interferencia. (esto no significa que no puedan coexistir dos redes en el mismo canal, pero en este caso el rendimiento disminuye notablemente). Existen distintas formas de interconectar los nodos de una red inalámbrica estas son: 1. 2. 3. 4. 5. Red Igual a Igual, peer to peer, o ad hoc. Red con Access Point y clientes o Puntos de Acceso y estaciones remotas. Red WDS (Wireless Distribution Services). Red inalámbrica inteligentes (empleando enrutamiento estático y/o dinámico). Red Mesh con protocolos específicos. Las redes más comunes emplean el modo ad hoc, en el que todos los nodos tienen las mismas funciones y se conectan directamente entre sí y el modo de infraestructura o managed. En el modo de infraestructura se definen dos tipos de nodos, con funcionalidades distintas, el Access Point o punto de acceso y el cliente o CPE (Customer Premises Equiment) también llamado simplemente estación. Las estaciones no pueden comunicarse directamente entre sí, deben hacerlo siempre a través del AP. El desarrollo práctico consiste en la instalación y configuración de una red inalámbrica Punto – Multipunto, se usará equipos fabricados por Ubiquiti Networks en sus versiones Bullet2 y Picostation2, también contamos con algunos equipos Linksys para demostrar la compatibilidad del estándar entre fabricantes. De igual modo usaremos laptops y computadoras de escritorio con tarjetas WiFi. La topología clásica implica que los AP se interconecten mediante cable, sin embargo utilizando WDS se puede crear una red totalmente inalámbrica, a expensas de una disminución de la tasa de transmisión efectiva. Pág: 1 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 I PARTE: Site Survey o Prospección del sitio 1. Antes de construir una red inalámbrica se deben tomar en cuenta muchos factores, que pueden pasar inadvertidos. Estos detalles permiten una visión de cómo planificar una red y de cómo garantizar su futuro tomando en cuenta el auge explosivo de esta tecnología. Estos factores se resumen en: a. Site Survey (Inspección del espectro de frecuencias y canales de RF) b. Direccionamiento IP (debemos buscar un rango IP que sea privado si no contamos con rangos de direcciones públicas o direcciones certificadas) para construir la red, es recomendable si se va a usar NAT buscar direcciones IP privadas que no sean repetidas en la red. c. Esquema de funcionamiento de la red (el instructor explicará mejor este punto). Para el “Site Survey” utilizará un analizador de espectro tipo USB. Se mostrarán dos versiones el WiSpy DBX y el Ubiquiti AirView. II PARTE: Desarrollo práctico: Para los Ubiquiti existe una ayuda en línea realizada con la herramienta Wiki disponible en http://www.ubnt.com/wiki/index.php/AirOS_3.4_Spanish 1. Para acceder al equipo, conecte su PC mediante un navegador a. la dirección IP por defecto del equipo (para el caso de los Ubiquiti) 192.168.1.20 2. El login por defecto: ubnt y el password: ubnt 3. De no ser posible el acceso por haber olvidado el password o por haberlo cambiado puede reiniciar el equipo, mantenga el botón de reset hundido por 10 segundos y el equipo se reinicia con su configuración por defecto. 4. La configuración por defecto es: a. ESSID: ubnt b. Modo: cliente c. Frecuencia automática de modo que se conectará al primer AP que consiga con el essid “ubnt” 5. Configure su interfaz de red, coloque una dirección IP estática para ingresar al equipo y que esté dentro del rango 192.168.1.0/24. No es necesario colocar puerta de enlace en este momento. 6. Verifique su IP y abra un navegador a la dirección por defecto para tener acceso al equipo: http://192.168.1.20 (dirección por defecto del equipo). Para el caso del Linksys la dirección por defecto es http://192.168.1.1 7. ingrese al equipo a través de: d. user: ubnt (para el Ubiquiti), admin. (para el linksys) e. Password: ubnt (para el Ubiquiti), admin. (para el linksys). III Parte: Configuración: 1. Configurando el Router/radio: a. Ingrese al equipo con la dirección IP por defecto. b. Una vez ingresado al equipo se encontrará con una interfaz web amigable con el sistema operativo denominado AirOS (el manual en español está Pág: 2 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 disponible en la página de Ubiquiti) que es un sistema poderoso y de fácil manejo y es utilizado por los dispositivos (Nanostation2 y 5, Powerstation2 y 5, Picostation2 y 5, litestation2 y 5) los cuales operan en las siguientes modalidades: c. Estación Cliente1 Estación WDS2 Punto de Acceso3 Punto de Acceso WDS4 El sistema operativo AirOS permite la funcionalidad de Puente (bridge) o Enrutador. d. La página principal “main” muestra un submenú con la configuración y el estado del equipo, la configuración de la interfaz inalámbrica la encontrará en el submenú “Link Setup”, la configuración de la red la encontrará en “network”, en la opción “advanced” encontrará parámetros mas específicos de la interfaz inalámbrica como polarización de antena y QoS o calidad de servicio en el radio, luego está “services” que son servicios que presta el radio para monitoreo a través de SNMP y herramientas de diagnóstico, y por último “system” que contiene los controles para actualizar el equipo e incluso para administrar a través de puertos específicos. e. A continuación está la topología de red a configurar. 1 Estación cliente: se comporta como un equipo terminal o CPE que puede ser también puente (bridge). Este es un modo de cliente que puede conectar a un AP, el cliente redirecciona el tráfico entre la interfaz wireless y la interfaz Ethernet. El AP usa una VLAN para pasar el tráfico entre CPE. 2 Estación WDS: WDS es un sistema de distribución inalámbrica, funciona cuando el radio cliente WDS conecta a un par o a un AP en modo WDS, este modo es ¨full bridge¨ opera en capa 2 eliminando así la VLAN establecida en modo cliente. 3 Punto de Acceso, conocido como AP estandarizado según IEEE 802.11. 4 Punto de Acceso WDS: Es el modo de operación normal de AP en modo 802.11 pero completamente transparente en el direccionamiento y opera en la capa 2 (full bridge). Pág: 3 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 Radio AP IP: 192.168.1.20 Topología Laboratorio 192.168.1.1 Router WiFi Principal IP: 192.168.1.2 G: 192.168.1.1 Router ESSID: Taller1 Canal: 1,6 o 11 (dependerá del site survey) WPA: t@ll3r1 Ubiquiti 1 LAN IP: 192.168.1.6 G: 192.168.1.1 IP: 192.168.1.3 G: 192.168.1.1 DHCP DHCP IP: 192.168.1.4 G: 192.168.1.1 IP: 192.168.1.5 G: 192.168.1.1 Ubiquiti 3 Ubiquiti 6 DHCP IP: 192.168.1.8 G: 192.168.1.1 Ubiquiti 4 DHCP INTERNET IP: 192.168.1.7 G: 192.168.1.1 Ubiquiti 5 Ubiquiti 2 DHCP WAN: DHCP / IP estática Ubiquiti 7 DHCP Figura N1. Topología de red. Práctica AP/Cliente/WDS f. Direcciones reservadas para el laboratorio: rango 192.168.1.1 – 192.168.1.30, direcciones IP para las PC de los grupos rango: 192.168.1.101 – 192.168.1.110 direcciones IP para las Laptop de los participantes: DHCP g. Configurando el AP central: Main + Link Setup Link Setup: Wireless mode: Access Point ESSID: taller 1 Country Code: Colombia IEEE 802.11: b/g Chanel: Ch 1, 6 o 11. Change Network Network mode: Bridge IP: static IP Address: 192.168.1.20 Netmask: 255.255.255.0 Pág: 4 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 Gateway: 192.168.1.1 Change Apply Una vez aplicado el equipo se reinicia tomando la nueva configuración. Direcciones IP que se asignarán a los computadores del laboratorio. PC Grupo Grupo 1 Grupo 2 Grupo 3 Grupo 4 Grupo 5 Grupo 6 Grupo 7 Grupo 8 Grupo 9 Grupo 10 Dirección IP PC Dirección IP Laptops WiFi/LAN 192.168.1.101 DHCP 192.168.1.102 DHCP 192.168.1.103 DHCP 192.168.1.104 DHCP 192.168.1.105 DHCP 192.168.1.106 DHCP 192.168.1.107 DHCP 192.168.1.108 DHCP 192.168.1.109 DHCP 192.168.1.110 DHCP Tabla N1. Direcciones IP a utilizar e. Configurando un AP del primer grupo, el resto debe seguir los pasos: Main + Link Setup Link Setup: Wireless mode: Station ESSID: taller 1 Country Code: Colombia IEEE 802.11: b/g Chanel: Ch 1, 6 o 11. Change Network Network mode: Bridge IP: static IP Address: 192.168.1.2 Netmask: 255.255.255.0 Gateway: 192.168.1.1 Change Apply Una vez aplicado el equipo se reinicia tomando la nueva configuración, recuerde nueva dirección IP del equipo 192.168.1.2. Este procedimiento debe ser repetido por los demás grupos de trabajo de forma ordenada y coherente para que la práctica tenga el resultado esperado. Parte IV: Pruebas. Existen herramientas de monitoreo que están incorporadas en el AirOS de Ubiquiti. Pág: 5 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 Si bien los equipos cuentan con el protocolo SNMP para ser monitoreados remotamente, de forma local proveen información que suele ser de mayor utilidad cuando se trata de resolución de fallas o verificación de conexiones, por ejemplo cuando se está alineando un enlace. Para ello el AP y los clientes tienen unas ventanas extras. a. Monitoreo del AP asociado Main + Extra Info Show AP info Figura N2, monitoreo de enlace con el AP Aquí podemos observar la señal recibida por el equipo, la calidad del enlace o CCQ (Client Connection Quality), la velocidad de Tx/Rx, la cantidad de paquetes Tx/Rx y los bytes en Tx y Rx así como las distintas negociaciones que el equipo cliente hace con el AP. El parámetro CCQ es uno de los más importante porque es un índice de cómo se evalúa la calidad de la conexión del cliente inalámbrico. Toma en consideración el conteo de errores de transmisión, latencia, y rendimiento, mientras evalúa la tasa de paquetes correctamente transmitidos en relación con los que deben ser retransmitidos, y tiene en cuenta la tasa real en relación con la tasa nominal especificada. El número está basado en un porcentaje donde 100% corresponde a un enlace perfecto. b. Monitoreo de tráfico en tiempo real: Main + Extra Info Show throughput (observe el tráfico entrante/saliente) Pág: 6 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 Figura N3, Tasa efectiva de transferencia c. Monitoreo de señales en tiempo real: Main + Tools Site Survey Figura N4, Site Survey Pág: 7 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009 En la opción del Site Survey el equipo hace una revisión de los AP que estén en su área de cobertura y muestra el ESSID así como el canal usado por el AP, le indica también que tipo de cifrado, y la potencia de la señal recibida. d. Medición de throughput (rendimiento de transmisión): Main + Tools Speed Test, debe indicar la IP del dispositivo remoto. Figura N5, Medición de velocidad entre el equipo y el AP Esta utilidad permite probar la velocidad de conexión desde y hacia cualquier dirección IP que sea accesible por el dispositivo que ejecuta el sistema operativo AirOS. Muy cercano a la realidad como se podrán comprobar en el laboratorio. Parte V: Se presentarán casos reales de redes. Pág: 8 Práctica N1.REDES INALÁMBRICAS ESLARED2009
