Redes inalámbricas

Mª Dolores Carballar Falcón
28935146L
Nivel educativo:
→ Módulo de Redes de Área Local …………………… Ciclo Formativo de
Administración de Sistemas Informáticos.
→ Módulo de Sistemas Informáticos Multiusuario y en Red …………..
Ciclo Formativo de Desarrollo de Aplicaciones Informáticas.
→ Módulo de Redes Locales ………………… Ciclo Formativo de Técnicos
en Sistemas Microinformáticos y Redes (Durante este curso
2009/2010, se ha implantado 1º de este ciclo, sustituyendo a 1º de
Explotación de Sistemas Informáticos).
Redes Inalámbricas
Descripción.
Una WLAN (Red de área local inalámbrica) es un sistema flexible de
comunicación de datos implementado como una extensión de, o como
una alternativa para una LAN cableada. Usando ondas electromagnéticas,
las LAN inalámbricas transmiten y reciben datos sobre el aire,
minimizando la necesidad de conexiones cableadas. Además las LANs
inalámbricas combinan la conectividad de los datos con la movilidad del
usuario.
El término WI - FI (Wireles Fidelity o fidelidad inalámbrica) se usa
para denominar cualquier producto que utilice la tecnología inalámbrica
802.11 definida en los estándares IEEE. Esta tecnología incorpora técnicas
que mejoran la seguridad de la red.
Características.
• Movilidad: sistemas de WLANs pueden proveer a usuarios LAN acceso
a información en tiempo real en cualquier parte dentro de su
organización. Esta movilidad soporta productividad y oportunidades de
servicio imposibles con redes cableadas.
• Simplicidad y rapidez de instalación: Instalar un sistema de WLANs
puede ser rápido y fácil y puede eliminar la necesidad de poner cables
a través de murallas y techos.
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• Flexibilidad de Instalación: La tecnología inalámbrica permite a la red ir
donde los cables no pueden.
• Reduce el costo del propietario: Mientras la inversión inicial requerida
para el hardware de una WLAN puede ser más alto que el costo de
hardware de una LAN cableada, en conjunto los gastos de instalación y
costos de ciclo de vida pueden ser significativamente más bajos. Los
beneficios del costo a largo plazo son más altos en entornos dinámicos
requiriendo movimientos frecuentes, adiciones, y cambios.
• Escalabilidad : Los sistemas de WLANs pueden ser configurados en una
variedad de topologías para conocer las necesidades de aplicaciones
específicas e instalaciones. Las configuraciones son fácilmente
cambiadas y el rango desde redes par-a-par adecuado para un
pequeño número de usuarios a redes de infraestructuras enteras de
miles de usuarios que permiten roaming sobre una amplia área.
Inconvenientes.
• Velocidad: Los velocidad de transmisión en una red inalámbrica es de
54 Mbps en el mejor de los casos, que comparado con los 100Mbps
que ofrece cualquier red Ethernet actual viene a ser casi la mitad.
• Número de estaciones limitado: A mayor número de estaciones mayor
número de colisiones debido a interferencias. A partir de un límite en
el número de estaciones es preciso dividir la red en varias redes con
objeto de evitar interferencias entre las estaciones.
• Seguridad: Al utilizar la difusión como medio de transmisión la
información puede llegar a cualquier estación que esté en esa
cobertura, pertenezca o no a la red, proporcionando un agujero.
• Alcance: Debido a la atenuación de la señal, la distancia entre las
estaciones y el punto de acceso no puede sobrepasar un límite que
suele estar comprendido entre los 30 y los 45 metros.
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Infraestructura de una WLAN.
a) A través de Puntos de Acceso.
Un Punto de Acceso, o estación
base, es un receptor de radio y
transmisor que conecta a tu red
cableada Ethernet. A través de este
dispositivo las estaciones equipadas
con una tarjeta Inalámbrica, tienen
acceso a servicios de red LAN cableada
como e-mail, Internet, impresoras y
más.
El
Rango
Operativo,
administración de capacidades, seguridad de red inalámbrica y número de
usuarios soportados son determinados por las capacidades del Punto de
Acceso.
A
través
del
despliegue de dispositivos
llamados
Puntos
de
Acceso o estaciones Base,
la
tecnología
LAN
inalámbrica puede ser
usada para extender el
alcance de una red
cableada. Un Punto de
Acceso típicamente tiene
un puerto Ethernet para
conexión a una red
cableada, y una antena para comunicaciones inalámbricas. El software es
integrado al “puente” entre lo inalámbrico y las redes cableadas.
Comunicando inalámbricamente vía un punto de acceso, usuarios de
computador pueden tomar ventajas de servicios de redes cableadas con la
flexibilidad de lo inalámbrico.
Puntos de Acceso “Flexible”
Como una alternativa a
destacar un Punto de Acceso
para conectividad inalámbrica
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a una red cableada Ethernet, un computador que está físicamente
conectado a una red Ethernet, equipado con una tarjeta inalámbrica
puede actuar como entre la red cableada y la red inalámbrica.
b) Redes LAN Inalámbricas Par-a-Par
Sin un punto de acceso,
usuarios pueden construir
redes inalámbricas par-a-par
(ad - hoc) en cualquier
momento,
compartición
directa
de
archivos
en
cualquier lugar entre dos o más
computadores con equipos
inalámbricos. Este tipo de red
no requiere administración o preconfiguración. En este caso cada cliente
tendría solo acceso a los recursos del otro cliente y no a un servidor
central.
Factores que afectan al rendimiento de una red inalámbrica.
• Velocidad máxima del punto de acceso y de las tarjetas de red: a menor
velocidad menor rendimiento.
• Distancia de las estaciones al punto de acceso. A mayor distancia
menor rendimiento.
• Obstáculos intermedios. Cuanto mayor sea el número de obstáculos
intermedios menor será el rendimiento.
• Número de estaciones inalámbricas. A mayor número de estaciones
inalámbricas operando sobre el mismo canal menor rendimiento
debido a las colisiones.
• Número de canales disponibles. A menor número de canales
disponibles menores posibilidades de segmentar la red.
• Utilizar rangos de frecuencias empleadas por otros dispositivos. Esto
puede dar lugar a interferencias no deseables.
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Seguridad.
Como con las redes cableadas, la primera línea de defensa de
seguridad son los nombres de usuario y las contraseñas en el Sistema
Operativo de computadores clientes y servidores. Sin embargo, muchos
fabricantes de Puntos de Acceso permiten a los administradores de redes
limitar las conexiones del Punto de Acceso creando una tabla de clientes
inalámbricos donde figuren las direcciones físicas de las tarjetas de red
(direcciones MAC). Otros Puntos de Acceso incluyen mecanismos de
encriptación como WEP (Wired Equivalent Protection o protección
equivalente a una red de cable) o más avanzado como WPA (Wired
Privacy Analogy o privacidad análoga a las redes de cable).
Técnica empleada.
La técnica empleada por las estaciones inalámbricas para acceder al
medio es CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance), es decir, Acceso múltiple con escucha de portadora y
Evitación de Colisión. Cuando una estación A desea comunicarse con otra
estación B sigue el siguiente proceso:
1. La estación envía periódicamente paquetes a B indicándole que va a
transmitir (solicitud de transmisión). Esos paquetes son escuchados por
las estaciones cercanas a A, lo que les advierte que A quiere transmitir
y que ellas no van a poder hacerlo hasta que finalice la transmisión,
evitando así posibles colisiones.
2. Cuando B escucha el paquete enviado por A le responde con un
paquete indicándole que acepta la transmisión (aceptación de
transmisión). Las estaciones cercanas a B escuchan el paquete y por
tanto saben que se va a iniciar una transmisión, por lo que
permanecerán en silencio hasta que la transmisión finalice, evitando
así colisiones.
3. Cuando A recibe el mensaje enviado por B de aceptación de
transmisión comienza a transmitir.
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4. Cuando B recibe el paquete envía a A un mensaje indicándole que ha
recibido el paquete. Este mensaje advierte al resto de estaciones que la
transmisión ha finalizado.
Incorporación de una estación a una red inalámbrica.
Cuando una estación desea incorporarse a una red inalámbrica
necesita sincronizarse con el punto de acceso. Esta sincronización se
puede hacer de dos formas distintas:
• Escaneo pasivo: La estación espera recibir una trama especial llamada
trama de Beacon, que es enviada periódicamente por el punto de
acceso con información de sincronización.
• Escaneo activo: La estación envía tramas especiales de adscripción
para localizar un punto de acceso y espera la respuesta de algún punto
de acceso.
Una vez localizado el punto de acceso se realizan los siguientes pasos:
1. Autenticación: La estación intercambia con el punto acceso
información de contraseñas.
2. Asociación: La estación intercambia información con el resto de
estaciones y puntos de acceso cercanos para que todos conozcan su
posición y a que red pertenece.
Una estación solo puede recibir y transmitir que realice todos estos
pasos.
Existe además, el Roaming o Reasociación que es el proceso por el cual
una estación puede pasar de una red a otra sin perder la conexión. Esto
es, el dispositivo WIFI cliente puede desplazarse e ir registrándose en
diferentes bases o puntos de acceso. El proceso es similar al expuesto
anteriormente.
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Estándares 802.11.
Estándares
inalámbricos
802.11b
802.11a
802.11g
Popularidad
Muy utilizado
Poco utilizado
Bastante
utilizado
Velocidad
11 Mbps
54 Mbps
54 Mbps
Coste
Bastante Barato
Caro
Barato
Frecuencia
2,4 Ghz
5 Ghz
2,4 Ghz
Alcance
30 – 45 metros
7 – 23 metros
30 – 45 metros
Compatibilidad
802.11g
-
802.11b
Bibliografía.
- “Instalación y mantenimiento de servicios de redes locales”. Fco.
J. Molina. Editorial Ra-Ma. 2004.
- “WI-FI. Instalación, seguridad y aplicaciones”. Jose A. Carballar.
Editorial Ra-Ma. 2007.
- www.wi-fi.org: página oficial de Wi-FI.
- www.wi-fiplanet.com: página interesante acerca del mundo
WIFI.
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