Fundamentos y Tipologías de Redes Inalámbricas: Conectividad y Seguridad

Introducción a las Redes Inalámbricas

Las redes inalámbricas tienen una presencia cada vez mayor y un número creciente de funciones, aplicables en ámbitos muy diversos:

Ámbitos de Aplicación

• En el hogar, con aplicaciones domésticas que las controlan o la telefonía inalámbrica DECT o sobre VoIP.
• En la empresa, con dispositivos de comunicación para localización o para la emisión de señales de televisión.
• En la telefonía móvil, con todas las tecnologías xG (2G, 3G, 4G, 5G, etc.).

La tecnología inalámbrica se encuentra en todos los tipos de redes y, según el área que abarcan, las podemos agrupar en cuatro categorías principales:

Clasificación por Área de Cobertura

• Redes de Área Amplia Inalámbricas (WWAN)

  • Tecnologías vía satélite
  • Todas las redes móviles (2G, 3G, 3.5G, 4G, 5G)
  • MBWA (Mobile Broadband Wireless Access)

• Redes de Área Metropolitana Inalámbricas (WMAN)

  • WiMAX (fijo o móvil)
  • MMDS/LMDS
  • ETSI HiperMAN & HiperAccess

• Redes de Área Local Inalámbricas (WLAN)

  • Wi-Fi
  • ETSI HiperLAN2

• Redes de Área Personal Inalámbricas (WPAN)

  • Bluetooth
  • HomeRF
  • Infrarrojos
  • Zigbee

Modos de Conexión en Redes Inalámbricas

Las redes inalámbricas disponen de distintos modos de operación:

• Modo Punto a Punto o Ad Hoc (IBSS)

  Se establece entre dos clientes que pueden comunicarse directamente con tarjetas WLAN compatibles, sin necesidad de elementos de interconexión inalámbricos.

• Modo Infraestructura (BSS)

  Es la configuración construida en torno a un Punto de Acceso (AP) activo, que gestiona todo el tráfico y ejerce como puerta de enlace entre la red inalámbrica y otra cableada, que puede o no estar conectada a internet.

También existe la posibilidad de crear un Conjunto de Servicio Extendido (ESS) uniendo dos o más BSS entre sí para extender redes sin cables.

Existe un tercer modo, que consiste en la fusión de los dos anteriores, para construir redes malladas (mesh networks).

Identificación y Conexión en Redes WLAN

Todo elemento de interconexión inalámbrico siempre ha de tener al menos un Servicio de Identificación (SSID), que consta de un valor alfanumérico de hasta 32 caracteres y que debe utilizarse en todos los paquetes que se transmitan.

• En modo punto a punto, el identificador de la red se conoce como BSSID (Basic Service Set Identifier), ya que está relacionado con la dirección MAC de las tarjetas inalámbricas.
• En el modo infraestructura, se denomina ESSID (Extended Service Set Identifier).

Funcionamiento de un Cliente Activo en una WLAN

El dispositivo escucha o escanea la red y, cuando localiza algún punto compatible con la tarjeta, intenta conectarse de alguna de estas dos formas:

• Conexión Activa

  El cliente envía un mensaje de conexión que contiene el SSID de la red a la que pretende unirse.

• Conexión Pasiva

  El cliente se limita a escanear en busca de unas tramas de administración de balizas, llamadas beacons, emitidas por el AP cada cierto tiempo y que contienen el SSID de la red. Una vez obtenida la baliza, el cliente intentará unirse a la red usando el SSID.

Niveles de Seguridad en Redes Inalámbricas

Existen tres niveles de seguridad principales:

• Nivel Cero (Sin Seguridad)

  Activo cuando la información no es importante. Se da en sistemas abiertos sin seguridad.

• Nivel Básico

  Los elementos de interconexión suelen estar preconfigurados con algoritmos básicos, fáciles de romper.

• Nivel Avanzado

  Se maneja información muy importante. Se emplean protocolos robustos como WPA/WPA2/WPA3.