Redes Inalámbricas: Estándares IEEE 802.11 y Configuración de Redes

Estándares IEEE 802.11

De las siete capas del modelo OSI, la norma IEEE802 define exclusivamente los temas relacionados con las dos primeras capas: física y enlace de datos.

Redes Inalámbricas

En 1997, el IEEE añadió un nuevo miembro a la familia 802 que se ocupa de definir las redes de área local inalámbricas. Este nuevo miembro es el 802.11.

La primera norma 802.11 utilizaba infrarrojos como medio de transmisión, pero nunca tuvo una buena aceptación en el mercado. Posteriormente, salieron otras normas 802.11 basadas en el uso de radiofrecuencia en la banda de 2,4 GHz.

El mayor inconveniente de los sistemas inalámbricos definidos originalmente por 802.11 es que trabajaban a velocidades de 1 y 2 Mbps. Esto, unido al alto coste inicial de los equipos, hizo que la tecnología inalámbrica no se desarrollase hasta 1999.

Versiones de la norma 802.11

• IEEE 802.11b, que subía la velocidad de transmisión a los 11 Mbps.
• IEEE 802.11a. Esta norma se diferencia de 802.11b en el hecho de que no utiliza la banda de los 2,4 GHz, sino la de los 5 GHz. La gran ventaja es que se consiguen velocidades de 54 Mbps. El mayor inconveniente es que la tecnología de semiconductores para 5 GHz no está suficientemente desarrollada todavía.
• IEEE 802.11g. Esta norma surgió en el año 2001 con la idea de aumentar la velocidad sin renunciar a las ventajas de la banda de los 2,4 GHz. Esta norma permite transmitir a 54 Mbps.
• IEEE 802.11n. Sube el límite teórico hasta los 600 Mbps. Actualmente ya existen varios productos que cumplen el estándar N con un máximo de 300 Mbps (80-100 estables). Hace uso simultáneo de ambas bandas, 2,4 GHz y 5 GHz.

Compatibilidad entre Wi-Fi y Ethernet

La norma IEEE 802.11 fue diseñada para sustituir a las capas física y MAC de la norma 802.3 (Ethernet).

Esto quiere decir que, en lo único en que se diferencia una red Wi-Fi de una red Ethernet, es en la forma en cómo los ordenadores y terminales en general acceden a la red; el resto es idéntico.

Por tanto, una red local inalámbrica 802.11 es completamente compatible con todos los servicios de las redes locales de cable 802.3 (Ethernet).

Instalar una Red Simple Ad Hoc

Una red ad hoc consiste en un conjunto de ordenadores a los que se les ha instalado un adaptador Wi-Fi y se les ha configurado para poder comunicarse entre ellos.

Una red ad hoc no necesita de puntos de acceso.

Las redes ad hoc suponen un buen sistema para interconectar dos o más ordenadores de una manera fácil.

Lo único que se necesita es una tarjeta Wi-Fi y tenerlos configurados con los mismos parámetros de red.

Como cualquier otra red local, el modo ad hoc permite compartir archivos, impresoras, juegos, etc.

Este modo de comunicación es posible sin problemas para un máximo de 10 ordenadores.

Si se desea tener una mayor seguridad en las comunicaciones, disponer de ciertas herramientas de gestión de red (DHCP, firewall, etc.) o cubrir un área extensa, habrá que instalar puntos de acceso.

Los parámetros Wi-Fi a configurar:

La configuración consiste en introducir los parámetros que van a definir la red y que les permite a los ordenadores identificarse como componentes de la misma red.

Tipo de red: se refiere a si la red va a ser de tipo ad hoc o de tipo infraestructura (con puntos de acceso).

Nombre de red: se puede elegir cualquier nombre, pero todos los equipos deben introducir exactamente el mismo nombre. A este parámetro también se le conoce como Network Name o SSID (Service Set Identifier).

Canal: los equipos Wi-Fi disponen de 11 o 13 canales de radio para comunicarse. Se puede elegir cualquiera de ellos, pero evidentemente todos los ordenadores deben tener configurado el mismo canal.

Seguridad: establece los mecanismos para evitar la conexión de usuarios no autorizados que se encuentren dentro del radio de alcance de la red. Continúa en fotocopias...

Cualquier ordenador con un adaptador Wi-Fi que tenga configurados los mismos parámetros y que esté dentro del área de cobertura, formará parte de la red y, por tanto, podrá compartir sus recursos y tener acceso a los recursos del resto de ordenadores.

En una red Wi-Fi ad hoc todos los ordenadores son iguales (de ahí peer-to-peer). No hay ordenador principal ni secundario, cualquier ordenador puede apagarse o desconectarse que, mientras haya dos ordenadores conectados, seguirá existiendo la red.

Los parámetros TCP/IP a configurar:

Son los mismos que para una red cableada.

Direcciones IP.

Máscara de subred.

Instalar una Red con Puntos de Acceso

A las redes inalámbricas Wi-Fi con puntos de acceso se les conoce con el nombre de modo infraestructura o modo BSS.

La utilización de puntos de acceso es conveniente en los siguientes casos:

Cuando se pretende crear una red permanente, aunque sea con poco terminales.

Cuando se desea disponer de una amplia área de cobertura

O cuando se desea crear una red inalámbrica con muchos usuarios.

Un punto de acceso es un equipo que funciona en las redes inalámbricas Wi-Fi como si fuera una estación base central que sirve de intermediario de todas las comunicaciones entre los ordenadores de la red.

Una de las ventajas de los puntos de acceso es que permite interconectar la red inalámbrica con una red local cableada e Internet.

Para ello, los puntos de acceso disponen de:

Equipos de radio y antena para comunicarse con sus ordenadores inalámbricos y de puertos Ethernet (10/100 BaseT, RJ45) para comunicarse con la red cableada.

En las redes con puntos de acceso no se producen comunicaciones directas entre ordenadores (aunque estén uno junto al otro), sino que todas ellas pasan por el punto de acceso. Esto puede significar un cuello de botella.

Cada punto de acceso dispone de un área de cobertura.

Un área de cobertura es la zona dentro de la cual cualquier ordenador puede comunicarse con el punto de acceso de forma inalámbrica.

El mayor o menor tamaño del área de cobertura depende de distintos factores, como son:

Localización del punto de acceso.

Obstáculos entre el punto de acceso y el ordenador.

Interferencias radioeléctricas.

Tipos de antenas utilizadas.

Si se sitúan distintos puntos de acceso complementando sus coberturas, se puede llegar a crear una red local inalámbrica con un área de servicio tan extensa como se desee.

Sobre la cobertura

La cobertura de un punto de acceso puede variar entre los 30 y los 300 metros dependiendo de las condiciones de visibilidad entre emisor y receptor y de las posibles interferencias que se puedan producir en la zona.

En los espacios abiertos se consiguen los mayores alcances, mientras que en los lugares de interior con paredes y muebles se consiguen alcances muy reducidos. Esto quiere decir que los puntos de acceso no se pueden colocar con el único criterio del alcance teórico.

No siempre interesa que un solo punto de acceso tenga una gran cobertura. Si lo que se pretende cubrir es, por ejemplo,  una pequeña oficia o una sala de reuniones, el disponer de una cobertura mucho mayor (llegando a la calle o a las oficinas vecinas) no tiene ningún interés y, sin embargo, se aumenta el riesgo de seguridad de la red.

Configurar los equipos

El proceso es idéntico al explicado para redes inalámbricas en modo ad hoc.

Tendremos que llevar a cabo dos tipos de configuraciones:

Configurar el adaptador de red: tipo de red, nombre de red, canal y seguridad.

Configurar el protocolo TCP/IP: dirección IP, máscara de subred, puerta de enlace (gateway) y DNS.

Configurar el punto de acceso

La mayoría de los fabricantes facilitan el punto de acceso con una configuración por defecto. Fundamentalmente el nombre de la red y características de seguridad.

Esta configuración suele ser adecuada para una red con un solo punto de acceso.

Si se desea configurar unos valores propios o se tiene la necesidad de realizar algún tipo de configuración especial, entonces será necesario modificar la configuración.