Conceptos Básicos sobre redes inalámbricas:

 Conceptos Básicos sobre redes inalámbricas:

El tema de redes inalámbricas es abarcado de manera muy superficial en algunasdocumentaciones o muy personalizada por los fabricantes de equipos que ofertan productos para interconexión inalámbrica de redes. Con esta clase de escenario se dificulta en gran medida que un técnico o Licenciado pueda hacer implementaciones de redes inalámbricas de una manera óptima ya que por lo menos en cuanto al tiempo de implementación su desempeño se ve afectado por la falta de cierta estandarización de términos y/o conceptos generales que aplican para toda red inalámbrica.

La utilización de las redes inalámbricas o WLAN (Wireless LAN) es hoy en día de uso frecuente y cada vez más veloz, eficaz y seguro. El funcionamiento de las WLAN es similar en muchos aspectos al de las LAN tradicionales. La norma IEEE 802.3 establece el estándar para las redes LAN mientras que el IEEE 802.11 lo hace para la familia de redes inalámbricas. Ambas definen, entre otras cosas, el formato de la trama que se diferencia en que las WLAN no usan una trama estándar 802.3. Por lo tanto, el término “Ethernet inalámbrica” puede resultar engañoso al ser básicamente diferentes. En el caso de las direcciones MAC es de 6 Bytes (48 bits) para los dos tipos de estándares. La diferencia más grande entre los dos métodos es la posibilidad de transmitir datos sin necesidad de cableado, aunque esto puede estar limitado al espacio aéreo si existen objetos que puedan interferir con las ondas de radiofrecuencia.

Para una mejor comprensión de lo que acabo de decir lo ilustraré con las siguientes gráfica una presentando una pequeña red ethernet alámbrica (Figura 1) y la otra inalámbrica (Figura 2).

En una red alámbrica básica como la de

la figura 1 es necesario que exista una

conexión física entre las computadoras

A y B a través de cables UTP, para este

ejemplo. Dicho sea de paso, hoy en día

la inmensa mayoría de las redes

alambradas basadas en Ethernet se

realizan con este tipo de cableado de

par trenzado sin apantallamiento,

mejor conocido por UTP (Unshield

Twisted Pair).

Sin embargo no quita que el lectorsepa de otros tipos de cables y topologías como los coaxiales, fibras ópticas etc. Queno vienen al caso tratar en extenso en este artículo. También es necesario que existaun dispositivo que realice a través de sus circuitos las interconexiones de las

computadoras A y B en el momento que ambas deseen hacerlo, esto es lo que hace el switch.

A modo de resumen tenemos que la red alámbrica básica de la figura 1 está compuesta por dos computadoras (A y B) que se conectan a un switch utilizando una cable UTP. Tanto las computadoras como el switch contienen los programas necesarios que permiten que ambas computadoras puedan establecer una conexión y comunicarse la una con la otra.

Por supuesto cada uno de estas partes de la red o los equipos son fabricados por distintos fabricantes lo que complicaría esta labor de conexión entre cada una de las partes a no ser que existiera un “estándar” que establece cuales son las formas en que deben de realizarse cada interconexión a fin de que se logre la comunicación independientemente del fabricante que construya la parte.

Ethernet es un estándar de redes de computadoras de área local con acceso al medio por contienda CSMA/CD. Ethernet define las características de cableado y señalización de nivel físico y los formatos de tramas de datos del nivel de enlace de datos del modelo OSI.

La Ethernet se tomó como base para la redacción del estándar internacional IEEE 802.3. Usualmente se toman Ethernet e IEEE 802.3 como sinónimos. Ambas se diferencian en uno de los campos de la trama de datos. Las tramas Ethernet e IEEE 802.3 pueden coexistir en la misma red.

Ethernet puede transmitir de forma full?duplex simplemente si un ordenador se encuentra directamente conectado a un puerto de un switch, creando así su propio dominio de colisión. Sin embargo, si el medio es compartido, Ethernet posee herramientas para detectar colisiones y elaborar mecanismos para solucionar tal efecto perjudicial. El CSMA/CD permite a los dispositivos escuchar antes de transmitir o generar un algoritmo de espera ante colisiones en el medio compartido.

A la hora de implementar una red básica como la figura 1 todo esto que acabo de explicar resulta no tener gran importancia hoy en día ya que la existencia del estándar y su amplia aceptación y difusión permiten que el usuario común (cualquiera que quiera hacer una red básica como la figura 1) no tenga que preocuparse de estos “pormenores”. Sin embargo en aras de lograr que ambas computadoras se puedan comunicar el usuario debe realizar un número de pasos que culminen con la interconexión armoniosa de ambas computadoras.

Este grupo de pasos y actividades serán realizado cada ves que se desee implementar una red básica o agregar una nueva computadora en dicha red.

Los pasos requeridos se pueden resumir en:

1- Cada computador debe ser identificado con un número único. Este número se le llama número o dirección IP (Internet Protocol) o protocolo de Internet. La forma de escribir ese número es xxx.xxx.xxx.xxx es decir 4 números separados por puntos que identifican a cada computadora. Por Ej.: es de uso común que la mayoría de los equipos para redes ethernet sean fabricados con un número genérico como 192.168.1.1.

2- También se le agrega otro número que complementa al primero que tiene el mismo formato pero que se denomina sub-red.

3- Un tercer número que puede ser opcional para esta red tan básica que se llama Default Gateway (Compuerta por falla) que no viene al casoprofundizar en este artículo.

4- Opcionalmente se puede asignar lo que se llama como grupo de trabajo o Workgroup en Windows que permite facilitar el acceso a datos y servicios en las computadoras que se encuentran en redes. Después de realizar estas actividades las computadoras pueden comunicarse utilizando las conexiones establecidas a través de los cables y switches que existen entre ambas, sin mayores problemas.

Lo que acabo de escribir explicando de modo básico las partes que componen una red alámbrica aplica en “cierta manera” a las redes inalámbricas. Desde luego la gran diferencia es que la segunda utiliza como medio para interconectar una computadora con la otra el espacio es decir no necesita cables ya que las señales eléctricas que producen cada computadora para representar datos a ser enviados y recibidos por otra computadora de destino necesitan ser transformados en señales electromagnéticas, que viajan por el espacio. Estas señales reciben también el nombre de Radiofrecuencia ya que son producidas, procesadas, recibidas por unos dispositivos que se llaman radios.

Debido a que la radiofrecuencia (RF) es un medio compartido, se pueden producir colisiones de la misma manera que se producen en un medio compartido cableado. La principal diferencia con la red cableada o alámbrica es que no existe un método por el que un nodo origen pueda detectar que ha ocurrido una colisión. Por eso, las WLAN utilizan Acceso Múltiple con Detección de Portadora/Carrier y Prevención de Colisiones (CSMA/CA) similar en su funcionamiento al CSMA/CD de Ethernet.

Para fines de mejor comprensión veamos la figura 2.

Igualmente para esta red inalámbrica básica tenemos las computadoras A y B que debemos interconectar físicamente para entonces a través de dicha interconexión se establezca la comunicación deseada.

Ya he explicado los pasos requeridos para lograr realizar la interconexión entre ambas computadoras en el caso de una red alámbrica básica como la de la figura 1. Ahora para realizar la operación equivalente en el caso de una red inalámbrica como la de la          f igura 2 debo decir que:

1- Las computadoras A y B deben asignársele números IP y de sub?red que sean compatibles tal y como si se tratara de una red alámbrica. Por ejemplo si se le asigna a la computadora A la dirección 192.168.1.10 y a la computadora B la dirección 192.168.1.20 con una sub red para ambas de 255.255.255.0  tenemos dos números compatible en el plano de la direcciones IP ya que la sub-red (255.255.255.0) significa (el primer, segundo y tercer número de la dirección IP de la computadora o dispositivo que se puede comunicar contigo deben ser idénticos esto es en nuestro ejemplo 192.168.1 y por el contrario el cuarto número puede ser cualquiera entre 0 y 254 lo que permite que cada equipo tenga un número único de identificación. De ahí  que la computadora A termine en el número 10 y la computadora B en el número 20)

2- Los radios que convierten las señales eléctricas en electromagnéticas deben ser configurados para su correcto funcionamiento. Para que puedan comunicarse con la computadora a la que se encuentran conectado deben tener un número IP que sea compatible con los números IP de las computadoras y dispositivos que conformaran la red inalámbrica. Para el ejemplo de la figura 2 se podría configurar la dirección IP del radio de la computadora A 192.168.1.11 y el de la computadora B 192.168.1.21 con la sub-red 255.255.255.0 para ambos radios. Además de su dirección IP los radios necesitan otros parámetros que el usuario debe configurar para lograr que estos funcionen de la manera adecuada.

3- La mayoría de los radios que se mercadean hoy en día para los fines de redes inalámbricas se pueden configurar para que trabajen en distinto modos. Los modos de trabajo de un radio recibe distintos nombres dependiendo del fabricante y de los servicios que este fabricante incluya dentro del radio. Para el ejemplo que estoy detallando el modo en que se configura el radio que está conectado a las computadoras A y/o B es mayormente llamado “Cliente” por la mayoría de fabricantes. Algunos fabricantes usan otros nombres para este modo de operación como “Bridge” con diferentes vertientes inclusive.

4- El parámetro que especifica el nombre de la Red es esencial en las redes inalámbricas. Es parecido al workgroup que mencioné en la configuración de la red alámbrica con la diferencia de que en el caso de las redes inalámbricas es imprescindible ya que con este nombre es que las conexiones inalámbricas logran “asociarse”.

5- La asociación se da con el tercer radio que realiza la interconexión entre los que se encuentran conectados a su computador respectivo. El tercer radio es el equivalente al “Switch” de la red alámbrica y también necesita una dirección IP compatible con todos los demás equipos de la red. Para el ejemplo de la figura 2 se podría configurar la dirección IP de dicho radio con el número 192.168.1.30 y la sub-red 255.255.255.0. Por supuesto el parámetro del nombre que recibe la red debe ser configurado en este equipo.

6- El tercer radio trabaja en un modo diferente al que lo hacen los radios que están conectados a las computadoras A y B. Este modo de trabajo es mayoritariamente llamado “AP” (Access Point) o punto de acceso y es un parámetro que el amigo que se encuentre configurando una red inalámbrica debe configurar.

Además de estos parámetros básicos, imprescindibles para implementar una red inalámbrica Ethernet los fabricantes de radios les incluyen un sin número de características y opciones a sus equipos que le habilitan para brindar control de acceso a la red (filtrado de direcciones físicas, listado de usuarios, uso de certificados). Control de acceso al radio. Capacidad de cifrado. Control de ancho de banda. Tamaño de los paquetes. Intensidad de la señal inalámbrica. Tiempo de espera de los paquetes. Otros modos de operación como WDS, Repetidor, Router, Bridge, etc. Tipo de modulación.

En fin una serie de combinaciones y servicios que involucran cientos de parámetros que podrían confundir a cualquier mortal.

Espero que este artículo te sea útil, hasta la próxima.