Una red inalámbrica es aquella en la que los distintos equipos se interconectan entre sí sin necesidad de cables. La comunicación entre dispositivos inalámbricos se produce mediante ondas electromagnéticas.
Clasificación.
Redes inalámbricas de ámbito personal (Bloototh(802.15), Irba(Inflarojos)).
Redes inalámbricas de ámbito local (WiFi(802.11)).
Redes inalámbricas de ámbito metropolitano (WiMax).
Redes inalámbricas de ámbito extenso (UMTS,GPRS,3G,4G...).
2.Introducción a las WLAN.
2.1 Características.
Naturaleza de la señal: Señales electromagnéticas.
Medio o canal: El espacio.
Antenas.
Alcance: Limitado.
Capacidad: Limitada.
Velocidad de transmisión: Limitada.
Movilidad: Permiten la existencia de dispositivos móviles.
Requerimientos de seguridad: Requieren protocolos de seguridad para proteger la información.
2.2 Ventajas e inconvenientes respecto a las LAN cableadas.
Principales ventajas.
Permiten la movilidad de usuarios y dispositivos.
Menor coste.
Menor tiempo de instalación.
Principales inconvenientes.
Sensibilidad a las interferencias electromagnéticas y la presencia de otras WLAN.
Si en una zona aumenta el número de dispositivos, el rendimiento en dicha zona disminuye.
Velocidades de transmisión generalmente inferiores.
Mayores requerimientos de seguridad: Necesitan mayor seguridad.
3. Estándares WLAN.
3.1 Estándares IEEE 802.11.
El IEEE desarroya y publica especificaciones y estándares para redes inalámbricas. El estandar IEEE 802.11i mejora al 802.11.
3.2 Compatibilidad entre estándares.
Todos los estándares IEEE 802.11 son compatibles con sus predecesores.
3.3 Certificación WiFi.
La WiFi Alliance se encarga de certificar si los productos de los fabricantes cumplen con los estándares.
4. Arquitectura IEEE 802.11.
La arquitectura se agrupa en dos capas: La capa física o PHY (Physical) y la de control de acceso al medio MAC.
4.1 Componentes físicos: las estaciones (STA).
Una estación (STA) es cualquier dispositivo que implementa el estándar IEEE 802.11.
En las estaciones utilizan adaptadores de red inalámbricos para conectarse a la WLAN.
Puntos de acceso (Access Point).
Es una estación especializada que dispone de dos interfaces de red distintas: Una por cable y otra inalámbrica.
Las principales funciones son:
- Publicar una WLAN.
- Definir parámetros de acceso a la WLAN.
- Ejercer de puente entre dispositivos inalámbricos y la red cableada:
- Ejercer de intermediario en el proceso de comunicación.
Dispositivos multifunción.
En las WLAN domésticas y las pymes generalmente tienen solo un punto de acceso el que da cobertura a toda la casa o la empresa.
4.2 Modos de operación y tipos de redes.
Redes ad hoc.
Son aquellas donde diferentes estaciones establecen enlaces inalámbricos directos entre sí para comunicarse mutuamente.
Redes en infraestructuras.
Son aquellas donde las distintas estaciones se conectan a la WLAN a través de un AP.
4.3 Componentes lógicos.
Conjunto básico de servicios (BSS).
Son un conjunto de estaciones enlazadas entre sí mediante una conexión inalámbrica y al conjunto de servicios que comparten.
BSS independientes (IBSS).
Es un BSS Independiente se trata del BSS formado por redes ad hoc
BSS en las redes en infrastructuras.
Los crean y los definen los propios AP. El resto de estaciones se asocian a él para beneficiarse.
Identificador del BSS (BSSID).
En las redes en infraestructura el BSSID es la dirección MAC del AP. En las ad hoc, el BSSID es un número generado al azar.
Conjunto extendido de servicios (ESS).
Cuando la extensión a cubrir por la red inalámbrica es muy amplia, es necesario conectar más de un AP. En este caso los distintos BSS forman un conjunto extendido de servicios.
Sistema de distribución.
Es aquel que permite interconectar los diversos BSS que forman una red local inalámbrica para un ESS. Generalmente hace referencia a una red cableada.
Nombre de la WLAN (SSID)
Es un nombre compuesto por 32 dígitos alfanuméricos como máximo. los dispositivos que ofrecen conexión a una red inalámbrica publican su SSID par apoder reconocerlos.
5. Subcapa PHY
5.1 Señales electromagnéticas.
Es un conjunto de ondas electromagnéticas portadoras de información.
Propiedades:
Frecuencia: Número de ciclos o perturbaciones completas por unidad de tiempo.
Longitud de la onda: Distancia que es capaz de recorrer la onda en un ciclo o perturbación completa.
Energía: La energía asociada a una onda depende de la frecuencia.
5.2 El espectro electromagnético.
El conjunto de las tipologías de radiación electromagnética recibe el nombre de espectro electromagnético.
5.3 El espectro radioeléctrico.
Existe una regulación sobre su emisión. La Unión Internacional de Telecomunicaciones (ITU) y a nivel europeo el Instituto Europeo de Estándares de Telecomunicaciones (ETSI).
Estas organizaciones dividen el espectro electromagnético en rangos de frecuencia.
Las comunicaciones inalámbricas se encuentran dentro de un rango de frecuencias llamado espectro radioeléctrico o bandas de radiofrecuencia.
5.4 Las bandas ISM.
Son bandas para usos industriales, científicos y médicos llamadas bandas ISM (industrial, scientific and medical.
5.5 Potencia de emisión.
Es la intensidad con que se emiten las señales electro magnéticas desde una antena. Se mide en milivatios mW.
5.6 La atenuación y dispersión.
La atenuación es la pérdida de intensidad de una señal electromagnética a lo largo de su paso a través de un medio.
La dispersión se produce cuando las ondas que forman la señal no se propagan todas en la misma dirección.
5.7 Interferencias y ruido.
Se denomina interferencia a cualquier perturbación electromagnética no deseada que afecta a la señal en transmisión.
5.8 RSSI, SNR y pérdida de señal.
El indicador de fuerza de señal recibida (RSSI) indica con que potencia se recibe la señal.
La razón señal-ruido (SNR) indica la diferencia entre la potencia de la señal y del ruido. Se dice que se ha perdido la señal cuando ya no es posible interpretarla.
5.9 Modulación
La modulación es la técnica que permite transmitir información a través de las bandas del espectro radioeléctrico mediante la modificación de ondas.
Las más usadas son:
-Espectro extendido con salto de frecuencias (FHSS)
-Espectro extendido de frecuencia directa (DSSS)
-Multeplexación por división de frecuencias ortogonales (OFDM)
5.10 Tecnología de múltiple-entrada salida (MIMO)
Utiliza múltiples antenas para la recepción y el envío de la señal
5.11 Velocidad de transmisión
La modulación determinará la velocidad de transmisión.
5.12 Canales
Son las diferentes frecuencia central y un ancho de banda
- WiFi b y g 14 canales de las cuales paises deciden usar todos.
- WiFi a decide el canal donde utiliza
- WiFi n es el administrador que decide
5.13Antenas
Es la que convierte la señal electromagnéticas y viceversa.
Direccionalidad
Es hacia dónde está dirigida la señal.
Isotropicas todas las direcciones del espacio.
Omnidireccionales todas las direcciones en un plano del espacio.
Direccionales
- Unidireccionales solo en un sentido o el otro sentido.
- Bidireccionales dos sentidos de la dirección de emisión.
- Sectoriales transmite en una sectión
Ganancia
Es el incremento de la potencia de una antena.
Distribución de potencia en el plano X-Y
Es un parámetro para comparar las antenas.
Eficiencia de la antena
Es la medida de la potencia radiada o omitida de la antena respecto a la potencia eléctrica suministrada.
6. SUBCAPA MAC
6.1 Direccionamiento físico (dirección MAC)
Dirección física es la Mac Address ,tiene 48 bits veremos tambien las tramas 802.11.
6.2 Estructura de las tramas IEEE 802.11El formato esta compuesto por tres tipos de tramas:
-De datos contiene los datos a transmitir de las capas superiores.
-De control permiten ejecutar un control sobre las transmisiones en curso.
-De gestión permiten establecer y gestionar las conexiones inalámbricas.
Tipos de cabecera:
- Control : permite indicar el tipo de trama.
- Duración / ID varía su significado en función del tipo de trama.
- Direcciones 1,2,3,4 : permiten identificar el BSSID , la STA origen y la STA destino , la STA que esta transmitiendo y la STA que esta recibiendo.
- Control de secuencia : permite identificar cada trama para poder así confirmar su recepción.
- Control QoS permite indicar la calidad de servicio necesaria en la transmisión.
-Datos : contiene los datos a transmitir de los niveles superiores.
-FCS es un codigo de detección de errores de 32 bits.
6.3 Acuse de recibo (ACK)ACK acuse de rebido se debe confirmar a la estación origen la recepción de las tramas medianre el envío de una trama.
6.4 Control de acceso al medio
Soluciones que aplica el estándar:
- CSMA /CA no se sondea el canal mientras que se emite ,sino que se utilizan técnicas para evitar que se produzcan colisiones.
- RTS/CTS (Request to send) es un método de red para la coordinación de paquetes grandes a través de la configuración Umbral de solicitud de envío (RTS) mientras que elCTS (Clear to send) es una señal enviada por un dispositivo para indicar que está preparado para recibir datos.
6.5 Publicación SSID y búsqueda de redes
Se utilizan en tramas de gestión especial y también el establecimiento del enlace es el establecimiento de un dispositivos que inicie la conexión y se hace intercambio de tramas de gestión para intentar establecer enlaces entre los dos dispositivo.
6.6 Establecimiento del enlaceLa sincronización determina en la velocidad de transmisión de la conexión y el tipo de modulación y sus parametros.
La autenticación es comprobar la identidad que se quiere conectar.
6.7 Asociación
Es asignar los recursos cada dispositivo y el establecimiento de una identificación ID a cada uno de los dispositivos inalámbricos que se muestre con éxito a un punto de acceso inalámbrico en una red en infraestructura.
Opciones avanzadas
Tiene tres tipos:
- Ocultación SSID es una red que suele ser publicadas el SSID de la WLAN ofertada.
- Ahorro energia dota a las estaciones de un modo de ahorro energético para incrementar así la duración de las baterias.
- Fragmentación se divide en trozos pequeños y se producen menos colisiones.
7. SEGURIDAD EN LAS WLAN.
7.1 Autenticación
- Sistemas abierto significa que es publica ,cualquier usuario puede entrar en la WLAN .
- clave PSK es una red que tiene que identificar con una clave.
- Filtros MAC solo deja pasar a la MAC con la lista con las que se puede conectar y una lista negra con la MAC que quieres que se conecten.
- EAP (credenciales propias) cada usuario tiene sus propias contraseñas y sus propios datos.
- Portales cautivos todo el trafico que va el internet va pasando al portal como por ejemplo un ciber.
7.2 Cifrado
Protege la información transmitida paraa que no pueda ser interpretada por aquellas personas que no son sus destinatarias. Tipos de clave:
- clave estática: es aquel que no cambia la clave.
- clave dinámica: es aquel en que la clave va cambiando de forma automática cada cierto tiempo.
7.3 Seguridad en el estándar 802.11
WEP antes se usaba la red ahora ya no se usa porque hay hackers que con un programa lo puede averiguar su clave.(clave estática)
802.11i se clasifica en :
WPA y WPA2 (clave dinámica).
La Wifi Alliance es una certificación que pone la clave de cada router.
PLANIFICACIÓN WLAN
Celular es la zona de cobertura de una Wifi y que llegue a todos los sitios de la zona.Las antenas isotropicas son unidireccionales
Roaming es que vas moviendo de BSS en un ESS cuando se pasa de la zona cobertura de un AP.
Planificación de seguridad.
el máximo que podemos poner la seguridad es el wpa2.
Modo de funcionamiento de la AP.
- Modo raíz es el modo normal ,el AP publica un BSS y que puede estar dentro de una ESS .
- Modo puente inalámbricos es el que une red cableada en una red inalámbrica.
- Modo repetidor cuando yo utiliza un punto de acceso como repetidor,va actuar como un punto de acceso que ya existe.
INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE LA WLAN
Equipo
NIC WIFI : con PCI,USB,PCMCIA ,integradas.
- Adaptadores drivers se suelen instalar automáticamente.
- Configurar normalmente las conexiones inalámbrica de un adaptador de red solemos disponer dos soluciones ,uno es el software mativo del sistema y el otro es proporcionando por el fabricante
- Perfiles son los usuarios.
WPS: estándar para la configuración automática.
INSTALACIÓN Y CONFIGURACIÓN DE DISPOSITIVOS MULTIFUNCIÓN Y AP.
- Dispositivos multifunción: Es igual que las redes en cableadas.
- AP: es la red que va a crear la red inalámbrica.
Añadir explicación del router
Lo primero que tenemos que hacer es tener un router ,tenemos que conectar el cable Ethernet del router de nuestro PC. Luego tenemos que ir en el panel de control ,grupo de hogares y redes compartidas, hay que encontrar el nombre de la conexión inalámbrica ,entramos en propiedades ,configurar y paquete de Ipv4 ,vamos a poner la ip y la puerta de enlace pretederminada. Una vez que hayamos hecho la configuración de la red ,tenemos que poner la ip de la puerta de enlace en un navegador y saldrá la pagina del router ,vamos a poner el nombre de la wlan ,luego el tipo de seguridad y también el tipo de la criptación ,en mi caso WPA2 y AES y hasta entonces ponemos una clave (la que sea) luego le damos salvar la configuración y esperamos 20 segundos ,ahora tendría que salir la red que hayamos creado ,ahora tendríamos que poner una MAC de una PC o de un móvil y después lo filtramos .Lo guardamos y esperamos 20 segundos y listo ya tenemos la red creada de nuestro router.
