Redes Inalรกmbricas M.C. Juan Carlos Olivares Rojas
Redes inalámbricas
• (a) Configuración bluetooth • (b) Wireless LAN
Redes inalámbricas (2)
• (a) Computadoras móviles individuales • (b) Una LAN en el aire
Redes inalรกmbricas Tipo de red
WWAN (Celulares)
WLAN (Wireless LAN)
WPAN (Bluetooth)
Estรกndar
GSM/GPRS/E vDo
IEEE 802.11b/g/a
IEEE 802.15
Ancho de Banda
9.6/170/2000 Kb/s
1, 2, 11, 54 Mb/s
721 Kb/s
Frecuencia
0.9/1.8/2.1 GHz
2.4 y 5 GHz Infrarrojos
2.4 GHz
Rango
35 Km
70 - 150 m
10 m
Usuarios de redes mรณviles โ ข Combinaciรณn de redes inalรกmbricas y cรณmputo mรณvil.
驴Qu茅 no es c贸mputo m贸vil?
LANs inalámbricas
• (a) Redes inalámbricas con una estación base. • (b) Redes ad hoc.
LANs inalámbricas (2) • El rango de una señal de radio no puede cubrir el sistema completo.
LANs inalรกmbricas (3) โ ข Una red 802.11 multicelda.
Transmisión inalámbrica • • • • •
El espectro electromagnético Transmisión de radio Transmisión de microondas Ondas milimétricas e infrarrojas Transmisión de ondas de luz
El espectro electromagnĂŠtico
Transmisi贸n de radio
(a) En las bandas VLF, LF y MF, las ondas de radio siguen la curvatura de la tierra. (b) En la banda HF, las ondas rebotan en la ion贸sfera.
PolĂticas del espectro electromagnĂŠtico Las bandas ISM en los Estados Unidos.
Protocolos para LANs inalรกmbricas
LAN inalรกmbrica. (a) A transmitiendo. (b) B transmitiendo.
Protocolos de LANs inalámbricas (2)
Portocolo MACA. (a) Envío RTS a B. (b) B responde con un CTS a A.
La pila de protocolos 802.11
El protocolo de la subcapa MAC 802.11
(a) El problema de la estaci贸n oculta. (b) El problema de la estaci贸n expuesta.
Protcolo de la subcapa MAC 802.11 (2) El uso de la detecci贸n del canal virtual utilizando CSMA/CA.
Protcolo de la subcapa MAC 802.11 (3) Rรกfaga de trama.
Protocolo de la subcapa MAC 802.11 (4) Espaciado entre tramas en 802.11.
Estructura de la trama 802.11
Servicios 802.11 Distribución de servicios • • • • •
Asociación Desasociación Reasociación Distribución Integración
Servicios 802.11 Servicios intracélulas • • • •
Autenticación Desautenticación Privacidad Entrega de datos
Seguridad 802.11 • Cifrado de Paquetes usando WEP.
EsteganografĂa
Comparativa de redes cableadas e inalámbricas Característica
Red de Radio
Red cableada
Costo de instalación
Medio
Alto
Movilidad
Si
No
Flexibilidad
Muy alta
Baja
Escalabilidad
Alta
Muy alta
Seguridad
Alta
Alta
Demanda
Baja
Muy alta
Configuración e instalación
Fácil
Media
Presencia en empresas
Baja
Alta
Integridad
Alta
Alta
Licencia
Depende de los casos
No
Ventajas de las redes inalámbricas • Se requiere poca planificación con respecto a las redes cableadas: no se piensa mucho sobre la distribución física de los equipos. • Robustez frente a eventos inesperados: tropezón de un usuario con un cable, terromotos, uracanes, etc..
Desventajas de las redes inalámbricas • La calidad de servicio es inferior. Las redes inalámbricas tiene una tasa de error de 0.0001 por 0.0000000001 de las redes cableadas. • Se tiene restricciones por uso del espectro electomagnético. • La seguridad es muy deficiente.
Anchos de banda inalámbricos • Banda estrecha: 10 a 100 Kbps • Banda media: 100 a 2,000 Kbps • Banda ancha: 2 a 100 Mbps • Consumo de potencia: ZigBee (<10 mW), Bluetooth (<100 mW), 802.11(1 W), 3G (1-5 W).
Costos • ZigBee: $1-3 USD • Bluetooth: $6-9 USD • 802.11: $60-90 USD • 3G: $1,000
Propagación de la señal • Propagación multicamino • ¿Qué es mejor un punto de acceso de una o dos antenas? • Materiales adecuados para propagar la señal: vacío y aire (bueno), agua (aceptable), tierra (malo)
Planificación de redes inalámbricas • Topología de la red • Plan de direccionamiento • Ubicación de los servidores y puntos de acceso • Pruebas
Planificación de redes inalámbricas • Determinar densidad de usuarios por regiones. • Considerar la movilidad de los usuarios. Si se ocupará roaming. • Área de cobertura: obstáculos, interferencias radioeléctricas, tipo de antenas utilizadas
Interferencia y atenuación • Baja interferencia: madera, vidrio, techos, yeso. • Interferencia media: ladrillo, árboles, plantas. • • Alta interferencia: lluvia, niebla, cerámica, papel, metales, tuberías
Diseño de una red • Dibujar un plano de la red a mano alzada o con alguna herramienta de diagramación. • Tratar de trazar el área de cobertura de la red inalámbrica en base a pruebas
Configuraci贸n punto de acceso
Consejos • No se debe hacer caso a los consejos del vendedor de Hardware sobre los productos que debe adquirir y sobre la cantidad de los mismos. • De preferencia no mezclar múltiples marcas y tecnologías. • Se debe de hacer un Estudio Previo/Site Survey y preparar un plan corporativo sobre la red WiFi
Consejos • Se debe de preocupar por las necesidades futuras, a la hora de implementar o diseñar la Red Inalámbrica WiFi • Asegurarse de haya políticas documentadas para el uso de la Red Inalámbrica WiFi • Verificar que los usuarios y los ejecutivos se capaciten y se entrenen en el uso de la Tecnología WiFi
Consejos • Preparar instrucciones para configurar los Access Points • Gestionar su red de manera centralizada • Monitorear la red y verificar la robustez de la seguridad frecuentemente • Cifrar la información de preferencia que no sea WEP.
Consejos • Cambiar el SSID y la contraseña de Default y no configurar el Access Point con la máxima potencia. • Verificar que no sea fácil introducir en su instalación Puntos de Acceso Hostiles • Asegurar que los usuarios conozcan los peligros en Hotspots, aeropuertos, hoteles y aviones y que conozcan las Redes Ad-Hoc.
Consejos • Instalar un Servidor RADIUS y autenticar a los usuarios según el estándar IEEE 802.1x • No invitar a todos sus usuarios, proveedores y clientes a traer sus propios equipos y conectarlos a la red WiFi de la organización
Redes Inalรกmbricas Traspaso Red IP @ 148.211.213.17
148.208.92.17
Red IP @ 148.208.92.131
NM1
AF
AB
NM2
IPIP PA
148.211.213.68
Entunelamiento
NM5
PA
EB2
148.208.92.46
NM3
148.208.213.133
Troncal
Celda NF
NM- Nodo Mรณvil AB- Agente Base AF- Agente Forรกneo NF- Nodo Fijo EB- Estaciรณn Base MC- Manejador de Celda PC- Punto de Acceso
Enlace inalรกmbrico
Red IP @ 148.140.200.33 EB NM4 EB3
PA
148.140.200.19
Topologías Inalámbricas Redes Heterogéneas
Area Regional
Area Metropolitana
Area Local
Intranet
TopologĂas InalĂĄmbricas Tipos de movilidad
Movilidad Horizontal
Movilidad Vertical
Topologías Inalámbricas Red Inalámbrica de Salto Simple. Servidores de célula. Troncal de comunicación preestablecido. Comunicación sólo entre nodo móvil y servidor asociado. Problema asociado Traspaso.
Topologías Inalámbricas Red Inalámbrica Multisalto. No existe célula (inundación). Sin troncal de comunicación preestablecido. Límite en rango de comunicación. Reto encaminamiento de paquetes de un nodo a otro.
Topologías Inalámbricas
Nivel 6 Presentación
Nivel 6 Presentación
Nivel 5 Sesión
Nivel 5 Sesión
Nivel 4 Transporte
Nivel 4 Transporte
RED
Nivel 3 Red
Nivel 3 Red
Nivel 3 Red
Nivel 2 Enlace
Nivel 2 Enlace
Nivel 2 Enlace
Nivel 1 Física
Nivel 1 Física
Nivel 1 Física
Medio Físico
Tarjeta de red
Protocolos Usuario-Red
Nivel 7 Aplicación
S.O.
Nivel 7 Aplicación
Software de aplicación
Protocolos Usuario-Usuario
Modelo OSI
Topologías Inalámbricas Modelo OSI SMTP
Puerto
Dir. IP
FTP
Telnet
TCP
ARP
Coaxial, Par Trensado, Fibra óptica.
SNMP
Telnet
Transporte
Red
UDP
IP
ICMP
Enlace
Ethernet, 3com.
NIC
SMTP- Simple Mail Transfer Protocol SNMP- Simple Network Management Protocol ICMP- Internet Control Message Protocol ARP- Address Resolution Protocol
Física
Protocolos de encaminamiento -DSR, DSDV, TORA, AODV. MAC - CSMA - ARP (BSD) - Celular. - Infrarojo - Radio frecuencia.
DSR- Dinamic Source Routing DSDV- Destination Secuence Distance Vector TORA- Temporary Ordered Routing Algorithm
Problemas Relacionados fu i tid l u M
贸n i c
Reservaci贸n de Recursos Tr en ab Gr ajo up o
Encaminamiento
Q oS
C贸mputo M贸vil
La pila de protocolos 802.16
La capa f铆sica 802.16
El ambiente de transmisi贸n 802.16.
La capa f铆sica 802.16 (2) Tramas y ranuras de tiempo para duplexaci贸n de tiempo.
La capa MAC 802.16 Clases de servicio • Servicio de tasa de bits constante • Servicio de tasa de bits variable en tiempo real • Servicio de bits variable no en tiempo real • Servicio de mejor esfuerzo
Estructura de trama 802.16 (a) Trama gen茅rica. (b) Trama de petici贸n de ancho de banda.
Bluetooth • • • • • • •
Arquitectura Bluetooth Aplicaciones Bluetooth Pila de protocolos Bluetooth Capa de radio Bluetooth Capa de banda base Bluetooth La capa Bluetooth L2CAP Estructura de la trama Bluetooth
Arquitectura Bluetooth Dos piconets pueden ser conectadas para formar una scatternet.
Aplicaciones Bluetooth Perfiles Bluetooth.
Pila de protocolos Bluetooth Arquitectura del protocolo Bluetooth versi贸n 802.15.
Estructura de la trama Bluetooth Trama de datos tĂpica de Bluetooth.
Encaminamiento para nodos móviles Una WAN compuesta por LANs, MANs, y células inalámbricas.
Encaminamiento para redes m贸viles (2) Enrutamiento de paquetes para usuarios m贸viles.
Encaminamiento en redes Ad hoc Posibilidades cuando los nodos son móviles: 1.Vehículos militares en batalla. – No infraestructura. 1.Una flota de barcos en el mar. – Todos los movimientos todo el tiempo
1.Trabajos de emergencia en terremotos. – La infraestructura destrozada.
1. Un conjunto de personas con notebooks. – En una área en la que se cuenta con 802.11.
Referencias • USERS Curso Téorico-Práctico Profesional de Redes, Número 4 Redes WiFi. • Fernández, G. (2007). Autoconfiguración según Localización. Revista Mundo Linux #91, pp- 42-51. • Huidobro, J., Millán, R. y Roldán, D. (2006). Tecnologías de Telecomunicaciones, Alfaomega, México, ISBN: 970-15-1205-7.
Referencias • Roldán, D. (2005) Comunicaciones Inalámbricas, Alfaomega Ra-Ma, España, ISBN: 970-15-1078-X. • Móntico, M. (2005) Wireless La Revolución Inalámbrica, MP Ediciones, Argentina, ISBN: 987526-323-0. • Carballar, J. (2007) WiFi Instalación, Seguridad y Aplicaciones, Alfaomega Ra-Ma, México, ISB: 978970-15-1292-0.
Referencias • Tanenbaum, A. (1997). Redes de Computadoras, Tercera Edición, Pearson, México, ISBN: 968-880958-6. • Tanenbaum, A. (2003). Redes de Computadoras, Cuarta Edición, Pearson, México, ISBN: 970-260162-6.
多Preguntas, dudas y comentarios?