COMPONENTES DE LAS LAN (inalámbricas)
NIC
Se les
llama NIC (por network interface card; en español "tarjeta de interfaz de
red"). Una tarjeta de red o adaptador de red permite la comunicación con
aparatos conectados entre sí y también permite compartir recursos entre dos o
más computadoras. Usualmente son 802.11 a, 802.11 b y 802.11 g. Permite a los
usuarios conectarse entre sí, ya sea con cables o inalámbrica si la NIC es un
NIC inalámbrico (WiFi / WNIC). Cada entidad en una red, una PC, impresora, router,
etc., que necesita comunicarse con otros dispositivos debe tener una tarjeta
NIC, si es comunicarse a través de la red.
Antenas
Una antena es un dispositivo diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas.
ANTENAS DIRECCIONALES: Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance, actúa de forma parecida a un foco de luz que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).
El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.
ANTENA OMNIDIRECCIONALES: Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones con menor alcance.
Las antenas Omnidireccionales “envían” la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.
ANTENAS SECTORIALES: Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales.
Antenas
Una antena es un dispositivo diseñado con el objetivo de emitir o recibir ondas electromagnéticas.
ANTENAS DIRECCIONALES: Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance, actúa de forma parecida a un foco de luz que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance).
El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.
ANTENA OMNIDIRECCIONALES: Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones con menor alcance.
Las antenas Omnidireccionales “envían” la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté. En contrapartida el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.
ANTENAS SECTORIALES: Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales.
PUNTO DE ACCESO (ACCESS POINT)
Un punto
de acceso inalámbrico (WAP o AP por sus siglas en inglés: Wireless
Access Point) en redes de
computadoras es un dispositivo
que interconecta dispositivos de comunicación alámbrica para formar una red inalámbrica. Normalmente un WAP
también puede conectarse a una red
cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red
cable y los dispositivos inalámbricos. Muchos WAPs pueden conectarse entre sí
para formar una red aún mayor, permitiendo realizar "roaming".
Por otro lado, una red donde los dispositivos
cliente se administran a sí mismos —sin la necesidad de un punto de acceso— se
convierten en una red ad-hoc.
Los puntos de acceso inalámbricos tienen direcciones IP asignadas, para poder ser
configurados. Los puntos de acceso (AP) son dispositivos que permiten la
conexión inalámbrica de un equipo móvil de cómputo (ordenador, tableta, Smartphone) con una red. Generalmente
los puntos de acceso tienen como función principal permitir la conectividad con
la red, delegando la tarea de ruteo y direccionamiento a servidores, ruteadores
y switches. La mayoría de los AP siguen el estándar de comunicación 802.11 de
la IEEE lo que permite una compatibilidad con una gran variedad de equipos
inalámbricos. Algunos equipos incluyen tareas como la configuración de la
función de ruteo, de direccionamiento de puertos, seguridad y administración de
usuarios. Estas funciones responden ante una configuración establecida
previamente. Al fortalecer la interoperabilidad entre los servidores y los
puntos de acceso, se puede lograr mejoras en el servicio que ofrecen, por
ejemplo, la respuesta dinámica ante cambios en la red y ajustes de la
configuración de los dispositivos. Los AP son el enlace entre las redes
cableadas y las inalámbricas. El uso de varios puntos de acceso permite el
servicio de roaming. El surgimiento de estos dispositivos ha permitido el
ahorro de nuevos cableados de red. Un AP con el estándar IEEE 802.11b tiene un
radio de 100 m aproximadamente.
Son los encargados de crear la red, están siempre a
la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto de acceso recibe
la información, la almacena y la transmite entre la WLAN(Wireless LAN) y la LAN cableada.
Un único punto de acceso puede soportar un pequeño
grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y
hasta varios cientos. Este o su antena normalmente se colocan en alto pero
podría colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio
deseada.
El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores situados en sus equipos (ordenador, tableta, Smartphone, Smart, radio por Internet...).
Topologías inalámbricas
Existen varias clases de hardware que se pueden utilizar para implementar
una red inalámbrica WiFi:
- Los adaptadores
inalámbricos o controladores de la interfaz de red (en inglés wireless
adaptaters o network interface controller, abreviado NIC) son
tarjetas de red que cumplen con el estándar 802.11 que les permiten a un
equipo conectarse a una red inalámbrica. Los adaptadores inalámbricos
están disponibles en diversos formatos, como tarjetas PCI, tarjetas PCMCIA, adaptadores
USB y tarjetas Compact Flash. Una estación es cualquier
dispositivo que tenga este tipo de tarjeta.
- Los puntos
de acceso (abreviado PA y a veces denominados zonas locales
de cobertura) pueden permitirles a las estaciones equipadas con WiFi
cercanas acceder a una red conectada a la que el punto de acceso se
conecta directamente.
El estándar 802.11 define dos modos operativos:
- El modo de infraestructura en el que
los clientes de tecnología inalámbrica se conectan a un punto de acceso.
Éste es por lo general el modo predeterminado para las tarjetas 802.11b.
- El modo ad-hoc en el que
los clientes se conectan entre sí sin ningún punto de acceso.
·
Router
traducido significa ruteador lo que podemos interpretar como simplemente guía.
Se trata de un dispositivo utilizado en redes inalámbricas de área local (WLAN
- Wireless Local Area Network), una red local inalámbrica es aquella
que cuenta con una interconexión de computadoras relativamente cercanas, sin
necesidad de cables, estas redes funcionan a base de ondas de radio
específicas. El Router permite la interconexión de redes inalámbricas y su
función es la de guiar los paquetes de datos para que fluyen hacia la red
correcta e ir determinando que caminos debe seguir para llegar a su destino,
básicamente se utiliza para servicios de Internet, los cuáles recibe de otro
dispositivo como un módem inalámbrico del proveedor (Telmex® Infinitum, Telcel®
3G, Iusacell® BAM, etc.).
·
Características generales del Router inalámbrico
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+ Permiten
la conexión a la WLAN de dispositivos inalámbricos como teléfonos celulares modernos, Netbook, Laptop, PDA, Notebook yAccess Point para proveer de servicios de Internet.
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+ También cuentan
con soporte para redes basadas en alambre (LAN - Local Area Network),
esto es tienen un puerto RJ45 que permite interconectarse con Switches y
formar grandes redes entre dispositivos convencionales e inalámbricos para su
conexión a Internet.
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+ La tecnología de
comunicación con que cuentan es a base de ondas de radio, capaces de
traspasar muros, sin embargo entre cada obstáculo esta señal pierde fuerza y
se reduce su cobertura.
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+ Permiten la conexión
ADSL (Asymmetric Digital Subscriber Line), la cuál permite el manejo de
Internet de banda ancha y ser distribuido hacia otras computadoras sin
necesidad de cables e incluso hacia redes por medio de puerto RJ45.
|
+ El Router inalámbrico
puede tener otras funciones como servidor de impresión y permitir de manera inalámbrica la
generación de documentos físicos por medio de una impresora.
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+ Cuentan con una antena
externa para la correcta emisión y recepción de ondas, así por ende, un
correcto flujo de datos.
|
Figura3 . División de frecuencias en telefónica e
Internet.
|
La tecnología ASDL (Asymmetric Digital
Subscriber Line) ó suscripción en línea digital asimétrica, tiene la
capacidad de utilizar la línea telefónica convencional y subdividir en
frecuencias, esto para incorporar varios servicios a la vez (telefonía,
Internet y televisión de paga). En el caso de la telefonía solo hace falta
muy poco ancho de banda para las conversaciones, mientras que para el envío
de datos se incorpora una banda media y para recibir datos se utiliza un
ancho muy alto, de allí el nombre de Asymmetric. Con estas características
anteriores es posible que se tenga Internet de alta velocidad, ya que el
recibir los datos es mucho más veloz que el envió de los mismos.
Las velocidades promedio
de descarga de datos ó "Downstream" es de 24 Megabit por
segundo (Mbps) mientras que el envío de datos "Upstream" es de
solamente 1 Mbps, esto marca una diferencia de velocidad de veces superior
recibir que enviar, por ello es tan veloz la conexión a Internet.
|
 Función Bridge ó puente del Router inalámbrico |
·
Una red inalámbrica tiene una doble función: interconectar computadoras y
dispositivos cercanos entre sí y la segunda es la de proveer de servicios de
Internet a los dispositivos. Un servidor ó
un Módem inalámbrico de un proveedor de Internet es el encargado de recibir la
señal y distribuirla a la red local. Sin embargo, el servidor cuenta con
un sistema operativo específico (Novell®, Microsoft Windows NT®, Linux Apache,
etc.) y cada dispositivo que se conecta a la red cuenta con el propio.
·
Los sistemas operativos básicamente son incompatibles entre sí y los usuarios que acceden
a la red local generalmente tendrán en sus dispositivos sistemas operativos muy
diferentes a los del servidor como MacOS® Leopard, Linux Ubuntu, GoogleOS®
Chrome, Microsoft® Windows Vista, etc.; es en este momento en el que un
dispositivo como el Router inalámbrico puede funcionar como puente entre todos
ellos y evitar que se interrumpa la comunicación, lo que hace es permitir la
comunicación entre dispositivos a pesar de las diferentes plataformas, siendo
cada una la encargada de interpretar los datos recibidos. También permite
evaluar la información, realizando actividades de limpieza, seguridad y filtro
con la información, así como descongestionador de redes dividiendo las redes en
subredes y enviando la información de manera paralela y por lo tanto mas
velozmente.
·
Internamente
cuenta con todos los circuitos electrónicos necesarios para la conexión
inalámbrica, externamente cuenta con las siguientes partes:
1.- Cubierta: se encarga de proteger los
circuitos internos y dar estética al producto.
2.- Indicadores: permiten visualizar la
actividad en la red y la señal telefónica.
3.- Antena: permite enviar y recibir la
señal de la red inalámbrica de manera fíable.
4.- Puerto RJ45 hembra: permite la
interconexión con UTP y conectores RJ45 macho a la red local (LAN) basada
en cable.
5.- Puerto RJ11: permite recibir la señal de
Internet de banda ancha y telefonía con la tecnología ASDL.
6.- Conector DC: recibe la corriente
eléctrica desde un adaptador AC/DC necesaria para su funcionamiento.
Partes y funciones de un Router inalámbrico
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·
| Conectores y puertos del Router inalámbrico |
·
Los
Router inalámbricos se encuentran diseñados para redes inalámbricas, pero
también permiten la conexión a redes basadas en cable (LAN), por lo
que pueden contar con los siguientes conectores:
Conector
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Características
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Imagen
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Conector DC
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Conector de 2 terminales, para recibir corriente
directa desde el adaptador AC/DC.
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RJ45 (Registred Jack 45)
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Es un conector de 8 terminales, utilizado para
interconectar equipos de cómputo, permite velocidades de transmisión de
10/100/1000 Megabits por segundo (Mbps) y es el mas utilizado actualmente.
|
 |
RJ11 (Registred Jack 11)
|
Es un conector de 2 ó 4 terminales, utilizado
para interconectar redes telefónicas, permite velocidades de transmisión de 1
/ 2 / 4 Gigabits por segundo (Gbps), esto es Internet de banda ancha vía
módem.
|
 |
USB (Universal Serial Bus)
|
Es un conector de 4 terminales, que en teoría es
capaz de transmitir hasta 480 Mbps, utilizado para la conexión de impresoras.
|
 |
| Estándares del Router inalámbrico |
·
Los
Router inalámbricos se encuentran diseñados para funcionar con ciertos
estándares ó protocolos (reglas de comunicación establecidas), se pueden
encontrar para redes Wi-Fi (Wireless Fidelity):
Estándar
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Características
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Velocidad (Mbps)
|
IEEE 802.11b (Wireless B)
|
Es uno de los primeros estándares populares que
aún se utiliza.
|
1 / 2 /5.5 / 11 Mbps
|
IEEE 802.11g (Wireless G)
|
Trabaja en la banda de frecuencia de 2.4 GHz
solamente.
|
11 / 22 / 54 Mbps
|
IEEE 802.11n (Wireless N)
|
Utiliza una tecnología denominada MIMO (que por
medio de múltiples antenas trabaja en 2 canales), frecuencia 2.4 GHz y 5 GHz
simultáneamente.
|
Hasta 300 Mbps
|
| Usos específicos del Router inalámbrico |
·
Se utilizan para compartir una impresora en red, Firewall (evita el acceso de
Hackers) y control parental (evita que se pueda acceder a ciertos contenidos de
Internet). Puede administrar el ancho de banda para controlar ciertos usuarios
y su uso primordial el acceso compartido a Internet.
Bridge inalámbrico
Los
puentes inalámbricos por otra parte son diseñados para conectar dos o más redes
juntas. Ambos se construyen en el estándar de IEEE 802.11.
Diseño
del Puente Inalámbrico:
1. Hay solamente dos tipos de puentes inalámbricos, el punto-a-punto y el punto-a-de múltiples puntos.
1. Hay solamente dos tipos de puentes inalámbricos, el punto-a-punto y el punto-a-de múltiples puntos.
2. Hay
dos funciones de un puente inalámbrico, de una raíz y de una sin-raíz
inalámbrica. El tráfico entre las redes debe pasar a través del puente de la
raíz. En una configuración punto-a-de múltiples puntos esto significa que el
tráfico de la red que pasa a partir de un puente de la no-raíz a otro puente de
la no-raíz debe pasar a través del puente de la raíz.
3. Puede
solamente haber un puente de la raíz.
4. Esto
suena obvio, pero asegúrese de que tu diseño del puente inalámbrico atravesará
la distancia necesaria.
Factores
del funcionamiento:
Distancia: Un puente inalámbrico de la clase típica del negocio proporcionará hasta 54 Mbps a 8.5 millas, pero solamente 9 Mbps a 16 millas. Es posible aumentar la distancia con el uso de antenas de alto rendimiento.
Interferencia: Algunas distancias de puentes son susceptibles a interferencia más ambiental que otras. La prueba puede ser difícil de antemano.
Distancia: Un puente inalámbrico de la clase típica del negocio proporcionará hasta 54 Mbps a 8.5 millas, pero solamente 9 Mbps a 16 millas. Es posible aumentar la distancia con el uso de antenas de alto rendimiento.
Interferencia: Algunas distancias de puentes son susceptibles a interferencia más ambiental que otras. La prueba puede ser difícil de antemano.
·
Diseño: Los puentes inalámbricos del punto-a-punto
pueden atravesar a más que punto-a-de múltiples puntos por 80%.
Aun que se utiliza también el termino puente, es bastante
usual encontrar la palabra bridge, para designar un dispositivo que conecta dos
o mas redes, que utilizan el mismo protocolo de comunicaciones y encamina
paquetes de datos entre ambas.
(Puente) son dispositivos que tiene usos definidos. Primero
pueden interconectar segmentos de red a través de medios físicos diferentes
Un puente inalámbrico conecta dos segmentos de LAN con un
enlace inalámbrico. Los dos segmentos están en la misma subred y parecen dos
switches Ethernet conectados por un cable a todos los equipos de la subred.
Dado que los equipos están en la misma subred, las comunicaciones llegan a
todas las máquinas
CLIENTE
INALÁMBRICO
Todo dispositivo susceptible de
integrarse en una red wireless como PDAs, portátil, cámaras inalámbricas,
impresoras, etc., es llamado cliente inalámbrico.
Un
cliente wireless es un sistema que se comunica con un punto de acceso o
directamente con otro cliente wireless. Generalmente los clientes wireless sólo
poseen un dispositivo de red: la tarjeta de red inalámbrica. Existen varias
formas de configurar un cliente wireless basadas en los distintos modos
inalámbricos, normalmente reducidos a BSS , o modo infraestructura, que
requiere de un punto de acceso y el modo IBSS (modo ad-hoc, o modo punto
a punto).
Cada cliente inalámbrico en una
red ad hoc debería configurar su adaptador inalámbrico en modo adhoc y usar los
mismos SSID y “número de canal” de la red.los clientes inalámbricos pueden
acceder a la red fija a través del punto de acceso. Para interconectar muchos
puntos de acceso y clientes inalámbricos, todos deben configurarse con el mismo
SSID. Para asegurar que se maximice la capacidad total de la red, no se debe
configurar el mismo canal en todos los puntos de acceso que se encuentran en la
misma área física.
Los clientes descubrirán (a través del escaneo de
la red) cuál canal está usando el punto de acceso de manera que no se requiere
que ellos conozcan de antemano el número de canal.
Modo de infraestructura
En el modo de infraestructura, cada estación informática (abreviado EST)
se conecta a un punto de acceso a través de un enlace inalámbrico. La
configuración formada por el punto de acceso y las estaciones ubicadas dentro
del área de cobertura se llama conjunto de servicio básico o BSS.
Estos forman una célula. Cada BSS se identifica a través de un BSSID
(identificador de BSS) que es un identificador de 6 bytes (48 bits). En el modo
infraestructura el BSSID corresponde al punto de acceso de la dirección MAC.
Es posible vincular varios puntos de acceso juntos (o con más exactitud,
varios BSS) con una conexión llamada sistema de distribución (o SD)
para formar un conjunto de servicio extendido o ESS. El sistema
de distribución también puede ser una red conectada, un cable entre dos puntos
de acceso o incluso una red inalámbrica.
Un ESS se identifica a través de un ESSID (identificador del
conjunto de servicio extendido), que es un identificador de 32 caracteres en
formato ASCII que actúa como su nombre en la red. El ESSID, a menudo abreviado SSID,
muestra el nombre de la red y de alguna manera representa una medida de seguridad de primer nivel ya que una estación debe saber el SSID para
conectarse a la red extendida.
Cuando un usuario itinerante va desde un BSS a otro mientras se mueve
dentro del ESS, el adaptador de la red inalámbrica de su equipo puede cambiarse
de punto de acceso, según la calidad de la señal que reciba desde distintos
puntos de acceso. Los puntos de acceso se comunican entre sí a través de un
sistema de distribución con el fin de intercambiar información sobre las
estaciones y, si es necesario, para transmitir datos desde estaciones móviles.
Esta característica que permite a las estaciones moverse "de forma
transparente" de un punto de acceso al otro se denomina itinerancia.
Comunicación con un punto de acceso
Cuando una estación se une a una célula, envía una solicitud de sondeo
a cada canal. Esta solicitud contiene el ESSID que la célula está configurada
para usar y también el volumen de tráfico que su adaptador inalámbrico puede
admitir. Si no se establece ningún ESSID, la estación escucha a la red para
encontrar un SSID.
Cada punto de acceso transmite una señal en intervalos regulares (diez
veces por segundo aproximadamente). Esta señal, que se llama señalización,
provee información de su BSSID, sus características y su ESSID, si corresponde.
El ESSID se transmite automáticamente en forma predeterminada, pero se
recomienda que si es posible se deshabilite esta opción.
Cuando se recibe una solicitud de sondeo, el punto de acceso verifica el
ESSID y la solicitud del volumen de tráfico encontrado en la señalización. Si
el ESSID dado concuerda con el del punto de acceso, éste envía una respuesta
con datos de sincronización e información sobre su carga de tráfico. Así, la
estación que recibe la respuesta puede verificar la calidad de la señal que
envía el punto de acceso para determinar cuán lejos está. En términos
generales, mientras más cerca un punto de acceso esté, más grande será su
capacidad de transferencia de datos.
Por lo tanto, una estación dentro del rango de muchos puntos de acceso (que
tengan el mismo SSID) puede elegir el punto que ofrezca la mejor
proporción entre capacidad de carga de tráfico y carga de tráfico actual.
 |
Si la estación se
encuentra dentro del rango de varios puntos de acceso, elegirá a cuál
conectarse.
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Modo ad hoc
En el modo ad hoc los equipos cliente inalámbrico se conectan entre
sí para formar una red punto a punto, es decir, una red en la que cada equipo
actúa como cliente y como punto de acceso simultáneamente.
La configuración que forman las estaciones se llama conjunto de servicio
básico independiente o IBSS.
Un IBSS es una red inalámbrica que tiene al menos dos estaciones y no usa
ningún punto de acceso. Por eso, el IBSS crea una red temporal que le permite a
la gente que esté en la misma sala intercambiar datos. Se identifica a través
de un SSID de la misma manera en que lo hace un ESS en el modo infraestructura.
En una red ad hoc, el rango del BSS independiente está determinado
por el rango de cada estación. Esto significa que si dos estaciones de la red
están fuera del rango de la otra, no podrán comunicarse, ni siquiera cuando
puedan "ver" otras estaciones. A diferencia del modo infraestructura,
el modo ad hoc no tiene un sistema de distribución que pueda enviar tramas de
datos desde una estación a la otra. Entonces, por definición, un IBSS es una
red inalámbrica restringida.
Hecho por:
NAJERA GUERRERO KARELI
NAVARRETE ZAMORA CRISTIAN ENRIQUE
MARTINEZ RAMIREZ CARLOS ALFREDO
GRUPO:
1-605
