MANEJO DE REDES
Propósito:
Implementa y configura dispositivos de red de acuerdo con las necesidades especificas en una organizacion para laborar los niveles de administración, rendimiento y seguridad de las redes de área local cableadas e inalámbricas.
Definición de RED:
Señales electrónicas que se miden en bps y se transmiten atreves
de un módem que funciona como codificador de datos.
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TIPOS DE SEÑAL DE RED:
SÍNCRONA: Su señal es sincronizada y viaja a la misma distancia y velocidad.
ASINCRONA: Su señal no es uniforme y varía en distancia y velocidad.
RED INALÁMBRICA:
Es una conexión de 2 o mas nodos en una misma estructura
bajo el mismo dominio, sin necesidad de cableado.
TÉCNICAS DE REDES
INALÁMBRICAS:
Banda base: No modula la señal de transferencia, es decir,
utiliza la señal asíncrona.
Banda Ancha: Su señal es síncrona.
Definición de Redes Inalámbricas:
Es decir, su conexión es inalámbrica.
Infrarrojos:
Redes electrónicas que se transmiten en línea recta .
Redes Línea de Vista:
Su transmisión de datos
es posible si los cuerpos que transmiten la señal se ven limpiamente.
Redes por Reflexión:
La transmisión de la señal se redirige al ordenador
apropiado.
Redes por Dispersión:
La transmisión de señal es rebotada por los cuerpos solidos,
buscando así es ordenador adecuado.
Tele punto Óptico de
Banda Ancha:
Trabaja como banda ancha con señal síncrona.
Router:
Es un filtrador de señal de radio, donde se pueden conectar
2 o más ordenadores.
Bridge:
Puente de conexión de 2 o mas redes.
Dúplex:
Permite la conexión directa entre 2 ordenadores.
Half Dúplex:
Permite la señal bidireccional de red, aunque cabe mencionar
que no es simultáneamente.
AD-HOC:
Es una topología inalámbrica y permite conexiones de 2 o mas
nodos sin necesidad de una ACCESS POINT.
Cliente Inalámbrico:
Herramienta a la que se denomina por su conexión
múltiple de ordenadores a una red de
forma inalámbrica.
Infraestructura:
NIC:
Tarjeta de red que permite la conexión de ordenadores a la
red de forma inalámbrica.
Interacción de 802.11g y 802.11b.
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de radar y para asegurar una utilización uniforme de los canales disponibles.
ESTANDARES DE REDES
LAN INALAMBRICAS
(802.11a –
802.11n)
802.11a
La revisión 802.11a fue aprobada en 1999. El estándar 802.11a
utiliza el mismo juego de protocolos de base que el estándar original, opera en
la banda de 5 Ghz y utiliza 52 subportadoras orthogonal frequency-division
multiplexing (OFDM) con una velocidad máxima de 54 Mbit/s, lo que lo
hace un estándar práctico para redes inalámbricas con velocidades reales de
aproximadamente 20 Mbit/s. La velocidad de datos se reduce a 48, 36, 24, 18,
12, 9 o 6 Mbit/s en caso necesario. 802.11a tiene 12 canales sin solapa, 8 para
red inalámbrica y 4 para conexiones punto a punto. No puede interoperar con
equipos del estándar 802.11b, excepto si se dispone de equipos que implementen
ambos estándares.
Artículo
principal: IEEE 802.11b.
La revisión 802.11b del estándar original fue ratificada en 1999. 802.11b tiene una
velocidad máxima de transmisión de 11 Mbps y utiliza el mismo método de acceso
definido en el estándar original CSMA/CA.
El estándar 802.11b funciona en la banda de 2,4 GHz. Debido al espacio ocupado
por la codificación del protocolo CSMA/CA, en la práctica, la velocidad máxima
de transmisión con este estándar es de aproximadamente 5,9 Mbits sobre TCP y 7,1 Mbit/s sobre UDP.
802.11 c
Es menos usado que los primeros dos, pero por la implementación que este
protocolo refleja. El protocolo ‘c’ es utilizado para la comunicación de dos
redes distintas o de diferentes tipos, así como puede ser tanto conectar dos
edificios distantes el uno con el otro, así como conectar dos redes de
diferente tipo a través de una conexión inalámbrica. El protocolo ‘c’ es más
utilizado diariamente, debido al costo que implica las largas distancias de
instalación con fibra óptica, que aunque más fidedigna, resulta más costosa
tanto en instrumentos monetarios como en tiempo de instalación.
"El estándar combinado 802.11c no ofrece ningún interés para el
público general. Es solamente una versión modificada del estándar 802.1d que
permite combinar el 802.1d con dispositivos compatibles 802.11 (en el nivel de
enlace de datos capa 2 del modelo OSI)".
802.11d
Es un complemento del estándar 802.11 que está pensado para permitir el uso
internacional de las redes 802.11 locales. Permite que distintos dispositivos
intercambien información en rangos de frecuencia según lo que se permite en el
país de origen del dispositivo.
802.11e
La especificación IEEE 802.11e ofrece un estándar inalámbrico que permite
interoperar entre entornos públicos, de negocios y usuarios residenciales, con
la capacidad añadida de resolver las necesidades de cada sector. A diferencia
de otras iniciativas de conectividad sin cables, ésta puede considerarse como
uno de los primeros estándares inalámbricos que permite trabajar en entornos
domésticos y empresariales. La especificación añade, respecto de los estándares
802.11b y 802.11a, características QoS y de soporte multimedia, a la vez que
mantiene compatibilidad con ellos. Estas prestaciones resultan fundamentales
para las redes domésticas y para que los operadores y proveedores de servicios
conformen ofertas avanzadas. El documento que establece las directrices de QoS,
aprobado el pasado mes de noviembre, define los primeros indicios sobre cómo
será la especificación que aparecerá a finales de 2001. Incluye, asimismo,
corrección de errores (FEC) y cubre las interfaces de adaptación de audio y
vídeo con la finalidad de mejorar el control e integración en capas de aquellos
mecanismos que se encarguen de gestionar redes de menor rango. El sistema de
gestión centralizado integrado en QoS evita la colisión y cuellos de botella,
mejorando la capacidad de entrega en tiempo crítico de las cargas. Estas
directrices aún no han sido aprobadas. Con el estándar 802.11, la tecnología IEEE 802.11 soporta
tráfico en tiempo real en todo tipo de entornos y situaciones. Las aplicaciones
en tiempo real son ahora una realidad por las garantías de Calidad de Servicio
(QoS) proporcionado por el
802.11e. El objetivo del nuevo estándar 802.11e es introducir nuevos mecanismos
a nivel de capa MAC
para soportar los servicios que requieren garantías de Calidad de Servicio.
Para cumplir con su objetivo IEEE 802.11e introduce un nuevo elemento llamado
Hybrid Coordination Function (HCF) con dos tipos de acceso:
- (EDCA) Enhanced Distributed Channel Access, equivalente a DCF.
- (HCCA) HCF Controlled Access, equivalente a PCF.
En este nuevo estándar se definen cuatro categorías de acceso al medio
(Ordenadas de menos a más prioritarias).
- Background (AC_BK)
- Best Effort (AC_BE)
- Video (AC_VI)
- Voice (AC_VO)
Para conseguir la diferenciación del tráfico se definen diferentes tiempos
de acceso al medio y diferentes tamaños de la ventana de contención para cada
una de las categorías.
802.11f
Es una recomendación para proveedores de puntos de acceso que permite que
los productos sean más compatibles. Utiliza el protocolo IAPP que le permite a un usuario
itinerante cambiarse claramente de un punto de acceso a otro mientras está en
movimiento sin importar qué marcas de puntos de acceso se usan en la
infraestructura de la red. También se conoce a esta propiedad simplemente como
itinerancia.
802.11g
En junio de 2003, se ratificó un tercer estándar de modulación: 802.11g.
Que es la evolución del estándar 802.11b, Este utiliza la banda de 2,4 Ghz (al
igual que el estándar 802.11b) pero opera a una velocidad teórica máxima de 54
Mbit/s, que en promedio es de 22,0 Mbit/s de velocidad real de transferencia,
similar a la del estándar 802.11a. Es compatible con el estándar b y utiliza
las mismas frecuencias. Buena parte del proceso de diseño del estándar lo tomó
el hacer compatibles los dos estándares. Sin embargo, en redes bajo el estándar
g la presencia de nodos bajo el estándar b reduce significativamente la
velocidad de transmisión.
Los equipos que trabajan bajo el estándar 802.11g llegaron al mercado muy
rápidamente, incluso antes de su ratificación que fue dada aprox. el 20 de
junio del 2003. Esto se debió en parte a que para construir equipos bajo este
nuevo estándar se podían adaptar los ya diseñados para el estándar b.
Actualmente se venden equipos con esta especificación, con potencias de
hasta medio vatio, que permite hacer comunicaciones de hasta 50 km con antenas
parabólicas o equipos de radio apropiados.
Existe una variante llamada 802.11g+ capaz de alcanzar los 108Mbps de tasa
de transferencia. Generalmente sólo funciona en equipos del mismo fabricante ya
que utiliza protocolos propietarios.
Interacción de 802.11g y 802.11b.
802.11g tiene la ventaja de poder coexistir con los estándares 802.11a y
802.11b, esto debido a que puede operar con las Tecnologías RF DSSS y OFDM. Sin
embargo, si se utiliza para implementar usuarios que trabajen con el estándar
802.11b, el rendimiento de la celda inalámbrica se verá afectado por ellos,
permitiendo solo una velocidad de transmisión de 22 Mbps. Esta degradación se
debe a que los clientes 802.11b no comprenden OFDM.
Suponiendo que se tiene un punto de acceso que trabaja con 802.11g, y
actualmente se encuentran conectados un cliente con 802.11b y otro 802.11g,
como el cliente 802.11b no comprende los mecanismos de envío de OFDM, el cual
es utilizados por 802.11g, se presentarán colisiones, lo cual hará que la
información sea reenviada, degradando aún más nuestro ancho de banda.
Suponiendo que el cliente 802.11b no se encuentra conectado actualmente, el
Punto de acceso envía tramas que brindan información acerca del Punto de acceso
y la celda inalámbrica. Sin el cliente 802.11b, en las tramas se verían la
siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: no
ERP (Extended Rate Physical), esto hace referencia a dispositivos que
utilizan tasas de transferencia de datos extendidos, en otras palabras, NON_ERP
hace referencia a 802.11b. Si fueran ERP, soportarían las altas tasas de
transferencia que soportan 802.11g.
Cuando un cliente 802.11b se asocia con el AP (Punto de acceso), éste
último alerta al resto de la red acerca de la presencia de un cliente NON_ERP.
Cambiando sus tramas de la siguiente forma:
NON_ERP present: yes
Use Protection: yes
Ahora que la celda inalámbrica sabe acerca del cliente 802.11b, la forma en
la que se envía la información dentro de la celda cambia. Ahora cuando un
cliente 802.11g quiere enviar una trama, debe advertir primero al cliente
802.11b enviándole un mensaje RTS (Request to Send) a una velocidad de 802.11b
para que el cliente 802.11b pueda comprenderlo. El mensaje RTS es enviado en
forma de unicast. El receptor 802.11b responde con un mensaje CTS (Clear to
Send).
Ahora que el canal está libre para enviar, el cliente 802.11g realiza el
envío de su información a velocidades según su estándar. El cliente 802.11b
percibe la información enviada por el cliente 802.11g como ruido.
La intervención de un cliente 802.11b en una red de tipo 802.11g, no se
limita solamente a la celda del Punto de acceso en la que se encuentra
conectado, si se encuentra trabajando en un ambiente con múltiples AP en
Roaming, los AP en los que no se encuentra conectado el cliente 802.11b se
transmitirán entre sí tramas con la siguiente información:
NON_ERP present: no
Use Protection: yes
La trama anterior les dice que hay un cliente NON_ERP conectado en uno de
los AP, sin embargo, al tenerse habilitado Roaming, es posible que éste cliente
802.11b se conecte en alguno de ellos en cualquier momento, por lo cual deben
utilizar los mecanismo de seguridad en toda la red inalámbrica, degradando de
esta forma el rendimiento de toda la celda. Es por esto que los clientes deben
conectarse preferentemente utilizando el estándar 802.11g. Wi-Fi (802.11b / g)
802.11h
La especificación 802.11h es una modificación sobre el estándar 802.11
para WLAN desarrollado por el grupo de trabajo 11 del comité de estándares
LAN/MAN del IEEE
(IEEE 802)
y que se hizo público en octubre de 2003. 802.11h intenta resolver problemas
derivados de la coexistencia de las redes 802.11 con sistemas de Radar o Satélite.
El desarrollo del 802.11h sigue unas recomendaciones hechas por la ITU que fueron motivadas
principalmente a raíz de los requerimientos que la Oficina Europea de
Radiocomunicaciones (ERO) estimó convenientes para minimizar el impacto de
abrir la banda de 5 GHz, utilizada generalmente por sistemas militares, a
aplicaciones ISM
(ECC/DEC/(04)08).
Con el fin de respetar estos requerimientos, 802.11h proporciona a las
redes 802.11a la capacidad de gestionar dinámicamente tanto la frecuencia, como
la potencia de transmisión.
Selección Dinámica de Frecuencias y Control de Potencia del Transmisor
DFS (Dynamic Frequency Selection) es una funcionalidad requerida por las WLAN que operan en la banda de 5GHz con el fin de evitar interferencias co-canal con sistemas de radar y para asegurar una utilización uniforme de los canales disponibles.
TPC (Transmitter Power Control) es una funcionalidad requerida por las
WLAN que operan en la banda de 5GHz para asegurar que se respetan las
limitaciones de potencia transmitida que puede haber para diferentes canales en
una determinada región, de manera que se minimiza la interferencia con sistemas
de satélite.
802.11i
Está dirigido a batir la vulnerabilidad actual en la seguridad para
protocolos de autenticación y de codificación. El estándar abarca los
protocolos 802.1x, TKIP
(Protocolo de Claves Integra – Seguras – Temporales), y AES (Estándar de Cifrado Avanzado). Se
implementa en WPA2.
802.11j
Es equivalente al 802.11h, en la regulación Japonesa
802.11k
Permite a los conmutadores y puntos de acceso inalámbricos calcular y
valorar los recursos de radiofrecuencia de los clientes de una red WLAN, mejorando así su
gestión. Está diseñado para ser implementado en software, para soportarlo el
equipamiento WLAN sólo requiere ser actualizado. Y, como es lógico, para que el
estándar sea efectivo, han de ser compatibles tanto los clientes (adaptadores y
tarjetas WLAN) como la infraestructura (puntos de acceso y conmutadores WLAN).
802.11n
En enero de 2004, el IEEE anunció la formación de un grupo de trabajo 802.11 (Tgn)
para desarrollar una nueva revisión del estándar 802.11. La velocidad real de
transmisión podría llegar a los 300 Mbps (lo que significa que las velocidades
teóricas de transmisión serían aún mayores), y debería ser hasta 10 veces más
rápida que una red bajo los estándares 802.11a y 802.11g, y unas 40 veces más
rápida que una red bajo el estándar 802.11b. También se espera que el alcance
de operación de las redes sea mayor con este nuevo estándar gracias a la
tecnología MIMO
Multiple Input – Multiple Output, que permite utilizar varios canales a la vez
para enviar y recibir datos gracias a la incorporación de varias antenas (3).
Existen también otras propuestas alternativas que podrán ser consideradas. El
estándar ya está redactado, y se viene implantando desde 2008. A principios de
2007 se aprobó el segundo boceto del estándar. Anteriormente ya había
dispositivos adelantados al protocolo y que ofrecían de forma no oficial este
estándar (con la promesa de actualizaciones para cumplir el estándar cuando el
definitivo estuviera implantado). Ha sufrido una serie de retrasos y el último
lo lleva hasta noviembre de 2009. Habiéndose aprobado en enero de 2009 el
proyecto 7.0 y que va por buen camino para cumplir las fechas señaladas.1
A diferencia de las otras versiones de Wi-Fi, 802.11n puede trabajar en dos
bandas de frecuencias: 2,4 GHz (la que emplean 802.11b y 802.11g) y 5 GHz (la
que usa 802.11a). Gracias a ello, 802.11n es compatible con dispositivos
basados en todas las ediciones anteriores de Wi-Fi. Además, es útil que trabaje
en la banda de 5 GHz, ya que está menos congestionada y en 802.11n permite
alcanzar un mayor rendimiento
Modo ad hoc
El modo ad hoc se utiliza para conectar clientes inalámbricos directamente entre sí, sin necesidad de un punto de acceso inalámbrico o una conexión a una red con cables existente. Una red ad hoc consta de un máximo de 9 clientes inalámbricos, que se envían los datos directamente entre sí. En la figura 2 se muestra una red inalámbrica en modo ad hoc.
Generalmente unidos a un punto de acceso, son las comúnmente llamadas tarjetas wireless, aunque pueden ser dispositivos que soporte el modo Managed en general. Estos clientes pueden también conectarse entre si sin necesidad de unirse mediante un 'access point' usando el modo Adhoc. En modo monitor la tarjeta actúa como snniffer de red capturando todo el tráfico de paquetes que circula por el aire.
El modo ad hoc se utiliza para conectar clientes inalámbricos directamente entre sí, sin necesidad de un punto de acceso inalámbrico o una conexión a una red con cables existente. Una red ad hoc consta de un máximo de 9 clientes inalámbricos, que se envían los datos directamente entre sí. En la figura 2 se muestra una red inalámbrica en modo ad hoc.
Cliente Inalámbrico:
Generalmente unidos a un punto de acceso, son las comúnmente llamadas tarjetas wireless, aunque pueden ser dispositivos que soporte el modo Managed en general. Estos clientes pueden también conectarse entre si sin necesidad de unirse mediante un 'access point' usando el modo Adhoc. En modo monitor la tarjeta actúa como snniffer de red capturando todo el tráfico de paquetes que circula por el aire.
SIMULACION RED INALAMBRICA:
(EN CISCO PACKET TREACER v.5.3.1)
En esta simulacion en CISCO PACKET TREACER 5.3.1 podemos apreciar en la simulacion el proceso digital que realiza un bloque de datos que es enviado en una red WLAN de un nodo a otro.
En este caso se envio desde el PC0 al Laptop0.
