Usos de las redes inalámbricas (Wi-fi 802.11)

Wi-fi:  es el estándar o mecanismo de conexión de dispositivos electrónicos de forma inalámbrica, más utilizado para conectar ordenadores a distancia.

Estándares de la Wi-fi.

IEEE 802.11 Fue el primero y ahora esta muerto, soportaba una velocidad máxima de conexión de 2 megabits por segundo, demasiado lento para la mayoría de las aplicaciones, este estándar dejo de utilizarse hace mas de una década y no es compatible con los dispositivos actuales.

IEEE 802.11a Esta versión funciona en la frecuencia de los 5 GHz esperando encontrar menos interferencia con dispositivos como teléfonos inalámbricos que usan la frecuencia de 2.4 GHz la velocidad máxima de conexión es de 54 megabits por segundo. El alcance es bastante limitado ya que los objetos bloquean fácilmente la frecuencia de los 5 GHz.

IEEE 802.11b  Usó la frecuencia 2.4 GHz, la velocidad máxima de conexión es de 11 megabits por segundo, este estándar fue el causante de que la popularidad del WiFi se incrementara.

IEEE 802.11g Usó la banda de 2.4 GHz pero con una velocidad máxima de 54 megabits por segundo, este estándar fue adoptado ampliamente e incluso sigue siendo utilizado hasta la fecha ya que la velocidad sigue siendo adecuada para la mayoría de aplicaciones, sin olvidar que es mas barata.

IEEE 802.11n  Es el estándar mas reciente, lanzado en el 2009, funciona en ambas bandas 2.4 y 5 GHz y una velocidad máxima de hasta 600 megabits.

    Rango y Flujo de datos.

Los estándares 802.11a, 802.11b y 802.11g, llamados "estándares físicos", son modificaciones del estándar 802.11 y operan de modos diferentes, lo que les permite alcanzar distintas velocidades en la transferencia de datos según sus rangos.

     Estándar                Frecuencia                  Velocidad                 Rango 

WiFi a (802.11a)              5 GHz                       54 Mbit/s                  10 m
WiFi B (802.11b)           2,4 GHz                       11 Mbit/s                100 m
WiFi G (802.11b)           2,4 GHz                       54 Mbit/s                100 m

802.11a 

El estándar 802.11 tiene en teoría un flujo de datos máximo de 54 Mbps, cinco veces el del 802.11b y sólo a un rango de treinta metros aproximadamente. El estándar 802.11a se basa en la tecnología llamada OFDM (multiplexación por división de frecuencias ortogonales). Transmite en un rango de frecuencia de 5 GHz y utiliza 8 canales no superpuestos.

Es por esto que los dispositivos 802.11a son incompatibles con los dispositivos 802.11b. Sin embargo, existen dispositivos que incorporan ambos chips, los 802.11a y los 802.11b y se llaman dispositivos de "banda dual".

   Velocidad hipotética                       Rango
(en ambientes cerrados) 

          54 Mbit/s                                  10 m
          48 Mbit/s                                  17 m
          36 Mbit/s                                  25 m
          24 Mbit/s                                  30 m
          12 Mbit/s                                  50 m
            6 Mbit/s                                  70 m

802.11b 

El estándar 802.11b permite un máximo de transferencia de datos de 11 Mbps en un rango de 100 metros aproximadamente en ambientes cerrados y de más de 200 metros al aire libre (o incluso más que eso con el uso de antenas direccionales).

Velocidad hipotética                    Rango                            Rango
                                    (en ambientes cerrados)           (al aire libre) 

       11 Mbit/s                               50 m                              200 m
         5,5 Mbit/s                            75 m                              300 m
         2 Mbit/s                             100 m                              400 m
         1 Mbit/s                             150 m                              500 m

802.11g 

El estándar 802.11g permite un máximo de transferencia de datos de 54 Mbps en rangos comparables a los del estándar 802.11b. Además, y debido a que el estándar 802.11g utiliza el rango de frecuencia de 2.4 GHz con codificación OFDM, es compatible con los dispositivos 802.11b con excepción de algunos dispositivos más antiguos.

Velocidad hipotética                      Rango                                 Rango
                                       (en ambientes cerrados)               (al aire libre)

        54 Mbit/s                               27 m                                    75 m
        48 Mbit/s                               29 m                                  100 m
        36 Mbit/s                               30 m                                  120 m
        24 Mbit/s                               42 m                                  140 m
        18 Mbit/s                               55 m                                  180 m
        12 Mbit/s                               64 m                                  250 m
          9 Mbit/s                               75 m                                  350 m
          6 Mbit/s                               90 m                                  400 m 

Redes inalámbricas personales.

Dentro del ámbito de estas redes podemos integrar a dos principales actores:

a- En primer lugar y ya conocido por bastantes usuarios están las redes que se usan actualmente mediante el intercambio de información mediante infrarrojos. Estas redes son muy limitadas dado su corto alcance, necesidad de "visión sin obstáculos" entre los dispositivos que se comunican y su baja velocidad (hasta 115 kbps). Se encuentran principalmente en ordenadores portátiles, PDAs (Agendas electrónicas personales), teléfonos móviles y algunas impresoras.

b- En segundo lugar el Bluetooth, estándar de comunicación entre pequeños dispositivos de uso personal, como pueden ser los PDAs, teléfonos móviles de nueva generación y algún que otro ordenador portátil. Su principal desventaja es que su puesta en marcha se ha ido retrasando desde hace años y la aparición del mismo ha ido plagada de diferencias e incompatibilidades entre los dispositivos de comunicación de los distintos fabricantes que ha imposibilitado su rápida adopción. Opera dentro de la banda de los 2'4 Ghz.

Redes inalámbricas de consumo.

a- Redes CDMA (estándar de telefonía móvil estadounidense) y GSM (estándar de telefonía móvil europeo y asiático). Son los estándares que usa la telefonía móvil empleados alrededor de todo el mundo en sus diferentes variantes. 

b- 802.16 son redes que pretenden complementar a las anteriores estableciendo redes inalámbricas metropolitanas (MAN) en la banda de entre los 2 y los 11 Ghz. Estas redes no entran dentro del ámbito del presente documento.

Dispositivos Wireless.

Sea cual sea el estándar que elijamos vamos a disponer principalmente de dos tipos de dispositivos:

a- Dispositivos "Tarjetas de red", o TR, que serán los que tengamos integrados en nuestro ordenador, o bien conectados mediante un conector PCMCIA ó USB si estamos en un portátil o en un slot PCI si estamos en un ordenador de sobremesa. SUBSTITUYEN a las tarjetas de red Ethernet o Token Ring a las que estábamos acostumbrados. Recibirán y enviarán la información hacia su destino desde el ordenador en el que estemos trabajando. La velocidad de transmisión/recepción de los mismos es variable dependiendo del fabricante y de los estándares que cumpla.

b- Dispositivos "Puntos de Acceso", ó PA, los cuales serán los encargados de recibir la información de los diferentes TR de los que conste la red bien para su centralización bien para su encaminamiento. COMPLEMENTAN a los Hubs, Switches o Routers, si bien los PAs pueden substituir a los últimos pues muchos de ellos ya incorporan su funcionalidad. La velocidad de transmisión / recepción de los mismos es variable, las diferentes velocidades que alcanzan varían según el fabricante y los estándares que cumpla.

Posibles problemas que presenta una red por una mala configuración de los equipos.

Caídas Continuas de la Red: La caída continua en una Red se debe en la mayoría de los casos a una mala conexión Servidor > Concentrador o la conexión existente con el proveedor de Internet.

Protocolos: Podemos definir un protocolo como el conjunto de normas que regulan la comunicación (establecimiento, mantenimiento y cancelación) entre los distintos componentes de una red informática. Existen dos tipos de protocolos: protocolos de bajo nivel y protocolos de red.

Los protocolos de red organizan la información (controles y datos) para su transmisión por el medio físico a través de los protocolos de bajo nivel.

Tipos de protocolos.

TCP/IP: Se refiere a los dos protocolos que trabajan juntos para transmitir datos: el Protocolo de Control de Transmisión (TCP) y el Protocolo Internet (IP). Cuando envías información a través de una Intranet, los datos se fragmentan en pequeños paquetes. Los paquetes llegan a su destino, se vuelven a fusionar en su forma original. El Protocolo de Control de Transmisión divide los datos en paquetes y los reagrupa cuando se reciben. El Protocolo Internet maneja el encaminamiento de los datos y asegura que se envían al destino exacto.

 HTTP: este protocolo esta diseñado para recuperar información y llevar a cabo búsquedas indexadas permitiendo con eficacia saltos hipertextuales, además, no solo permite la transferencia de textos HTML sino de un amplio y extensible conjunto de formatos. Funciones particulares para el caso específico de la Web, creado para que resolviese los problemas planteados por un sistema hipermedial, y sobre todo distribuido en diferentes puntos de la Red.

 SMTP ( Simple Mail Transfer Protocol ) o Protocolo Simple de Transferencia de Correo Electrónico: es un conjunto de reglas que rigen el formato y la transferencia de datos en un envío de Correo Electrónico ( e-mail ). Es también un protocolo muy usado en clientes locales de correo para obtener los mensajes de correo electrónico almacenados en un servidor remoto.

FTP ( File Transfer Protocol ): es un protocolo para la transferencia remota de archivos. Lo cual significa la capacidad de enviar un archivo digital de un lugar local a uno remoto o viceversa, donde el local suele ser el computador de uno y el remoto el servidor Web.

ARP ( Address Resolution Protocol ): Permite realizar ciertas tareas cuyo objetivo es el asociar un dispositivo IP, que a un nivel lógico está identificado por una dirección IP, a un dispositivo de red, que a nivel físico posee una dirección física de red. Este protocolo se utiliza típicamente en dispositivos de red local, ethernet que es el entorno más extendido en la actualidad. Existe un protocolo RARP, cuya función es la inversa.

 ICMP ( Internet Control Message Protocol , protocolo de control de mensajes de Internet): que también se usa para probar Internet, informa del suceso. Se ha definido una docena de tipo de mensajes de ICMP; Cada tipo de mensaje de ICMP se encapsula en un paquete IP.


SSH ( Secure Shell ): nació para intentar que las comunicaciones en internet fuesen más seguras, esto lo consigue eliminando el envío de las contraseñas sin cifrar y mediante la encriptación de toda la información que se transmite. Se recomienda usar SSH para mantener conexiones seguras, ya que debido a las avanzadas herramientas usadas por crackers

TCP El Protocolo de Control de Transmisión (Transmision Control Protocol, TCP): es un protocolo de comunicaciones que proporciona transferencia confiable de datos. Es responsable de ensamblar datos pasados desde aplicaciones de capas superiores a paquetes estándar y asegurarse que los datos se transfieren correctamente.

UDP El Protocolo de Datagrama de Usuario (User Datagram Protocol, UDP): es un protocolo orientado a comunicaciones sin conexión, lo que significa que no tiene mecanismo para la retransmisión de datagramas (a diferencia de TCP, que es orientado a conexión).

Normas EIA/TIA 568A 568B.

El cableado estructurado para redes de computadores tiene dos tipos de normas, la EIA/TIA-568A (T568A) y la EIA/TIA-568B (T568B). Se diferencian por el orden de los colores de los pares a seguir en el armado de los conectores RJ45. Si bien el uso de cualquiera de las dos normas es indiferente, generalmente se utiliza la T568B para elcableado recto.

El cableado horizontal debe seguir una topología estrella.

Cada toma/conector de telecomunicaciones del área de trabajo debe conectarse a una interconexión en el cuarto de telecomunicaciones.

El cableado horizontal en una oficina debe terminar en un cuarto de telecomunicaciones ubicado en el mismo piso que el área de trabajo servida.

Los componentes eléctricos específicos de la aplicación (como dispositivos acopladores de impedancia) no se instalarán como parte del cableado horizontal; cuando se necesiten, estos componentes se deben poner fuera de la toma/conector de telecomunicaciones.

El cableado horizontal no debe contener más de un punto de transición entre cable horizontal y cable plano.

No se permiten empalmes de ningún tipo en el cableado horizontal

TIA/EIA-568-B tres estándares que tratan el cableado comercial para productos y servicios de telecomunicaciones. Los tres estándares oficiales: ANSI/TIA/EIA-568-B.1-2001, -B.2-2001 y -B.3-2001.

Los estándares TIA/EIA-568-B se publicaron por primera vez en 2001. Sustituyen al conjunto de estándares TIA/EIA-568-A que han quedado obsoletos.

Tal vez la característica más conocida del TIA/EIA-568-B.1-2001 sea la asignación de pares/pines en los cables de 8 hilos y 100 ohmios (Cable de par trenzado). Esta asignación se conoce como T568A y T568B, y a menudo es nombrada (erróneamente) como TIA/EIA-568A y TIA/EIA-568B.

Equipos a utilizar en una red.

MODEM: equipo utilizado para la comunicación de computadoras a través de líneas analógicas de transmisión de datos. El módem convierte las señales digitales del emisor en otras analógicas susceptibles de ser enviadas por telśfono. Cuando la señal llega a su destino, otro módem se encarga de reconstruir la señal digital primitiva, de cuyo proceso se encarga la computadora receptora. 

Tarjetas Ethernet (Red): La tarjeta de red es aquella que se encarga de interconecta las estaciones de trabajo con el concentrador y a su vez con el Servidor (HOST).

Concentradores: Son equipos que permiten estructurar el cableado de las redes. La variedad de tipos y características de estos equipos es muy grande. En un principio eran solo concentradores de cableado, pero cada vez disponen de mayor número de capacidades, como aislamiento de tramos de red. La tendencia es a incorporar más funciones en el concentrador.

Repetidores:Son equipos que actúan a nivel físico. Prolongan la longitud de la red uniendo dos segmentos y amplificando la señal, pero junto con ella amplifican también el ruido. La red sigue siendo una sola, con lo cual, siguen siendo válidas las limitaciones en cuanto al número de estaciones que pueden compartir el medio.
Bridges: Son equipos que unen dos redes actuando sobre los protocolos de bajo nivel, en el nivel de control de acceso al medio. Solo el tráfico de una red que va dirigido a la otra atraviesa el dispositivo. Esto permite a los administradores dividir las redes en segmentos lógicos, descargando de tráfico las interconexiones. Los bridges producen las señales, con lo cual no se transmite ruido a través de ellos.
Routers: Son equipos de interconexión de redes que actuán a nivel de los protocolos de red. Permite utilizar varios sistemas de interconexión mejorando el rendimiento de la transmisión entre redes. Su funcionamiento es más lento que los bridges pero su capacidad es mayor. Permiten, incluso, enlazar dos redes basadas en un protocolo, por medio de otra que utilice un protocolo diferente.
Gateways: Son equipos para interconectar redes con protocolos y arquitecturas completamente diferentes a todos los niveles de comunicación. La traducción de las unidades de información reduce mucho la velocidad de transmisión a través de estos equipos.