Tema 3. TOPOLOGÍAS INALÁMBRICAS.

Alejandro Carrasco MuñozJorge Ropero Rodríguez

1. Implementación práctica

♦Es necesario tener en cuenta :♦Distintas topologías posibles.♦Componentes de una red.

♦Dispositivos inalámbricos fijos, móviles o portátiles.

♦Puntos de acceso (AP).♦Puentes.

♦Después de examinar los diferentes tipos de topologías, es importante::

♦Determinar la ubicación de AP y puentes.♦Indicar las asignaciones de canal.

2. Topologías

♦ La topología de una red representa la disposición de los enlaces que conectan los nodos de una red.

♦Hay dos formas de describir la topología de una red: ♦La topología física se refiere a la configuración de cables, antenas, computadores y otros dispositivos de red.

♦La topología lógica hace referencia a un nivel más abstracto, considerando por ejemplo el método y flujo de la información transmitida entre nodos.

Topologías lógicas

♦ Posibles topologías♦Bus

♦Estrella

♦ Punto a punto

♦Árbol

♦Anillo

♦Malla

Topologías lógicas

Topologías lógicas

Topologías. Ejemplos

3. Tecnología y componentes

♦ Portátiles y estaciones de trabajo♦ Adaptadores inalámbricos♦ Puntos de acceso (AP).♦ Puentes y routers♦ Antenas

Portátiles y estaciones de trabajo

♦ Se puede pasar fácilmente de un sistema cableado a uno inalámbrico sin más que cambiar la NIC y desplegar puntos de acceso a la red Clientes y adaptadores

♦ Cada vez cobran más importancia las PDA (Personal Digital Assistant)

Adaptadores inalámbricos

♦ Son módulos de radio♦ Varios tipos de adaptadores Wi-Fi

♦Tarjetas PCI♦Con antena incorporada♦Con antena independiente

♦Adaptadores USB♦Con antena interna♦Con antena externa

♦Adaptadores PCMCIA♦Con antena interna♦Con antena externa

Adaptadores inalámbricos

♦ Tarjetas PCI♦ Con antena incorporada

♦ Más habituales

♦ Problema: son muy sensibles al lugar donde se coloque el ordenador

♦ Con antena independiente♦ Permite poner la antena en una posición en la que la señal llegue con más intensidad.

♦ Las tarjetas PCI Wifi 802.11n presentan la particularidad de tener tres antenas.

♦ Ventajas♦ Fiables, ya que una vez instalados no suelen presentar ningún problema.

♦ Inconvenientes♦ Precisan instalación de hardware

♦ No permiten su uso nada más que en un ordenador

Adaptadores inalámbricos

♦ Adaptadores USB♦ Con antena interna

♦ Más habituales, con menor alcance y más económicos

♦ Con antena externa

♦ Más ganancia y, por lo tanto, más calidad de señal

♦ También hay adaptadores Wifi 802.11n con tres antenas.

♦ Ventajas

♦ Gran movilidad, lo que nos permite colocarlos en el sitio donde tengamos una mejor señal.

♦ Se pueden utilizar en cualquier ordenador, pues solo es necesario que tengamos un puerto USB disponible.

♦ En caso de necesidad es muy sencillo pasarlos de un equipo a otro (solo hay que instalar los driverscorrespondientes).

♦ Inconvenientes

♦ Bastante más inestables que las tarjetas PCI – Wifi

♦ Los modelos con antena interior no suelen tener mucha ganancia, por lo que en sitios con mala calidad de señal no suelen funcionar muy bien.

Adaptadores inalámbricos

♦ Adaptadores PCMCIA

♦ Con antena interna

♦ Más prácticos para un portátil, pero tienen algo menos de alcance (ganancia menor) que los modelos con antena externa.

♦ Con antena externa

♦ Tienen mayor alcance que los de antena interna. La antena no suele ser demasiado grande, y normalmente se puede plegar para el transporte, por lo que no suele ser muy molesta.

Tambíen hay adaptadores Wifi 802.11n con tres antenas, pero en este caso suelen ser internas, más que nada por razones prácticas.

♦ Ventajas

♦ Suelen tener una mejor calidad de recepción que los adaptadores USB, prácticamente la misma que una tarjeta PCI - Wi-Fi.

♦ Inconvenientes

♦ Solo se puede utilizar en ordenadores que dispongan de puerto PCMCIA.

♦ Todos ellos precisan la instalación de drivers.

Puntos de acceso (AP)

♦ Un punto de acceso (Access Point, AP) es un concentrador inalámbrico. El transmisor/receptor conecta entre sí los nodos de la red inalámbrica y normalmente también sirve de puente entre ellos y la red cableada

♦ Un punto de acceso provee un cable virtual entre los clientes asociados

♦ Un punto de acceso debe distinguirse de un router inalámbrico, que es muy común en el mercado actual. Un router inalámbrico es una combinación entre un punto de acceso y un router, y puede ejecutar tareas más complejas que las de un punto de acceso.

Puntos de acceso (AP)

♦ Los routers, a diferencia de los puentes, pueden hacer más eficiente el transporte de paquetes entre las redes debido al uso de tablas de enrutamiento, que permiten determinar la mejor ruta que puede seguir un paquete de datos para llegar a su destino. Además un router inalámbrico se encargará de realizar la traducción de direcciones de red (NAT).

♦ Los clientes se conectan a un AP mediante su nombre (SSID-Service Set Identifier, Identificador del Conjunto de Servicio -); debe ser el mismo para todos los miembros de una red inalámbrica específica.

♦ Si es necesario cambiar de AP sin perder la conexión, se realiza lo que se denomina roaming.

Puentes y routers

♦ Puente: dispositivo que permite interconectar diferentes redes, independientemente del protocolo que cada una utilice. Trabaja en los niveles 1 y 2 del modelo OSI

♦ Un router permite también interconectar varias redes, pero a diferencia de un puente, estas deben utilizar el mismo protocolo. (Nivel 3, p.e, IP)

♦ Si se desea interconectar dos redes que utilizan el mismo protocolo (p.e. IP) es recomendable utilizar un router.

Antenas

♦ Antenas direccionales o directivas♦ Orientan la señal en una dirección muy determinada con

un haz estrecho pero de largo alcance. ♦ El alcance de una antena direccional viene determinado

por una combinación de la ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor. Fuera de la zona de cobertura no se escucha nada.

♦ Se suelen utilizar para unir dos puntos a largas distancias

♦ Antenas omnidireccionales♦ Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio

pero de corto alcance ♦ Se suelen utilizar para dar una señal extensa en los

alrededores

♦ Antenas sectoriales♦ Son la mezcla de las antenas direccionales y las

omnidireccionales. ♦ Son más costosas ♦ Se suelen utilizar cuando se necesita llegar a largas

distancias y a la vez, a un área extensa.

4. Topologías físicas WLAN básicas

♦ El bloque de comunicación básico de una red 802.11 es el BSS (Basic Service Set) o celda.

♦ Un BSS tiene un área de cobertura de tal forma que todas las estaciones que pertenezcan al BSS pueden comunicarse entre ellas.

♦ Se le asigna un nombre conocido como SSID (Service SetIdentifier)

♦ Según el número de BSSs y dispositivos que aparezca existen tres tipos de redes 802.11:

♦ Redes Ad hoc o Independent BSS (IBSS).� Sólo existen clientes.

♦ Redes Infraestructura o Infraestructura BSS.� Existen clientes y un punto de acceso.

♦ EBSS� Existen múltiples BSS para permitir mayores áreas de cobertura

Topología ad-hoc (IBSS)

♦ También conocida como punto a punto o igual a igual ♦ Al permitir que los clientes inalámbricos operen en modo ad hoc,

no es necesario involucrar un punto de acceso central.♦ Cada cliente inalámbrico en una red ad hoc debería configurar su

adaptador inalámbrico en modo ad hoc y usar los mismos SSID y número de canal de la red.

♦ Una red ad hoc normalmente está conformada por un pequeño grupo de dispositivos dispuestos cerca unos de otros. El rendimiento es menor a medida que el número de nodos crece.

♦ En redes IEEE 802.11 el modo ad hoc se denota como Conjunto de Servicios Básicos Independientes (IBSS -Independent Basic Service Set).

Topología de infraestructura básica (BSS)

♦ Hay un elemento de coordinación: un punto de acceso (AP) o estación base.

♦ Si el punto de acceso se conecta a una red Ethernet cableada, los clientes inalámbricos pueden acceder a la red fija a través del punto de acceso.

♦ Todos los nodos deben configurarse con el mismo SSID. ♦ En redes IEEE 802.11 el modo de infraestructura es conocido

como Conjunto de Servicios Básicos (BSS – Basic Service Set). ♦ La topología de estrella es con mucho, la infraestructura más

común en redes inalámbricas, aunque también se pueden utilizar topologías punto a punto, repetidores (se utilizan concentradores o hubs inalámbricos) o topologías en malla.

Topología de infraestructura básica (BSS)

Funcionamiento modo Infraestructura / EBSS

♦ Cada AP tiene un BSSID, que coincide con la MAC de su interfaz Wireless, y un SSID, configurado por el administrador de la red.

♦ En la norma no se limita el número de clientes a los que un AP puede dar servicio.

♦ Un cliente para “conectarse” a una red inalámbrica debe conocer el BSSID y el SSID de la celda.♦ Los APs envían periódicamente Beacon con el BSSID y opcionalmente con el SSID

♦ El cliente envía un Probe request con el SSID esperando un Probe response del AP con su BSSID.

Topología de infraestructura básica (BSS)

Funcionamiento modo Infraestructura / EBSS

♦ Un cliente con el BSSID y SSID de una celda solicita la asociación (conexión) a un AP mediante Association Request♦ El AP si acepta al cliente le envía una AssociationResponse con un identificador de Asociación�El AP registra en su tabla de direcciones la MAC del cliente

♦ Un AP controla la comunicación de todos los clientes que tiene asociado♦ Los clientes nunca se comunican directamente entre ellos�Sólo procesan MAC_PDUs que provengan del AP al que están asociado.

BSS Extendido (EBSS)

♦ En EBSS cada celda tendría el mismo SSID pero se distinguiría por el BSSID de su AP.

BSS BSS

EBSS

REDES INALÁMBRICAS Y SEGURIDAD EN REDES

Alejandro Carrasco MuñozJorge Ropero Rodríguez