Este documento presenta la propuesta de desarrollar una herramienta de software para monitorear la cantidad de usuarios conectados y los parámetros de conexión de dispositivos de interconexión inalámbrica operando bajo el estándar 802.11 en la banda de 2.4 GHz. El objetivo es apoyar a los administradores de redes inalámbricas de la Universidad Central Occidental "Lisandro Alvarado". Se realizó un diagnóstico, estudio de factibilidad y propuesta de diseño de la herramienta

1. UNIVERSIDAD CENTRO OCCIDENTAL “LISANDRO ALVARADO” DECANATO DE CIENCIAS Y TECNOLOGIA POSTGRADO EN CIENCIAS DE LA COMPUTACION MENCION REDES DE COMPUTADORAS Herramienta que Indique la Cantidad de Usuarios Conectados y los Parámetros de Conexión de los Dispositivos de Interconexión Inalámbrica, Operando bajo el Estándar 802.11 en la Banda de 2.4 Ghz Presentado por: Ing. NatalyAranguibel M.

2. AGENDA El Problema Objetivos General Específicos Justificación e Importancia Alcances y Limitaciones Marco Teórico Antecedentes Bases Teóricas Bases Legales Operacionalización de Variables Marco Metodológico Propuesta del Estudio Conclusiones y Recomendaciones

3. Introducción “De todos los servicios de comunicaciones disponibles hoy en día, los inalámbricos están teniendo el más alto impacto en nuestras vidas en el aspecto personal y el profesional, mejorando la productividad, movilidad y seguridad” (Muller, 2003).

4. El problema

5. Crecimiento y evolución de las redes inalámbricas. Introducción de Tecnologías exitosas cableadas. Necesidad del uso eficaz de los recursos. Búsqueda de nuevas oportunidades del mercado de TI y Telecomunicaciones. Incremento del número de AP, y la necesidad de gestionarlos. En Cifras 76 % ya cuenta infraestructura inalámbrica. 69% espera tener redes totalmente inalámbricas en 2010. (MKM, 2008)

6. El Problema Necesidad de los Administradores de Redes Inalámbricas del DCyT de la UCLA de disponer de información de la distribución de usuarios conectados a los dispositivos de interconexión, la asignación en los canales de comunicación y los parámetros de conexión de los dispositivos según el estándar 802.11.

7. Factores Fortaleza y Calidad de la señal, Canal utilizado. Reducir las interferencias por otros dispositivos, con cambios del canal Suministrar información en tiempo Real La competencia medida en: Número de usuarios, Capacidad de los dispositivos para manejar el flujo de información El tipo de servicios que solicitan Cantidad de usuarios conectados en los dispositivos y las conexiones establecidas por canal

8. Surgen las Interrogantes

9. Objetivos General Desarrollar una herramienta de software, que indique la cantidad de usuarios conectados a un dispositivo de interconexión inalámbrica, y sus parámetros de conexión, operando en la banda ISM específicamente en 2,4 GHz según el estándar IEEE 802.11.

10. Objetivos Específicos Determinar las formas de operación de los dispositivos. Determinar la factibilidad operativa, técnica y financiera. Investigar las librerías disponibles que permitan el desarrollo de aplicaciones inalámbricas. Diseñar una herramienta que permita la identificación de los parámetros de conexión y la cantidad de usuarios. Realizar la validación de la herramienta.

11. Justificación e Importancia “La administración de la red es una tarea vital para cualquier organización y es un campo en que una herramienta de software puede ser muy útil…” (Mendivelso et al., 2005) “Sin herramientas apropiadas, el administrador no conoce exactamente los valores de utilización de la red, …con lo cual no puede llevar a cabo una gestión predictiva y profesional de la red inalámbrica” (Muller, 2003)

12. Justificación e Importancia Auge inalámbrico. Fuerte competencia por el uso de los recursos. Inspección del área en radiofrecuencia. Apoyar en la distribución de los recursos. Equipos conectados a un dispositivo, estimando su utilización. Adiciona a herramientas cableadas, características de la red inalámbrica. Integra funcionalidades de monitoreo inalámbrico. Abre posibilidades a estudios en áreas similares.

13. Alcance y Limitaciones DCyT UCLA 802.11, ISM 2.4 Ghz, SSID, Fortaleza, Calidad, RSSI, Canal Seguras No seguras IP IPv4 IPv6

14. Limitaciones Número de Usuarios Seguras IPv6 Distancia Balanceo de Carga Ancho de BandaPaquetes IP Firewalls, Seguridad 802.11a

15. Enfoque de Solución Un recurso de software que permita:

16. Marco Teórico La información recolectada para el Marco Teórico proporcionará un conocimiento profundo de la teoría que le da significado a la investigación.

17. Antecedentes (Mendivelso et al., 2005). Administrador Distribuido de Redes Orientado a Dispositivos Móviles. (Chojolán, 2005). Diseño de un Sistema para Monitoreo de Enlaces Microonda utilizando la Radio Base TDMA Ericson 884. (Romero, 2006). Desarrollo de una Herramienta que permite Identificar y Monitorear Dispositivos Inalámbricos basados en el estándar 802.11. (Ben-Shalom et. al., 2007). White Paper Administración y Monitoreo en una Red Inalámbrica Primaria. (Morales, 2006). Administración del ancho de banda en una WLAN. (Krishnan et. al., 2008).Paper “Prioritize and EstimateBandwidthusing Intel® Mobile Platform SDK.

18. Bases Teóricas Redes Inalámbricas (WLAN) Incorporan los conceptos de las redes LAN cableadas. Diferencia: medio de transmisión utilizado. Cumple con los estándares genéricos aplicables a LAN. Normativa específica que define el uso de los recursos radioeléctricos. Protocolos de: Capa física (PHY) Capa de Control de Acceso al Medio (MAC) que regulan la conexión vía radio. Primer estándar de WLAN IEEE 802.11, posteriores variantes: b, g, a, e, h, n.

19. El espectro Electromagnético Rango de frecuencias y longitudes de onda. El espectro está dividido en partes iguales distribuidas sobre la banda en canalesindividuales. Banda ISM. Banda de Frecuencias No licenciadas. Fuente: (Flannagan, 2003) Bases Teóricas

20. Estándar 802.11b Canales de un ancho de 22MHz, separados por 5MHz Ofrece 11 Mbps en la banda de 2,4GHz (2400 a 2484 MHz. ) Modulación de Espectro Expandido: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) Estándar 802.11g asegura la compatibilidad con los equipos 802.11b. Ofrece 54Mbps en la banda de 2,4GHz. Modulación de Espectro Expandido: Direct Sequence Spread Spectrum (DSSS) y Orthogonal Frequency Division Multiplexing (OFDM) Los canales adyacentes se superponen, y pueden interferir unos con otros Los canales adyacentes se superponen, y pueden interferir unos con otros Canales y Frecuencias Centrales para 802.11b. Fuente: (Flickenger, 2006) Bases Teóricas

21. Modos de Operación Modo maestro: AP o modo de infraestructura Crea una red con un canal y un nombre específico (llamado SSID) Administran todas las comunicaciones de la red Modo Administrado: Modo Cliente Sólo pueden unirse a una red creada por una tarjeta en modo maestro Canal suministrado por el Maestro Modo Adhoc: Red multipunto a multipunto, no hay un único nodo maestro Deben concordar en nombre de Red y Canal Bases Teóricas

22. Modos de Operación: Maestro (Infraestructura), Administrado y Adhoc Access Point, Clientes y Nodos Ad-HocFuente Flickenger Bases Teóricas

23. Modos de Operación Modo Monitor Escuchar pasivamente todo el tráfico de radio en un canal Las tarjetas inalámbricas no trasmiten datos Analizar problemas en un enlace u observar el uso del espectro en el área local Portátil ejecutando monitoreo en una red WLAN conectada a LAN. Fuente (TamoSoft, 2009) Bases Teóricas

24. Para el monitoreo se requiere estar dentro del Rango de la Señal Bases Teóricas

25. Dispositivos Inalámbricos Terminales de Usuario (Clientes) Interfaz de Red Incluye un transceptor radio y la antena Puntos de Acceso (Access Point) Dotado de una antena omni-direccional Es el “concentrador” que permite reenviar la información de la red Controlador de AP Necesario para despliegues que requieren varios Aps Incorporar funcionalidad de AP, de cliente VPN, de cliente RADIUS Bases Teóricas

26. Administración de Red “Principalmente se enfoca en mantener la red funcionando adecuadamente y asegurar que las necesidades de los usuarios sean tratadas de manera oportuna, incluyendo actualizaciones de hardware y software” (Muller, 2003) Poner en práctica un conjunto de técnicas tendientes a: Mantenerla operativa Eficiente Segura Constantemente monitoreada Con una planeación adecuada Bien documentada.

27. Dimensiones de la Administración de Redes Temporal: fases cíclicas De escenario: otros escenarios que inciden Funcional: tareas por áreas funcionales Funcional: Tanto el modelo de la ITU, como el modelo ISO (del grupo ISO Network Management) son modelos funcionales que dividen la administración de una red en áreas funcionales Configuración Fallas Desempeño Contabilidad Seguridad Bases Teóricas

28. Factores a considerar en el diseño y planeación de una red WLAN: Bases Teóricas

29. Número máximo de usuarios (Morales, 2006) señala, que no se ha formalizado en cuanto a: Conceptos de buen desempeño de la red, Alto número de usuarios, Metodologías para calcular un número máximo de usuarios sin comprometer el desempeño de la red. Una aproximación puede ser calculada tomando como base: n = ½*(Velocidad Teórica en kbps)/56kbps Siendo 56kbps un límite mínimo aceptable para una conexión Otros valores de referencia por estándar: Bases Teóricas

30. Bases Legales Ley Orgánica de Telecomunicaciones (CONATEL, 2000), artículos 3, 4, 69, 70, 71, 72, asignación del espectro radioeléctrico. Artículo 71 señala CONATEL determina el cuadro nacional de atribución de frecuencias (CUNABAF) Herramienta trabaja en bandas ISM Monitorea Redes Abiertas, no compromete accesos SO con licencia, Framework libre distribución para el SO genuino Librerías de desarrollo utilizadas, de código abierto

31. Operacionalización de las Variables

32. Herramientas de Monitoreo

33. Marco Metodológico El marco metodológico es el apartado del trabajo que dará el giro a la investigación, es donde se expone la manera como se va a realizar el estudio, los pasos para realizarlo, su método

34. Naturaleza del Estudio

35. Fases del Estudio FASE DIAGNÓSTICA

36. Población y Muestra Población: Conformada por cuatro (4) Administradores de Red que laboran en la Dirección de Telecomunicaciones de RedUCLA, quienes también desempeñan labores de Administración de Redes Inalámbricas del Decanato de Ciencias y Tecnología, prestando apoyo a las redes inalámbricas del Laboratorio de Redes Observación sobre parámetros de las Redes Inalámbricas del entorno del DCyT, Laboratorio de Redes

37. Población y Muestra Muestra: “Si la población posee pequeñas dimensiones, deben ser seleccionados en su totalidad para así reducir el error en la muestra”. (Ary et. al, 1996). Totalidad de la población Muestreo Censal Observación según el criterio de selección intencional de la Red del Laboratorio de Redes del DCyT UCLA.

39. Técnicas e Instrumentos

40. Resultados del Diagnóstico

41. Conclusiones del Diagnóstico

42. Recomendaciones del Diagnóstico Se recomienda presentar un diseño y elaborar una herramienta que permita apoyar a los administradores de redes inalámbricas, que cumpla con los requerimientos identificados en el diagnóstico.

43. Estudio de Factibilidad Se identificó la posibilidad real de ejecución de la propuesta, recursos necesarios para la elaboración de la herramienta propuesta Operativa

44. Técnica Estudio de Factibilidad

45. Financiera Los costos para el desarrollo de la herramienta pueden ser asumidos. Se cuenta con el equipamiento de hardware. Se estimó el costo del desarrollo, estuvo a cargo del autor. Estudio de Factibilidad

46. Recursos requeridos y disponibilidad para el proyecto Estudio de Factibilidad

47. Propuesta del Estudio Solución desarrollada para el problema planteado

48. Propuesta Dar solución a la problemática presentada en la administración de las redes, a través del diseño de una herramienta de software, que permita el monitoreo de ciertos parámetros de las redes inalámbricas, considerados importantes durante la fase diagnóstica, en el apoyo a la labor del administrador.

49. Diseño y Codificación Documentación. Evaluación de Aplicaciones. Determinación de Materiales. Configuración del entorno de Desarrollo. Elaboración del Software.

50. Plataforma Utilizada Sistema operativo Framework 3.5. Entorno de programación Visual Studio 2008. Lenguaje de programación Librería de clases de código abierto ManagedWifi, basada en NativeWifi.

51. Descripción de la Herramienta Parámetros de redes inalámbricas e información de equipos conectados. Valores en tiempo real: parámetros de conexión de las redes detectadas. Valores por selección: equipos conectados a un dispositivo de interconexión. Información por red y Canales en tabla, y gráfica. Interfaz gráfica y amigable.

52. Diagrama de Proceso

53. Pantalla principal de la Herramienta de Monitoreo Inalámbrico Instantánea Mapa de Conexiones De Red por Canales

54. Gráficas Disponibles Fortaleza, Calidad, Número de Usuarios por Red Fortaleza, Calidad, Número de Usuarios por Red por Canal. Relación Usuarios/Calidad de Señal: Se muestra el número de usuarios y calidad de Señal por cada red detectada. Se muestran por franjas los valores del parámetro: Alta,Media,Baja. Parámetro por Canal Parámetro por Red

55. Conclusiones y Recomendaciones De acuerdo al desarrollo del trabajo y basándose en las experiencias alcanzadas, y al análisis realizado sobre los resultados obtenidos se llega a las conclusiones del proyecto

56. Conclusiones Investigar las librerías disponibles que permitan el desarrollo de aplicaciones inalámbricas. Diseñar una herramienta que permita la identificación de los parámetros de conexión y la cantidad de usuarios Determinar las formas de operación de los dispositivos y parámetros. Determinar la factibilidad operativa, técnica y financiera. Realizar la validación de la herramienta.

57. Recomendaciones

58. A medida que aumenta la densidad de redes inalámbricas WIFI en las ciudades,… se hace cada vez más necesaria una herramienta para monitorear el espacio de Radio Frecuencia. Es importante insistir, que sin esta ayuda, será imposible gestionar una red inalámbrica de manera profesional y organizada” (VirusProt, 2009) Gracias…