Presentación sobre redes wifi

1. WIFI
UNIDAD II
Ing. Nelwi Báez

2. ¿Que es una Red WiFi o WLAN
(Wireless Local Area Network)?
Una Red WiFi es la creación de una
estructura de red implementando como
base principal la utilización de tecnología
inalámbrica WiFi(802.11a - 802.11b -
802.11g - 802.11n) como forma para que los
equipos se conecten entre sí y a internet.

3. Que utilidades tiene una Red
WiFi?
Las Redes WiFi pueden tener muchas
utilidades prácticas para todo tipo de
entidades, empresas o negocios.
Acceder a una red
empresarial desde
cualquier punto.
Acceder a Internet sin
necesidad de cables.
Servicio de
HotSpot para
acceso restringido
por tiempo o
volumen.
Acceder a servicios
de VoIP sin cables

4. Según el informe de CISCO, el uso del WiFi es fundamental para la
mayoría de los dispositivos móviles.

5. T i p o s d e R e d e s I n a l á m b r ic a s W I - F I
L a s re d e s in a lá m b ric a s W I- F I s e p u e d e n c o n e c ta r,
b á s ic a m e n te , d e 2 m a n e ra s m u y d ife re n te s :
 R e d W I F I d e I n fr a e s tr u c tu r a
E s ta a rq u ite c tu ra s e b a s a e n 2 e le m e n to s : u n o ,
o m á s P u n to s d e A c c e s o y E s ta c io n e s C lie n te
( fija s o m ó v ile s ) q u e s e c o n e c ta n a l s e rv id o r a
tra v é s d e l P u n to d e A c c e s o
 R e d W I F I A d - H o c
E s ta a rq u ite c tu ra s e b a s a e n 1 s ó lo e le m e n to :
E s ta c io n e s c lie n te ( fija s o m ó v ile s ) . E s ta s s e
c o n e c ta n e n tre s í p a ra in te rc a m b ia r
in fo rm a c ió n d e m a n e ra in a lá m b ric a

6. COMPONENTES BASICOS
Elementos de una red Wifi: http://polimedia.upv.es/visor/?
id=f79350fa-85a5-f64c-b3ce-8f84ad582ab4

7. La familia de Estándares IEEE
802.11
802.11a Estándar de comunicación en la banda de los
5 Ghz.
802.11b Estándar de comunicación en la banda de los
24 Ghz,.
802.11c Estándar que define las características que
necesitan los APs para actuar como puentes
(bridges).Ya está aprobado y se implementa en
algunos productos.

8. La familia de Estándares IEEE
802.11
802.11d Estándar que permite el uso de la
comunicación mediante el protocolo 802.11 en
países que tienen restricciones sobre el uso
de las frecuencias que éste es capaz de
utilizar. De esta forma se puede usar en
cualquier parte del mundo.
802.11e Estándar sobre la introducción del
QoS en la comunicación. Actua como árbitro
de la comunicación. Esto permitirá el envío de
vídeo y de voz sobre IP.

9. 802.11f Estándar que define una
práctica recomendada de uso sobre
el intercambio de información
entre el AP y el TR en el momento
del registro a la red y la
información que intercambian los
APs para permitir la
interportabilidad. La adopción de
esta práctica permitirá el
Roamming entre diferentes redes.
802.11g Estándar que permite la
comunicación en la banda de los 24
Ghz.
802.11h Estándar que sobrepasa al
802.11a al permitir la asignación
dinámica de canales para permitir la
coexistencia de éste con el
HyperLAN. Además define el TPC
(Transmit Power Control) según el
cual la potencia de transmisión se
adecúa a la distancia a la que se
encuentra el destinatario de la
comunicación.

10. 802.11i Estándar que define la encriptación y
la autentificación para complementar
completar y mejorar el WEP. Es un estándar
que mejorará la seguridad de las
comunicaciones mediante el uso del Temporal
Key Integrity Protocol (TKIP).
802.11j Estándar que permitirá la
armonización entre el IEEE, el ETSI
HyperLAN2, ARIB e HISWANa.
802.11m Estándar propuesto para el
mantenimiento de las redes inalámbricas

13. WIFI ALLIANCE
Existe una organización llamada WI-FI ALLIANCE que
agrupa a todos los miembros de la industria, o sea, los que
producen hardware y software para WI-FI. Esta
organización se creó para impulsar los negocios de WIFI y
para garantizar la compatibilidad entre equipos de distintos
fabricantes, pues en los comienzos habían muchísimos
problemas al mezclar dispositivos de distintas marcas. La
Wi-Fi Alliance se ocupa de certificar los productos de WI-
FI, por lo tanto sólo deberíamos comprar aquellos productos
que estén certificados y, así, evitarnos problemas de
compatibilidad.

14. A continuación se incluyen algunas de las
imágenes de los diversos logos de la Wi-Fi
Alliance que debemos buscar en los productos
de WI-FI que deseamos adquirir

15. Rango Máximo Rango a 11 Mbps
Exterior / espacio abierto con
antena estándar
228-305 m (750-1.000 pies) 45-106 m (150-350 pies)
Oficinas / entornos industriales
livianos
76-106 m (250-350 pies) 30-45 m (100-150 pies)
Entorno residencial 38-60 m (125-200 pies) 18-24 m (60-80 pies)
Rangos típicos según el entorno (provistos por la alianza WiFi)

16. Arquitectura del estándar Wi-Fi
IEEE 802.11
La arquitectura del IEEE 802.11 está formada por una serie
de elementos que interaccionan para proveer movilidad a las
estaciones en una red local de acceso, que sea transparente a
las capas superiores. El elemento básico de las redes de
acceso definido en el estándar es la estación (STA en el
estándar), definida como cualquier elemento que contenga una
capa de Control de Acceso al Medio (MAC) y una capa Física
(PHY) acorde con lo definido en el estándar. Las estaciones
pueden ser móviles, portátiles o estacionarias. En las LANs
inalámbricas basadas en el IEEE 802.11 se pueden diferenciar
dos tipos de elementos habituales, la estación wireless o
tarjeta de red inalámbrica (llamada NIC o simplemente STA)
y el punto de acceso (AP en sus siglas en inglés –Access Point

17. El elemento básico de una LAN basada en Wi-Fi es el Basic
Service Set(BSS). La distancia de comunicación directa
entre dos estaciones viene limitada por las capacidades de
los distintos PHY definidos en el estándar. Para extender
la distancia de cobertura de una red inalámbrica, las BSS,
en lugar de ser unidades independientes, se pueden incluir
dentro de una unidad mayor llamada Extended Service
Set(ESS)

18. . El estándar define, por otro lado, una serie de
servicios que se tienen que proveer en cualquier
implementación del mismo: servicios de:
authentication, privacy y MSDU (MAC Service
Data Unit) delivery, association, reassociation,
disassociation, distribution e integration.

20. Modulación
Las modulaciones que se utilizan son DBPSK (Differential
Binary Phase Shift Keying) y DQPSK (Differential
Quadrature Phase Shift Keying) para velocidades de
transmisión de 1 y 2 Mbps respectivamente.
La técnica DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum)
utilizada por las redes WiFi usa una secuencia chip de 11
bits llamada secuencia Barker para ensanchar el espectro
en 11 veces con la consecuente reducción de potencia RF.
Todas las estaciones en una red 802.11 usan la misma secuencia de 11 bits.
En el transmisor una función EX-OR combina la trama con la secuencia
Barker para que cada bit de la trama se combine con la secuencia de 11 bits.
En el receptor la señal DSSS se convoluciona con la secuencia Barker y se
correla para recuperar la trama y evitar las interferencias.

21. Canales WiFi
Cada canal ocupa 22 MHz de ancho de banda y la forma
espectral de los canales se representa por una función
sinc(X).
La máscara de transmisión del canal DS, en el estándar IEEE 802.11,
especifica que en recepción los primeros productos de intermodulación
deben ser filtrados a -30dBr y el resto de productos a -50dBr. Esto
solamente permite tres canales no interferentes espaciados 25MHz en la
banda de 2.4GHz (ver en la siguiente figura), a pesar de que se definen 14
canales de operación en esa banda.
En los productos comerciales actuales, la potencia nominal
de transmisión es 100mW.

22. Canales
WiFi

23. Frecuencias del estándar IEEE
802.11 WiFi
A nivel mundial, la frecuencia más usada y popular
para el estándar WiFi es la de 2.4 Ghz. Dicha
frecuencia es de uso común en prácticamente todos
los países, ya que se trata de una frecuencia
reservada para la investigación, educación o sanidad.
De cualquier forma, la frecuencias de uso común
varían de región en región y de país en país.
Específicamente, en Europa, las frecuencias asignadas
a la banda ISM (Industrial, Scientific and Medical
band) están alrededor de los 2,4 GHz.

24. La atribución de frecuencias y el
uso de la banda ISM en España
están regulados por el Cuadro
Nacional de Atribución de
Frecuencias (CNAF) y más
concretamente por la banda de 2,4
GHz por la UN-85. .
En Estados Unidos la FCC (Federal
Communications Commission) asigna
las frecuencias de la banda ISM por
canales. Los dispositivos comerciales,
generalmente, funcionan de acuerdo
a estos canales pre-asignados.
¿Quién es el encargado en
nuestro país de hacer
está asignación?

25. http://www.siemon.com/

26. Seguridad en redes Wi-Fi inalámbricas
El protocolo 802. de 11 implementa encriptación WEP, pero no
podemos mantener WEP como única estrategia seguridad ya que
no es del todo seguro. Existen aplicaciones para Linux y Windows
(como AiroPeek, AirSnort, AirMagnet o WEPCrack) que,
escaneando el suficiente número de paquetes de información de
una red Wi-Fi, son capaces de obtener las claves WEP utilizadas y
permitir el acceso de
intrusos a nuestra red.

27. Más que hablar de la gran regla de la seguridad podemos hablar
de una serie de estrategias que, aunque no definitivas de forma
individual, en su conjunto pueden mantener nuestra red oculta o
protegida de ojos ajenos
1. Cambia la contraseña por defecto. Baja
2. Usa encriptación WEP/WPA. Alta
3. Cambia el SSID por defecto. Baja
4. Desactiva el broadcasting SSID. Media
5. Activa el filtrado de direcciones MAC. Alta
6. Establece el nº máximo de dispositivos que pueden
conectarse.
Media
7. Desactiva DHCP. Alta
8. Desconecta el AP cuando no lo uses. Baja
9. Cambia las claves WEP regularmente. Media
Item Complejidad

28. Detalle sobre cada uno de los items de la tabla
anterior:

29. Alg u n o s P u n to s d e Acce so m á s re cie n te s so p o rta n ta m b ié n e n crip ta ció n W P A
( W i-Fi P ro te cte d Acce ss ) , e n crip ta ció n d in á m ica y m á s s e g u ra q u e W EP .
S i a ctiv a s W P A e n e l P u n to d e Acce s o , ta n to lo s a cce s o rio s y d isp o sitiv o s W LAN
d e tu re d co m o tu siste m a o p e ra tiv o d e b e n so p o rta rlo ( P a lm O S p o r e l
m o m e n to n o y p a ra W in d o w s XP e s n e ce sa rio in sta la r u n a a ctu a liza ció n ) .

33. Calidad de servicio en entornos
Wi-Fi
A medida que aumenta el interés por la conectividad
wireless, crece la necesidad de poder soportar también
en estos entornos inalámbricos las mismas aplicaciones
que corren en el mundo cableado de hoy. Pero como en las
Wireless LAN la disponibilidad de ancho de banda es
limitada, resulta fundamental poder dotarlas de
características de calidad de servicio (QoS).

34. El estándar en desarrollo 802.11e representa la
propuesta del IEEE (Institute of Electrical and
Electronic Ingenieers) para definir mecanismos de
calidad de servicio (QoS) en entornos inalámbricos
a fin de dar soporte a aplicaciones sensibles al
ancho de banda y a los retardos, como las de voz y
vídeo.
El protocolo original de acceso al medio de la norma 802.11
establecía dos modos de comunicación para las estaciones
inalámbricas. El primero, Distributed Coordination Function (DCF),
está basado en Carrier Sense Multiple Access with Collision
Avoidance (CSMA/CA), cuya función básica se resume en la
expresión “escuchar antes de hablar”. Una estación espera
“callada” un periodo de tiempo el momento en que pueda comenzar
a transmitir datos sin colisiones. Se trata de una técnica que
proporciona una adecuada coordinación, pero que no permite dar
ningún tipo de prioridad de acceso al medio inalámbrico. Todos los
dispositivos y tráficos tienen las mismas posibilidades.
null

35. Opcionalmente, el segundo método, llamado
Point Coordination Function (PCF), soporta
flujos de tráfico sensible al tiempo. Los puntos
de acceso inalámbrico envían periódicamente
tramas “guía” para comunicar datos de
identificación de red y parámetros de gestión
específicos a la red inalámbrica.

36. Entre el envío de las tramas guía, PCF divide el
tiempo en un período libre de contenciones y un
periodo de contenciones. Así, con PCF activado,
una estación puede transmitir datos durante
periodos libres de contención. Pero, al funcionar
con tiempos de transmisión impredecibles, hasta
hoy la implementación de este método ha sido
muy limitada.

37. La mejora propuesta a DCF -Enhanced Distribution Coordination Function
(EDCF)- introduce el concepto de categorías de tráfico, estableciendo
ocho niveles de prioridad. Con EDCF, las estaciones intentan enviar datos
después de detectar que el medio está desocupado y tras un período de
tiempo, denominado Arbitration Interframe Space (AIFS), definido para
cada categoría.
Una categoría de tráfico de mayor prioridad tendrá un AIFS más
corto que una categoría de tráfico de más baja prioridad. En
consecuencia, las estaciones con tráfico de alta prioridad han de
esperar menos tiempo para acceder al medio que las de baja
prioridad.

38. Para evitar colisiones en una misma
categoría de trafico, antes de
intentar transmitir los datos, la
estación cuenta un numero
aleatorio adicional de slots de
tiempo, conocido como ventana de
contención. Si otra estación
transmite antes de que la cuenta
finalice, espera el próximo periodo
libre, después del cual continúa la
cuenta donde la dejó. Es cierto que
este método no proporciona
garantía de servicio, pero al menos
establece un mecanismo de
prioridad probabilístico para asignar
ancho de banda en función de las
categorías de tráfico.
Las mejoras que 802.11e
introduce en el mecanismo de
sondeo de PCF,
referenciadas como Hybrid
Coordination Function (HCF),
permiten sondear las
estaciones durante un
periodo libre de contenciones.
El sondeo garantiza a una
estación un tiempo de inicio
especifico y una duración
máxima de transmisión.