Mejora de la red WiFi del IP Loyola

Proyecto para la reestructuración de la red WiFi del Instituto
Politécnico Loyola
Rev. Ingeniería en Redes y Tel.
Año: 2014 Vol. 1
24/Julio/2014
L. M. Peguero, C. Z. Villar, J. C. Castillo
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Revistas académicas y científicas del IEESL, revistas@ipl.edu.do. Calle P.Ángel Arias #1, San Cristóbal, Rep. Dom., Tel.: (809) 528-4010, Fax: (809) 528-9229
loyola@ipl.edu.do www.superior.ipl.edu.do
Politécnico Loyola
Juan Carlos Castillo
e-mail: juanc.castilloc@gmail.com
Luz Peguero Reynoso
e-mail: luzpeguero08@gmail.com
Cindy Villar Peña
e-mail: cindyzorlina@gmail.com
ABSTRACT:
The exponential growth experienced by the use of both
the Internet and advances of the end devices have had a direct
effect on communications, commerce and entertainment in
modern society.
In order to provide convenience to users and network
administrators, emerging wireless networks (connecting via WiFi),
transforming the way people get online. This method has now
become an essential part of the educational institutions that offer
it along its campus for the "exclusive" use of their staff and
students.
In that sense, and seeking to provide a better service to
the Instituto Politécnico Loyola’s WiFi network users, this project
aims to develop a documentation that serves as a guide to provide
authentication, centralized control and better signal coverage of
the network on the campus.
Provide an authentication method that allows to use the
same credentials that are currently used in the SIAF, raise a better
distribution of access points to improve coverage throughout the
campus and present a technique for centralized management of
the same, and are the objectives of this proposal.
Keywords: Wireless, ESS, Authentication, LDAP, Centralized
Control.
RESUMEN:
El crecimiento exponencial que ha experimentado el uso
del Internet y los avances a la par en los dispositivos finales, han
tenido un efecto directo en las comunicaciones, los comercios y el
entretenimiento de la sociedad moderna.
Con el fin de brindar comodidad a los usuarios y
administradores de redes, surgen las redes inalámbricas (de
conexión mediante WiFi), transformando la forma de estar en línea.
Este método ha pasado a formar parte esencial de las instituciones
educativas; que lo ofrecen a lo largo de su plantel para uso
“exclusivo” de su personal y estudiantes.
En ese sentido y buscando brindar un mejor servicio a los
usuarios de la red WiFi del Instituto Politécnico Loyola, este proyecto
pretende desarrollar una documentación que sirva como guía para
dotar a la red de autenticación, control centralizado y mayor
cobertura en el campus.
Proveer un método de autenticación que permita utilizar
las mismas credenciales que actualmente se usan en el SIAF,
plantear una mejor distribución de los puntos de acceso que mejore
la cobertura a lo largo del recinto y presentar una técnica para la
administración centralizada de los mismos; son los objetivos de la
presente propuesta.
Palabras clave: Wireless, ESS, Autenticación, LDAP, Control
Centralizado.
1.- Introducción
Hoy en día, las Tecnologías de la Información
y Comunicación son parte fundamental de nuestras
vidas. Y es que, la aparición del Internet hacia la década
de los 80´s acompañó muy de cerca toda la tecnología
que ahora nos rodea.
Las tendencias de hoy van en busca de mejorar
la experiencia de colaboración entre los miembros de un
grupo, creando un entorno flexible en el que puedan
interactuar todos los dispositivos de manera simultánea
y efectiva. Por esto, las redes modernas se han enfocado
en la extensión de su funcionalidad inalámbrica, y su
capacidad de integrar con nuevos dispositivos y
tecnologías fácilmente.
Debido a estos cambios, en los últimos años se
ha visto una proliferación de las redes inalámbricas (de
conexión mediante WiFi); revolucionando la forma de
conectarse a Internet.
Podríamos definir una red WiFi (Wireless
Fidelity) como un medio de transmisión de datos
designado para dar acceso entre sí a ordenadores
utilizando ondas de radio en lugar de cables
(Ordenadores y Portátiles, 2013).
Según el blog de Historia de la Informática de
la Universidad Politécnica de Valencia; las redes
inalámbricas ofrecen ventajas no sólo a los usuarios,
sino también a los administradores de la misma, en el

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sentido de: la compatibilidad con las redes cableadas ya
existentes, la facilidad de instalación, la reducción en los
costos, su escalabilidad, administración centralizada y la
capacidad de atravesar barreras físicas.
Por el auge del uso de dispositivos portátiles,
algunos establecimientos comerciales han optado por
tener redes WiFi para llamar la atención de los clientes.
De igual manera, las instituciones educativas se han
visto en la necesidad de implementar el servicio para los
estudiantes; en este caso, facilitan el acceso a Internet a
través de bibliotecas virtuales.
En cualquiera de los casos anteriores, lo común
es que el acceso sea limitado mediante autenticación,
buscando dirigir el servicio exclusivamente a sus
clientes y/o usuarios.
Nuestra propuesta de tesis, expone una mejora
en términos de acceso y control de la red de WiFi en el
Instituto Politécnico Loyola. La situación actual de la
institución presenta 3 problemáticas que queremos
enfrentar:
1. Los estudiantes tienen que dirigirse a áreas
específicas del campus para tener acceso.
2. No existe movilidad entre Puntos de Acceso.
3. El Acceso es abierto para todos los dispositivos
que manejan WiFi.
En este sentido, suplir la necesidad de tener una
amplia red WiFi de buena calidad, facilitaría
actividades como:
 Clases más interactivas y virtuales no
exclusivamente en laboratorios.
 Tener acceso a internet en salones para reuniones,
talleres, seminarios, congresos, etc., en los que no
hay conectividad física.
 Facilitar las reuniones grupales para realizar
prácticas o trabajos de los estudiantes.
2.- Marco Contextual
Hoy en día, las Tecnologías de la Información
y la Comunicación (TIC’s) han ido en aumento debido
a la gran cantidad de usuarios que las utilizan para
completar determinadas tareas; ya sea para el trabajo,
educación, o similares.
El Internet permite la comunicación e
interacción entre usuarios situados en diferentes lugares.
En este sentido, Internet no sólo es un repositorio de
información sino un mecanismo capaz de conectar
personas. Además, la realización de actividades
colaborativas contribuye al desarrollo de habilidades
personales y sociales. Gracias a la disponibilidad de las
tecnologías inalámbricas y a los dispositivos móviles,
los usuarios pueden conectarse a Internet desde
cualquier lugar en cualquier instante de tiempo.
Actualmente, universidades como UNAPEC e
INTEC, implementaron un sistema de autenticación a su
red WiFi, mediante la cual los estudiantes se conectan
con el usuario y contraseña que le fueron suministrados
al momento de inscribirse. Recientemente, la UASD
también implementó un sistema similar en su campus.
2.1.- Objetivos
 Exponer una relación del crecimiento de
estudiantes por año y el flujo por día/hora; con
esto, presentar un estimado del ancho de banda
necesario para que el servicio sea eficiente.
 Proponer un método de autenticación a la red
WiFi, que se integre al sistema actual del IPL.
 Presentar la tecnología ESS (Extended Service
Set), u otra similar, como una solución que
facilite a los usuarios (alumnos, profesores,
empleados y visitantes) conectarse a la misma
red en cualquier punto del campus.
 Elaborar un mapa que presente las áreas de
cobertura de los puntos de acceso, una vez
reubicados.
 Presentar un esquema de red que permita la
administración centralizada de los Puntos de
Acceso (AP).
 Detallar un listado de los equipos a utilizar para
llevar a cabo el proyecto, el cual va a contener
un estimado de costos y detalles técnicos.
 Presentar una forma más apropiada de
controlar los puntos de acceso de manera
centralizada.
 Investigar sobre el Sistema Integrado de
Administración Financiera (SIAF) utilizado
actualmente en la institución y la manera de
llevar a cabo la integración con el proyecto
planteado.
 Entregar un documento que contenga protocolo
a seguir por el usuario para tener acceso a la red
a través de su(s) dispositivo(s) electrónico(s).

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3.- Instrumentos de investigación
Para la elaboración de nuestro proyecto de
investigación, utilizamos los siguientes instrumentos
con la finalidad de recolectar datos que nos necesarios:
 Encuestas, con el fin de conocer estados de
opinión o hechos específicos.
 Las Visitas Institucionales, con el objetivo de
tener un acercamiento a la situación actual en
la que se encuentran otras instituciones que ya
han implementado sistemas similares.
 Diagrama de Flujo, para representar de forma
gráfica procesos a llevar a cabo por los
administradores y los usuarios de la red
propuesta.
 Levantamiento de información o Recolección
de Datos, de donde el análisis de los datos
recolectados se hizo mediante los programas
Microsoft Excel y Microsoft Visio
básicamente; y para la elaboración de mapas,
se utilizó Adobe PhotoShop.
4.- Resultados y análisis de resultados
4.1.- Análisis de la encuesta
Para determinar el grado de satisfacción de los
usuarios con respecto al servicio de Internet WiFi del
Instituto Politécnico Loyola, y el uso que
frecuentemente hacen del mismo, realizamos una
encuesta.
El universo contemplado para los intereses
de nuestro estudio está comprendido por los
alumnos inscritos en la actualidad en las siguientes
escuelas:
Asumiendo la población de 5,936
estudiantes, un error de 5%, una precisión de 5% y
una varianza de 2.28 (obtenida con la pre-encuesta
realizada); determinamos que el tamaño de la
muestra debía ser de al menos 170 estudiantes. Con
miras de no trabajar con el este valor mínimo,
encuestamos a 200 estudiantes, distribuido de la
siguiente manera:
De la encuesta aplicada obtuvimos los
gráficos presentados a continuación de manera
resumen:
En la Figura 4.1 se observa que el 5% de los
estudiantes frecuenta el área de los alrededores del
Pabellón de Agronomía. El 8% concurre el área de
los alrededores del Pabellón de la Escuela de
Idiomas. El 19% de los estudiantes suele estar en la
Biblioteca. El 9% usa el Lobby del Pabellón
Principal para hacer algunas actividades, mientas
un 15% de ellos las hace en el Lobby del Pabellón
I y un 12% en el Lobby del Pabellón II. Un 8% de
personas concurre igualmente a la Cafetería del
Patio Interior y a la zona de los alrededores de la
Capilla Menor. El 3% de estudiantes frecuenta la
zona de la Capilla Mayor y el restante 13%
concurre el área del Pabellón de Pastoral.
Escuela Población
INFOTEP 975
Bachiller Técnico 1,193
Instituto Especializado de Estudios
Superiores Loyola
950
Escuela de Idiomas Loyola 1,518
Educación Continuada 1,300
Totales 5,936
Escuelas del IPL Muestras recomendadas
INFOTEP 33
Bachiller Técnico 40
Instituto Especializado de
Estudios Superiores Loyola
32
Escuela de Idiomas Loyola 51
Educación Continuada 44
Totales 200
Tabla 4-2 Muestra seleccionada por Escuela. Fuente propia.
Tabla 4-1 Población por Escuelas, consideradas
como universo. Fuente Propia

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El Top de aplicaciones / usos para los cuales
los adolescentes en la actualidad suelen acceder al
Internet son: Tareas, Comunicarse con
compañeros, Redes sociales, Investigaciones de
uso personal y Youtube.
Tal y como se percibe, el mayor porcentaje (de un
35%) corresponde a los estudiantes de usan el
servicio para realizar asignaciones y tareas. Cabe
destacar que esta pregunta de la encuesta fue
diseñada para seleccionar varias respuestas, lo que
indica que un alumno puede estar en más de una
actividad al conectarse a la red inalámbrica, y solo
el 10% de los usuarios lo emplea para
exclusivamente una actividad.
1Los detalles correspondientes al análisis del flujo por día/hora
y el estimado del ancho de banda necesario.
Según la Figura 4.5, solo un 4% de los alumnos
no posee ningún tipo de dispositivo móvil. Por otro
lado, un 42% de los usuarios cuentan con teléfonos
celulares, un 39% posee laptops y un 15% tablets.
Debemos mencionar que el estudiante tenía la
opción de seleccionar varias respuestas, y
solamente alrededor del 35% de los usuarios solo
tiene un dispositivo para conectarse.
El hecho de que la Figura 4.7 está
directamente influenciada por la muestra
seleccionada por escuela, y que a su vez ello
dependía de la cantidad de alumnos matriculados
en cada una; justifica los valores de un 30% de
usuarios para los fines de semana. El 37% de los
alumnos emplean el WIFI en el horario nocturno.
Con la gráfica anterior se determina el flujo por
día/hora, y con esto, fue posible hacer un estimado
del ancho de banda necesario para que el servicio
sea eficiente1
Figura 4.1 Lugares más frecuentados de campus del
IPL por los estudiantes.
Figura 4.2 Uso dado a los servicios de internet inalámbricos del IPL.
Fuente propia.
Figura 4.3 Dispositivos móviles que poseen los alumnos del IPL. Fuente
Propia.
Figura 4.4 Horarios en los que se utiliza el servicio de Internet
del IPL. Fuente propia.

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4.2.- Estudio de cobertura de la red WiFi
en el campus del IPL
Para evaluar la cobertura de la red
inalámbrica actual, realizamos un levantamiento.
En este, recorrimos todo el plantel con una laptop
para intentar conectarnos a la red y la aplicación
móvil WiFi Analyzer para medir la potencia de la
red en cada punto que tomamos de referencia. Las
figuras 4.5 y 4.6 presentan mediciones de cobertura
para los respectivos AP actuales.
Los puntos de referencia que tomamos
están distribuidos en el campus de manera que nos
dé una idea de la cobertura en todo el plantel,
incluyendo áreas de cafetería, biblioteca, pastoral,
Lobbys y pasillos en los pabellones I, II y del
principal.
El análisis expuesto contempla los 2 APs
autónomos que actualmente funcionan en la red del
IPL. Se consideró de cada uno la potencia de
transmisión en el punto de referencia y los canales
que utilizan para transmitir. LA figura 4.8 muestra
la cobertura actual obtenida por los procesos
agotados anteriormente descritos, y ubicación de
cada uno.
Figura 4.5. Medidor de potencia WiFi Analyzer, utilizado para
medir AP de Biblioteca. Fuente: Aplicación WiFi Analyzer
Figura 4.6 Medidor de potencia WiFi Analyzer, utilizado para
medir AP del Auditorio Menor. Fuente: Aplicación WiFi Analyzer
Figura 4.7 Imagen de los puntos de referencia durante
la medición. Fuente propia.

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4.3 Estimado del ancho de banda
necesario en la red para satisfacer la hora
pico de estudiantes del IPL
Partiendo de lo obtenido en la encuesta sobre
los horarios en los que los estudiantes suelen utilizar los
servicios de WIFI del IPL, los datos nos indican que la
mayor concentración de alumnos está conectado al
servicio en el horario nocturno (con un 37% de
usuarios). Ese momento del día sería un punto de partida
para tomar decisión respecto al ancho de banda que debe
tener disponible la red inalámbrica. Otro factor a
considerar es la variedad de equipos que se conectan; en
el sentido de que cada dispositivo, ya sea por su
naturaleza y funciones para la cual están diseñados,
consume un ancho de banda diferente.
En el 2012, se estimaba la velocidad media de
la conexión de un teléfono celular inteligente de
unos 2.064 kbps. Datos como este se obtienen sumando
el consumo por aplicación que es capaz de correr en X o
Y dispositivo (Álvarez, 2013). En búsqueda de un valor
que simbolice el ancho de banda que debe tener la red
inalámbrica; en la tabla 4.3 hacemos una relación entre:
el consumo promedio por aplicación, la información que
arrojó la encuesta con relación al uso que le dan los
usuarios al servicio, el promedio de equipos con servicio
que está semanalmente en la hora pico y el porciento de
esos equipos que se propone satisfacer.
Según la tabla anterior, la red necesita unos
22.86 Mbps para satisfacer al menos un 65% de equipos
simultáneos que usan el servicio en la hora pico y
asumiendo que todos estén realizando todas las
actividades simultáneamente. Desde nuestro punto de
vista un ancho de banda de unos 15 – 18 Mbps sería una
buena solución.
5.- Protocolo de interacción de
usuarios
A continuación presentamos recomendaciones
de cómo debería proceder la institución a la hora de
llevar a cabo las tareas de dar acceso a visitas y a los
usuarios del IPL para que puedan utilizar los servicios
de la nueva red WiFi.
Se haría necesario que la institución designe un
personal que se encargué de llevar a cabo cada uno de
estos procedimientos. Puede ser un personal dedicado, o
agregar la asignación a un personal ya existente.
Aplicac.
/ Uso
%
Equipos
x Aplic.
/ Uso
Cant.
Equipos
x Aplic./
Uso
Cant.
Equipos
x Aplic.
en Hora
Pico
Promedio
equipos
con
Servicio/
Hora
Pico
65% de
Equipos
a
Satisfacer
Consumo
x Aplic.
(Kbps)
Consum
x
Equipos
(Kbps)
Tareas 35% 1,745 646 184 120 5 600
Comun. 20% 997 369 105 69 43 2,947
Redes
Sociales
18% 898 332 95 62 109 6,722
Invest. 15% 748 277 79 51 5 257
Youtube 12% 598 221 63 41 300 12,335
Totales 100% 4,986 1,845 527 343 462 22,860
Figura 4.3 Imagen de la situación actual de la cobertura
de los AP’s. Fuente propia.
Tabla 4-3 Relación de Consumo de ancho de
banda. Fuente Consumo x Aplicación (Álvarez, 2013)

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5.1 Uso de la red de usuarios inscritos en
la institución
Para que los usuarios que pertenecen a la institución
puedan hacer uso de la nueva red WiFi, utilizan el
usuario y la contraseña suministrada para ver sus
calificaciones en cada una de las escuelas:
 Educación Continuada
 Escuela de Idiomas Loyola
 Bachiller Técnico
 IEESL
 INFOTEP
5.2 Agregar usuarios visitantes a la red
Para proceder a dar acceso a la nueva red WiFi
a un usuario visitante, recomendamos que se lleve
a cabo el siguiente procedimiento:
1. El usuario visitante que desee hacer uso de
la red, deberá acercarse al personal
designado con su ID (Carnet de
Estudiante).
2. El personal designado solicitará al usuario
visitante el ID.
a. De faltarle este, el personal
designado detendrá el proceso y
no agregará el usuario.
b. De tenerlo, el personal designado
continuará.
3. Con la información del usuario visitante, el
personal designado creará un usuario
temporal y asignará a éste una contraseña
temporal.
4. El personal designado proveerá al usuario
visitante las credenciales del nuevo usuario
temporal.
5. Luego de este proceso, el usuario visitante
podrá utilizar los servicios provistos por la
red WiFi en el equipo, utilizando su
usuario y contraseña, provistos por el
personal designado para iniciar sesión. Las
credenciales estarán disponibles para
usarse hasta las 12 A.M. del mismo día.
5.3 Agregar usuarios visitantes en
reuniones o talleres
Para proceder a dar acceso a la nueva red WiFi a un
usuario visitante en reuniones o talleres en salones,
recomendamos que se lleve a cabo el siguiente
procedimiento:
1. Cuando se solicite una reunión o un taller,
luego de que se firma el contrato de este, se le
confirmará a la persona encargada de crear un
acceso temporal de usuario y contraseña para la
fecha especificada.
2. Luego, cuando llegue el día de la actividad, se
le proporcionará el acceso al encargado de ese
taller o reunión, y este les suministrará esas
credenciales a los invitados.

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6.- Conclusiones
Para cumplir con el objetivo de ampliar la
cobertura de la de la red WiFi del Instituto
Politécnico Loyola, presentamos un diseño con las
modificaciones necesarias para cumplir con el
mismo. El esquema propuesto contempla la adición
de 12 nuevos LAPs, la reubicación de los 2 AP
actuales y la adición de un WLC para poder
satisfacer las funciones de la nueva red.
La ubicación de los LAPs nuevos se
determinó en base a los resultados obtenidos en el
análisis realizado en el campus utilizando la
aplicación móvil “WiFi Analyzer”, que fueron
presentados en la sección “Estudio de cobertura de
la red WiFi en el campus” del capítulo anterior. En
este, analizamos la cobertura actual y pudimos así
determinar los puntos sin señal dentro del campus;
y en base a esto, determinamos también la
ubicación de los nuevos LAP a agregar.
Para la autenticación recomendamos utilizar
EAP en conjunto con LDAP para la integración de la
autenticación a la red WiFi con la base de datos actual
utilizada en sanpablo.ipl.edu.do para la autenticación
con el SIAF.
7.- Agradecimientos
A Dios Supremo, por ser el pilar en nuestras
vidas y guiarnos siempre a lo largo de nuestra carrera.
A Nuestros seres queridos, por sus consejos y
por darnos la fuerza necesaria para culminar con nuestro
propósito.
A nuestro Director de Investigación por ser
nuestro guía y asesor en todo momento.
A las Autoridades y Docentes de la Institución,
por sus conocimientos impartidos, paciencia, enseñanza
y finalmente un eterno agradecimiento a esta prestigiosa
universidad la cual abrió y abre sus puertas a jóvenes
como nosotros, preparándonos para un futuro
competitivo y formándonos como personas de bien, para
amar y servir a Dios sobre todas las cosas.
A todos aquellos que de una u otra forma
contribuyeron con la realización de esta tesis, entre
ellos: Felix Rondón, Eddy Pérez, Nelson Calderón,
Candy Peguero, Jose Roa, Carina Contreras y Gary
García.
8.- Bibliografía
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consume de verdad un smartphone? Obtenido
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Hares, S., O’Hara, B., . . . Cisco Systems, Inc.,
. (Febrero de 2010). Lightweight Access Point
Figura 4.9 Imagen de la cobertura de los AP’s
recomendada Fuente propia.

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