Presentación Conexiones inalámbricas punto a punto usando WDS

1. Licenciatura en Informática
Monografía Para Obtener Título Profesional
Opción V Curso Especial de Titulación
“Redes Inalámbricas”
Tema:
“Conexiones Inalámbricas Punto a Punto Usando
WDS (Wireless Distribution System)”
Presentado por:
José Antonio Sandoval Acosta
95440626
DIRECCIÓN GENERAL DE
EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO
de los mochis

2. Planteamiento del Problema
• Se requiere enlazar en modo inalámbrico varias
redes locales dentro de una ciudad en un mismo
entorno de red.
• La conexión requiere una sola salida a Internet
que se compartirá entre todas las redes.
• Para lograr este enlace es necesario usar el
protocolo WDS.

3. Justificación
Al enlazar diferentes redes, estas pueden obtener
información en línea. En el punto principal se
encuentra el acceso a Internet, que será compartida
con el resto de la red por medio del enlace
inalámbrico.
Tal enlace, permitirá además que todos estén
dentro de un mismo entorno de red, por lo que otros
recursos de cómputo podrán ser compartidos.

4. Enlazar redes LAN distantes en un mismo entorno
de red, por medio de equipos inalámbricos
configurados como AP usando WDS.
Objetivos
Objetivos Específicos
• Unir dos o más redes LAN distantes en un
mismo entorno de red.
• Compartir recursos de cómputo.
• Reducir costos administrativos y de operación.
• Agilizar procesos administrativos.

5. Antecedentes Generales de las
Redes Inalámbricas

6. ¿Qué es una WLAN?
• Es un tipo de red que nos proporciona un
sistema de comunicación flexible al eliminar por
completo la utilización de cableado.
• Permiten una mayor movilidad por parte de los
usuarios.
• Utilizan ondas electromagnéticas para enlazar
los equipos.
• Es una extensión de las redes convencionales.

7. ¿Por qué su uso?
• Casi todos los negocios necesitan de una red, si la
comunicación se realiza sin una conexión física es
más fácil compartir información.
• Es más cómodo y permite una mayor movilidad de los
equipos.
• El intercambio de información entre los distintos
medios es transparente para el usuario.
• El objetivo fundamental de las WLAN es el de
proporcionar las facilidades no disponibles en los
sistemas cableados y formar una red total donde
coexistan los dos tipos de sistemas.

8. Ventajas de las WLAN
• Movilidad
• Facilidad de instalación
• Flexibilidad de su uso
• Mayor tiempo de vida y menor gasto
mantenimiento

9. Desventajas de las WLAN
• Elevado costo inicial
• Velocidades de transmisión bajas

10. Ámbito de aplicación
• Implementación de redes en edificios históricos.
• Posibilidad de volver a configurar la topología
de la red sin añadir costos adicionales.
• Redes locales para situaciones de
emergencia y grupos de trabajo eventuales.
• Acceso a la información mientras el usuario se
encuentra en movimiento.
• Interconexión de redes de área local que se
encuentran en lugares físicos distintos.

11. Topologías Inalámbricas
La configuración de las WLAN se dividen en dos
grandes grupos:
• Redes Ad-Hoc.
• Infraestructura (redes con puntos de acceso).

12. • Se puede suponer como un conjunto de máquinas
portátiles que se comunican entre si para formar
una LAN autónoma.
• El único requisito deriva del rango de cobertura de
la señal, ya que es necesario que los terminales
móviles estén dentro de este rango.
• Esta configuración es muy sencilla de implementar
y no es necesario ningún tipo de gestión
administrativa de la red.
Topología Ad-Hoc

13. • Es la configuración más sencilla, los únicos
elementos necesarios son terminales con
adaptadores inalámbricos.
Topología Ad-Hoc

14. Ventajas y Desventajas de la
Topología Ad-Hoc.
Ventajas
• Fácil de instalar.
• No requiere administración Central.
• Solo requieren estaciones y adaptadores.
Desventajas:
• Alcance de transmisión corto.
• No tienen acceso a servidores.
• Los recursos de cómputo muy son limitados.

15. Topología Infraestructura
• Es aquella que extiende una red LAN común
incorporando dispositivos inalámbricos
mediante una estación base, denominada
Punto de Acceso (AP).
• El AP une los dispositivos inalámbricos con la
red cableada, y sirve de controlador central de
los dispositivos inalámbricos.
• Estas configuraciones utilizan el concepto
de celda (célula).

16. Topología Infraestructura
• En la modalidad infraestructura, todo el tráfico de
red procedente de las estaciones inalámbricas
pasa por un AP para poder llegar a su destino.

17. Ventajas y Desventajas de la
Topología Infraestructura
Ventajas:
• Se tiene una administración de la red.
• Se pueden compartir todos los recursos de cómputo
con las estaciones móviles.
Desventajas:
• La conectividad con las estaciones móviles depende
del medio ambiente.
• Entre mas estaciones móviles mayor saturación de
la red.
• Si falla un AP las estaciones conectadas a el
pierden comunicación con el resto de la red.

18. Estándares Relacionados

19. Modelo OSI
• OSI: Open Systems Interconnection: Divide en 7
niveles las tareas que se llevan a cabo en una
comunicación entre equipos.
• Todos los niveles están bien definidos y no
interferirían con los demás.

20. Modelo OSI
Aplicación
Presentación
Sesión
Transporte
Red
Enlace
Física

21. Capa Física Inalámbrica
• Proporciona los mecanismos para transmitir la
información por un determinado medio.
• La Capa Física de cualquier red define la
modulación y la señalización características de la
transmisión de datos mediante:
• Definir conexiones físicas entre computadoras.
• Describir el aspecto eléctrico de la interfaz
física.
• Definir la Técnica de Transmisión.
• Definir la Velocidad de Transmisión.

22. Señalización
Radiofrecuencia:
• Espectro expandido por secuencia directa o
DSSS (Direct Sequence Spread Spectrum).
• Espectro expandido por salto de frecuencias
o FHSS (Frecuency Hopping Spread
Spectrum)
Luz infrarroja

23. Capa de Enlace Inalámbrica
• Determina cómo los dispositivos tienen acceso al
medio de transmisión para enviarla y recibir.
• Es fundamental considerar que el medio es
abierto, en el pueden coexistir múltiples
emisores y receptores.
• CSMA/CA (Carrier Sense Multiple Access with
Collision Avoidance): Impone a una estación que
para transmitir escuche previamente el medio,
para detectar si otro emisor está realizando esta
función.

24. Estándar IEEE 802.11a
• Velocidad de 54 Mbit/s.
• Alcance corto (entre 50 y 100 mts.).
• Mayor costo que otros estándares.
• Emplea la banda de 5 GHz.
• Es incompatible con otras normas
• Define un juego de 12 canales sin
traslapar.

25. Estándar IEEE 802.11b Wi-Fi
• Velocidad de 11 Mbit/s.
• Emplea la banda de 2.4 GHz.
• El la norma más utilizada en WLAN.
• Define un juego de 14 canales (se utilizan los
primeros 11).
• Tiene 3 canales sin traslapar.
• Compatible con 802.11g.

26. Canales 802.11b
1 6 11
2 7 12
3 8 13
4 9 14
5 10

27. Estándar IEEE 802.11g
• Velocidad máxima de 54Mbit/s.
• Opera en la banda 2.4 GHz sin necesidad de
licencia.
• Menos saturada.
• Compatible con la norma 802.11b.
• Costo medio en comparación con otros
estándares.

28. Introducción a WDS y DS
Cuando se diseñó el estándar 802.11 se pensó
en dos tipos básicos de servicios:
• BSS (Basic Service Set): Sólo hay un punto de
acceso conectado a una red cableada, y existe una
red inalámbrica definida por las estaciones
conectadas a ese único AP.
• ESS (Extended Service Set): Existen múltiples
APs y las estaciones conectadas a ellos puedan
interconectarse de forma transparente.

29. Organización DS
BSS: Basic
Service Set
Distribution System DS
ESS: Extended Service Set
AP
AP

30. WDS o DS inalámbrico
AP
AP
AP AP
AP
Red Común

31. ¿Cómo funciona WDS?
• Utiliza formato especial de paquete, el cual contiene la
dirección MAC del AP y de las estaciones origen y
destino.
AP 1
AP 2
Estación B
LAN 2
LAN 1
Estación A

32. Topologías en WDS
Topología Estrella
AP 1
LAN
AP 2 AP 3 AP 4

33. Topologías en WDS
AP 2
Topología de Línea
LAN
AP 1
AP 3

34. Topologías en WDS
LAN
AP 3
Topología Loop o Anillo
AP 2
AP 4
AP 1

35. Topologías en WDS
Topología de Malla
LAN
AP 1 AP 4
AP 2 AP 3

36. Seguridad en WLAN
Las WLANs son más inseguras que las redes
comunes cableadas, ya que el medio físico
utilizado para la transmisión de datos es el aire y
ondas electromagnéticas, estas son fáciles de
detectar e intervenir.

37. Seguridad en WLAN
Seguridad basada en MAC
• Restringe las estaciones que se pueden comunicar
con el AP filtrando por dirección MAC.
• Se cuenta con una tabla en el AP que contiene todas
las MACs de los clientes pueden conectarse.
• Es una de las medidas más comunes en WLAN.

38. Seguridad en WLAN
Seguridad basada en ESSID
• Cada red inalámbrica tiene un ESSID (Extended
Service Set Identifier).
• Consta de máximo 32 caracteres case-sensitive.
• Es necesario conocer el ESSID del AP para poder
formar parte de la red inalámbrica.

39. Seguridad en WLAN
Seguridad basada en Beacon Frames
• Los AP mandan constantemente anuncios de la red.
• .
• Los clientes móviles puedan detectar la presencia del
AP y conectarse a la red inalámbrica.
• Esta forma de operación se puede deshabilitar por
software en la mayoría de los AP.
• De esta forma se obliga a los usuarios a conocer las
características de la red y configurarlas manualmente
sin que el mismo adaptador inalámbrico lo detecte.

40. • WEP intenta proveer mayor seguridad en la red
inalámbrica.
• Encripta los datos en las dos capas más bajas del
modelo OSI.
• Utiliza llaves de 64 o 128 bits.
• La llave se genera a partir de una clave (passphrase)
estática o manual.
• La clave debe ser conocida por todos los clientes que
quieran conectarse a la WLAN.
Seguridad en WLAN
Seguridad basada en WEP
(Wired Equivalent Privacy)

41. Ejemplo del uso de WDS

42. Descripción del Ejemplo
Antena
Red local
AP
AP
Antena
Red localInternet

43. Objetivos del Enlace
• Enlazar redes LAN a través de una conexión
inalámbrica.
• Las LAN deben trabajar en un mismo entorno
o entidad de red.
• Compartir la salida a Internet.
• Utilizar la tecnología 802.11b (11 Mbps).
• Utilizar el protocolo WDS.

44. Factores a Considerar
• Potencia de transmisión.
• Calidad de las conexiones físicas.
• Longitud y calidad de los cables.
• Ganancias y tipos de antenas.
• Condiciones del terreno y meteorológicas

45. Factores a Considerar
• Zona de Fresnel.
Antena 1 Antena 2Obstáculos
Despeje Mínimo

46. Factores a considerar
• Distancia entre antenas.
Pp = 100+(20*Log(d))
Donde:
Pp = Pérdida por propagación en dB
d = Distancia en kilómetros entre las antenas

47. Equipos a utilizar
• Antenas: Tipo direccional de 19 dB a 2.4
GHz.
• Cableado y Conexiones: LMR400 tiene
una pérdida de 6 dB por cada 30 mts,
trabajan a 2.4 GHz .
• Puntos de Acceso: Que trabajen con
802.11b (2.4 GHz), que soporten WDS y con
una potencia mínima 15 dB.

48. Fórmula general
• Nivel recepción señal = Potencia transmisión a –
Pérdida cable a + Ganancia antena a – Pérdida
por Propagación + Ganancia antena b – Pérdida
cable b
AP – cable + antena - distancia de separación +
antena – cable + AP

49. Fórmula general
• Considerando los puntos anteriores podemos
hacer una simulación de cálculo entre dos
puntos:
Distancia entre los AP 3km. Potencia de Salida
15 dB por AP. Cable con perdida de 6 dB por
c/30 mts.
15-6+19-(100+20(log(3)))+19-6+15
28-109.6+28= -53.6 dB. (más 10 dB de margen)
-63.6 dB

50. Montaje
• Montar las antenas de manera que tengan
visibilidad directa entre sí.
• Ubicarlas cerca del eje del edificio, no en los
extremos de éste.
• Asegurarse de que la zona donde la montamos
es resistente.
• Asegurar bien la antena de manera que no se
mueva con el viento.
• Asegurar todas las conexiones.
• De ser necesario usar pararrayos.

51. Presupuesto
• 2 Equipos AP que soporten WDS de 15 dB
o superiores.
Ruteador y AP inalámbrico Mikrotik, soporta WDS. 2
puertos 10/100 para LAN y puertos WLAN. Precio:
USD $556.00 c/u.

52. Presupuesto
• 2 Antenas Direccionales
Antena direccional parabólica de rejilla de 19 dB,
ángulo de apertura de 17 grados.
Precio USD $67.00 c/u.

53. Presupuesto
• Cableado y conectores.
60 mts. de cable LMR400. USD $2.30 mt.
Conectores USD $4.90 c/u
AP $1112.00
Antenas $ 134.00
Cables y conectores $ 157.60
Total $1413.60 + IVA

54. Procedimiento (laboratorio)
Wds2
AP 1
WLAN 1
192.168.1.1/24
AP 2
WLAN 1
192.168.1.2/24
Ethernet 1
192.170.1.1/24
Ethernet 1
192.170.1.2/24
Enlace
Inalámbrico
Wds1
PC 1 PC 2
192.170.1.3/24 192.170.1.4/24

55. Crear y configurar la interfaz WDS

56. Crear y configurar la interfaz WDS

57. Crear y configurar la interfaz WDS

58. Crear y configurar la interfaz WDS

59. Crear y configurar la interfaz WDS

60. Crear y configurar la interfaz WDS

61. Crear y configurar la interfaz WDS

62. Crear y configurar la interfaz WDS

63. Crear y configurar la interfaz WDS

64. Conexión de dos LAN con WDS

65. Conclusiones
El uso del protocolo WDS proporciona una
alternativa confiable para realizar la conexión de
redes locales separadas.
También es una opción eficaz para la creación de
una red inalámbrica dentro de un entorno
desfavorable, ya que permite el enlace de Puntos
de Acceso a la red sin tener que cablearlos
directamente.

66. Licenciatura en Informática
Monografía Para Obtener Título Profesional
Opción V Curso Especial de Titulación
“Redes Inalámbricas”
Tema:
“Conexiones Inalámbricas Punto a Punto Usando
WDS (Wireless Distribution System)”
Presentado por:
José Antonio Sandoval Acosta
95440626
DIRECCIÓN GENERAL DE
EDUCACIÓN SUPERIOR
TECNOLÓGICA
INSTITUTO TECNOLÓGICO
de los mochis