Redes inalámbricas ybarcelo

Redes inalámbricas

Yassir Barceló
2012

¿Que son los sistemas inalámbricos?
• Cualquier sistema que usa ondas electromagnéticas
para transferir información de una localización a otra
sin usar sistemas directores.

NIU

TV

2

Hitos importantes
1873, Maxwell predice las OEM

Físico inglés

3

1886 ,Hertz demuestra la existencia de las
Ondas de Radio

• Físico alemán

Probó experimentalmente que las
ondas electromagnéticas pueden viajar
a través del aire libre y del vacío, como
había sido predicho por Maxwell

4

1897,Marconi prueba las comunicaciones
inalámbricas móviles a barcos

• Ingeniero italiano
• Primeros Sistemas
de comunicaciones
• Enlace Europa-
EEUU
– Cornualles-
Terranova
– 1901

5

Hitos importantes en el desarrollo de
las Comunicaciones Inalámbricas
• 1924 : La policía de EU usa comunicaciones
móviles
• 1945 : Arthur Clarke propone comunicación por
• satélites GEO.
• 1957 : URSS lanza el satélites de comunicaciones
• Sputnik I
• 1969 : Lab Bell. en EU desarrollan el concepto
celular
• 1979 : Sistema celular NTT en Japón

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Ondas Radioeléctricas (definición
UIT)

• Son las Ondas electromagnéticas que se
propagan por el espacio sin guía artificial y
cuyo límite superior de frecuencia se fija,
convencionalmente, en 3000 GHz.
• Las ondas en la gama óptica se extienden a
partir de esa frecuencia

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Ondas Radioeléctricas o
electromagnéticas
• Se propagan a través del espacio libre como ondas
electromagnéticas (EM).
• La energía de las señales existen en forma de
campos eléctricos (E) y magnéticos (H).
• Ambos campos varían en forma senoidal con
respecto al tiempo y existen siempre ,ya que un
cambio en (E) genera un campo (H) y un cambio en
el campo (H) genera un campo (E)
• Existe un flujo continuo de energía de un campo a
8otro.

Onda Electromagnética
Una Onda Electromagnética está compuesta por un Campo Eléctrico y
un Campo Magnético que se propagan en planos ortogonales

La velocidad de propagación (v), la frecuencia de la señal (f) y la
longitud de Onda () están relacionadas mediante las ecuaciones:

v=f. = v / f

Frecuencia
• Número de ciclos por segundo de una señal.
• Se mide en Hertz (Hz).
– 1.000 Hz = 1 KHz
– 1.000.000 Hz = 1 MHz
– 1 x 109 Hz = 1.000 MHz = 1 GHz

Longitud de Onda
• Distancia Requerida para completar un ciclo.
• Directamente relacionada con la frecuencia y
la velocidad.
=v/ f
Donde:

 = longitud de Onda en metros
v = velocidad de la onda (3 x 10 8 m/s)
f = Frecuencia en Hz

Fase
• La Fase corresponde al punto de inicio de un
ciclo.
• La Fase se mide en Grados o Radianes.
• Un ciclo completo de la señal corresponde a
360 o o 2 Radianes

Polarización de una Onda
La Polarización de una Onda se refiere a la dirección de
propagación de los Campos Eléctrico y Magnético de la Onda

Espectro electromagnético

• Recurso básico utilizado en los sistema de
comunicación inalámbricos
• Es un recurso de la naturaleza, aunque reutilizable,
muy escaso.
Se necesita que el mayor número posible de
estaciones lo utilice con un mínimo de
perturbaciones mutuas.

Optimizar su uso
14

Tabla 1.Espectro de Radio frecuencias
Banda de  Designación Servicios
Frequencias

100-10 Very Low Navegacion, sonar,
km Frequency submarinos
3-30 kHz
(VLF)

10-1 km Low Frequency navegación
30-300 kHz (LF)

1000- Medium AM broadcast,
100 m Frequency guardacostas
300-3000 kHz
(MF) marítimos
17

Tabla 1.Espectro de Radio frecuencias
Frequencia

Telefonía,telegrafía, fax,
Radio aficionados,Banda
ciudadana,Radio difusión
en onda corta
internacional,
100-10 High Frequency comunicación barco-costa
3-30 MHz
m (HF) y comunicaciones
aeronáuticas

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Espectro de Radio frecuencias
Frequencias
Radar de aviones,
Super High microwave links,
10-1 Frequency satélites,
3-30 GHz
cm (SHF) comunicación tierra
móvil

10-1 Extremely High Radar,
30-300 GHz
mm Frequency (EHF) Investigaciones.

19

Gestión De Frecuencias R.Eléctricas

• Se necesita utilizar una frecuencia radioeléctrica
para cada enlace de radiocomunicación.
• Existe enorme demanda de servicios.
• Los problemas de interferencias, implican que la
asignación de frecuencias a las estaciones de radio
sea un proceso complejo.

La gestión de frecuencias debe estar sujeta a
una cuidadosa planificación

21

Asignación De Bandas De
Frecuencias
• El espectro radioeléctrico se divide en Bandas
de Frecuencias, las cualesse atribuyen a los
diferentes servicios radioeléctricos.
• La UIT las asigna.

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UIT

• UIT (International Telecommunication Union , ITU)
• Sede en Ginebra (Suiza)
• Organismo internacional especializado del sistema
de las Naciones Unidas.
• Pueden ser miembros todos los estados de la ONU.
• Sus actividades se subdividen en 3Sectores
– Sector de Radiocomunicaciones (UIT-R)
- Sector de Desarrollo (UIT-D)
– Sector de Normalización de las Telecomunicaciones
(UIT-T)

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UIT

• UIT-R
Coordina todo lo relacionado con las
radiocomunicaciones y los servicios
inalámbricos.
• UIT-D
Fomenta la utilización e instalación de redes y
servicios de telecomunicaciones en los países en
desarrollo de todo el mundo.
• UIT-T
Elabora de manera eficaz y oportuna normas de
alta calidad que abarcan todos los campos de las
telecomunicaciones.

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Cuadro de Atribución de frecuencias
Instrumento del Reglamento de Radio Comunicaciones para
regular la utilización de las frecuencias a nivel mundial. Divide
al mundo en tres regiones

• Región 1
Europa, África, Siberia y algunos países del
oriente medio
• Región 2
América
• Región 3
Australia, sudeste asiático y parte del pacífico
25 sur.

Banda de Frecuencias Asignada
• Es la banda de frecuencias en el interior de la
cual se autoriza la emisión de una estación
determinada.
• La frecuencia asignada a una estación es el
valor central de la banda de frecuencias
asignada a dicha estación.

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Modulación
• Es una técnica que permite sobreponer
información en una señal (portadora),
modificando dinámicamente alguno de sus
parámetros: Amplitud, Frecuencia o Fase.
• Tipos de Modulación Básicas:
– Modulación en Amplitud (AM)
– Modulación en Frecuencia (FM)
– Modulación en Fase (PM)

Modulación AM (Amplitude
Modulation)
• Los bits son representados por la Amplitud de la señal.
• Un “0” está representado por una amplitud baja, un “1”
está representado mediante una amplitud alta.

Modulación FM (Frecuency
Modulation)
• Los bits son representados por la Frecuencia de cada ciclo
de la Señal.
• Un “0” está representado por una frecuencia baja, un “1”
está representado mediante una frecuencia alta.

Modulación PM (Phase Modulation)
• Los bits son representados por la Fase de cada ciclo de la
Señal.
• Un “0” está representado por una fase de 0o grados, un
“1” está representado mediante una fase de 180o.

Modulación DBPSK
(Differential Binary Phase Shift Keying)

• Cada Bit está representado por el Cambio de Fase entre ciclos de
la Señal.
• Un “0” está representado por un cambio de 0o en la Fase. Un “1”
está representado por un cambio de 180o en la Fase

Cambio de Fase

“0”

“1”

Modulación DQPSK
(Differential Quadrature Phase Shift Keying)
• Cada Cambio de Fase, representa dos bits
Cambio de Fase

“00” - 0o

“01” - 90o

“11” - 180o

“10” - 270o

Unidades de Medida - dB (Decibel)

• Relación logarítmica entre dos potencias (por ejemplo: Potencia
Transmitida y Potencia Recibida).
• Se usa para medir la Ganancia o Pérdida de un enlace de los
elementos que lo componen.
• La Ganancia total es la suma de las Ganancias de cada componente
del enlace (Antenas, Cable, Conectores, Aire, Lluvia, Amplificadores
etc.).
• Si un elemento pierde potencia, la Ganancia es negativa (Atenuación).
Ganancia = 10 Log Potencia de Salida dB
Potencia de Entrada

GTOTAL = GANTENA Tx + GANTENA Rx + GCABLES + GCONECTORES + GAIRE + …

Recordar que lo que quita se conoce normalmente como atenuación

Unidades de Medida de Potencia
• mW (mili vatio) : unidad absoluta de medida de potencia.
• dBm (Decibel milivatio) : Potencia referida a 1 mW.

dBm = 10 Log Potencia Medida dB
1 mW
La diferencia entre la Potencia de salida y la Potencia de
Entrada de un elemento en dBm, nos da la Ganancia en dB del
enlace.
Ganancia (dB) = PSALIDA (dBm) - P ENTRADA (dBm)

dBW (Decibel Vatio)
• dBW (Decibel Vatio) : Potencia transmitida o recibida, referida
a 1 W.
• La diferencia entre la Potencia de salida y la Potencia de
Entrada de un elemento en dBW, nos da la Ganancia en dB del
enlace.
Ganancia (dB) = PSALIDA (dBW) - P ENTRADA (dBW)

Propagación de las Ondas de Radio
PROPAGACIÓN POR ONDA TERRESTRE
• En esta propagación, las ondas siguen la curvatura de la Tierra y su
orografía. De esta forma pueden salvar montañas y alcanzar una
considerable distancia antes de ser absorbidas por el propio suelo.
• Este tipo de propagación se da en frecuencias bajas, inferiores a los 4
MHz, siendo mayor el alcance para frecuencias más bajas.
• Este tipo de propagación se da en emisoras de radiodifusión de onda
media y onda larga.

PROPAGACIÓN POR ONDA REFLEJADA O
IONOSFÉRICA
• La ionosfera, es una capa atmosférica situada entre los 40 km y los 320 km, y está formada
por aire ionizado por la radiación solar.
• Cuando la Ionósfera está eléctricamente cargada, se produce una refracción o desviación de
la trayectoria de las ondas de radio que se va repitiendo y se convierte en una reflexión
actuando a modo de espejo que devuelve las ondas a la Tierra. Se puede llegar así a una
distancia superior a los 4000 km.

• Se usa para frecuencias inferiores a 30 MHz.

PROPAGACIÓN POR ONDA DIRECTA
• En este tipo de propagación, las ondas de radio parten del
transmisor y llegan directamente al receptor en línea recta.
Para que se establezca este tipo de enlace se necesita que haya
línea de vista de RF entre el emisor y el receptor.
• Esta propagación se utiliza sobre todo en altas frecuencias, por
encima de los 50 MHz.

PROPAGACIÓN POR MEDIO DE SATÉLITES
ARTIFICIALES
• Aquí se utilizan los satélites artificiales que orbitan alrededor de la Tierra
como medio de enlace entre dos estaciones. Se necesita que el satélite sea
visible tanto desde la estación emisora como desde la estación receptora.
• Estos satélites se utilizan normalmente para comunicaciones
intercontinentales

Conceptos Fundamentales
• Radiocomunicación espacial
Radiocomunicación que hace uso de
elementos situados en el espacio

• Radiocomunicación
terrenal.
Toda radiocomunicación distinta de
la espacial y de la radioastronomía.
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Conceptos fundamentales
• Técnica de la radiocomunicación
Es la superposición de la información que se desea
transmitir en una onda electromagnética soporte,
denominada portadora
• Modulación
Es el proceso de inserción de esa información
La onda modulada se envía al medio de propagación
a través de un dispositivo de acoplamiento con el
medio denominado antena.
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Categorías de Sistemas de
Comunicaciones
– Sistemas Cableados (wire systems)Utilizan
L. de Tx como interconexión.

– Sistemas inalámbricos ( wireless
systems),utilizan OEM con antenas en los
extremos Tx y Rx.

Las antenas desempeñan un papel muy
importante en estos Sistemas.
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Sistemas cableados
• Preferibles económicamente para:
-Áreas de alta densidad de población
– Especialmente para comunicaciones de banda
ancha
• Para mayor seguridad y supresión del
ruido coaxial y F.O.
– F. Óptica menos perdidas y menos distorsión.

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Sistemas inalámbricos
Ventajas.
– Permite enlaces “punto a punto” y “punto a
multipunto” de forma rápida y sencilla.
– No precisa el tendido de líneas.
– Los terminales pueden ser portátiles o
móviles*.
• Inconvenientes.
– Fuerte atenuación de la señal con la
distancia.
– Atenuaciones adicionales por la
propagación en la atmósfera.
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Sistemas inalámbricos
• Inconvenientes
– La antena Tx “contamina”
electromagnéticamente su entorno
– La antena Rx capta ruido e
interferencias presentes en su
entorno, aparte de la señal deseada*

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Algunas Aplicaciones de los Sistemas
Inalámbricos
• Sistemas de radar
Líneas de radioenlace a microondas
Sistemas satélite (TV, telefonía, militar)
 Radioastronomía
 Radiodifusión
• Radionavegación
Bioingeniería

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Algunas Aplicaciones de los sistemas
inalámbricos(cont)
• Modernos servicios de comunicaciones
móviles personales
• Teléfonos inalámbricos
• Telefonía celular digital y analógica
• Comunicación personal por satélite
• Sistemas global de navegación( GPS)
• Sistemas punto multipunto (LMDS)
• Redes inalámbricas

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Antenas
• Una Antena es un conductor metálico capaz de radiar y recibir
Ondas Electromagnéticas de alta Frecuencia.
• La Antena es la Interface entre un Transmisor/Receptor y el
Espacio Libre.
• Características de una Antena
– Directividad
– Patrón de Radiación
– Ancho del Haz
– Ganancia
– Polarización
– Impedancia

Patrón de Radiación y Directividad
• El Patrón de Radiación o la Directividad de una antena es
el cubrimiento espacial que tiene la señal radiada.
• Antena Direccional: radía la señal en una sola dirección

• Antena Omnidireccional: radía señal en un patrón de
360o

Ancho del Haz
• El ancho del Haz es el ángulo de cobertura de
una antena direccional.
• El ángulo del haz se determina a partir de la
posición en la cual la potencia de la señal
emitida ha caído 3dB con respecto a la
potencia máxima radiada por la antena en el
centro de haz.

Ganancia de una Antena
• Antena Isotrópica: modelo teórico de una antena
que propaga una señal en todas las direcciones
con la misma potencia. (Patrón de radiación
esférico).
• Se utiliza para definir la Ganancia de las Antenas.
• dBi (Decibel Isotrópico):
– Se usa para medir la ganancia de una Antena.
– Relaciona la potencia radiada de una antena respecto
a la Antena Isotrópica.

Tecnologías Inalámbricas
• Infrarrojo (IR): controles remotos, teléfonos,
PDA’s.
• Radio Frecuencia (RF): bluetooth, routers
inalámbricos, transmisión a largas distancias.

Tecnologías inalámbricas
• Redes inalámbricas personales, locales y
extensas.

Introducción
Escenarios más Atractivos

Desarrollo de Redes
Inalámbricas con la
velocidad de las
Actuales Cableadas

Tecnología

Éxito de las Wired LANs
durante los últimos 15 Años

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Introducción
Wireless LAN

Sistema de Transmisión de Datos diseñado
para proporcionar acceso a red independiente
de la ubicación, entre dispositivos de cómputo,
usando ondas de radio en lugar de
infraestructura cableada.

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Introducción
Wireless LAN

Sistema flexible de
Comunicación de Datos
en el cual la movilidad
es necesaria o deseable

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Usos de Wireless LAN
• Rol de Acceso a una Red

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• Extensión de un Red

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• Conectividad entre Edificios

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• Accesos de ultimo kilómetro

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• Escenarios de Movilidad

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• SoHo

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• Oficinas Móviles

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Introducción
Historia...

• Las WLAN se encuentran en el mercado desde
1990
• Se desarrolló de tecnologías propietarias por
parte de los fabricantes. NCR, AT&T.
• La reunión de los diferentes fabricantes dio lugar
a estándar IEEE 802.11, aprobado en 1997, para
redes LAN a 2Mbps.
• Base instalada existente importante - Cientos de
miles de productos en servicio
• En 1999 se realizó una actualización al estándar
para aumentar la velocidad a 11Mbps, se conoce
como IEEE 802.11b.
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Estandarización
802.15.4 -Zigbee 802.15.3 – UWB
W-WAN
802.11g WPA
W-LAN HomeRF Wireless
Mesh Networking
802.16 – Wimax
IEEE WEP FCC
802.11b VoWLAN
W-PAN
HomeRF 802.11a
ETSI
HiperLAN
802.15.1 - Bluetooth
802.11
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Componentes y estructura de una
WLAN
• El más común hoy es el 802.11g @ 54Mbps

Certificación
• Interoperabilidad y Compatibilidad

WECA
WiFi Alliance
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Introducción

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Certificación
• WECA
– Certificar la
interoperabilidad y
compatibilidad
entre Proveedores

– Promover el
estándar para las
empresas, las
oficinas y el hogar

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Certificación

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¿Por qué inalámbrico?

• Importancia del trabajo en red en
los negocios

• Crecimiento inusitado de Internet

• Servicios en línea
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• Se puede compartir información sin
tener que preocuparse por un sitio
para “plug - in”

• Se pueden implementar o expandir
redes sin recurrir a instalación o
movimiento de cableado

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• Hoy en día los empleados de la
nueva empresa han sido llamados
“Telecommuters”
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“Telecommuters”

Armados de equipos portátiles, atienden las
necesidades puntuales y dinámicas.

Se la pasan más tiempo lejos de su escritorio, en
reuniones, citas de negocios, comidas

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“Telecommuters”

Se obtiene más libertad en el acceso a redes

Se tiene acceso desde cualquier parte a la
información, por lo cual se está conectado a
“core”

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Instalación
Rápida y Fácil

Movilidad Escalabilidad

Flexibilidad
Instalación Costo-
Efectiva
Reducción del
Costo de Propiedad

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• Movilidad: aumenta la productividad al
permitir acceso en tiempo real a la
información, para obtener un proceso de
toma de decisión más rápido y eficiente.
• Se dan además oportunidades de servicio que
no se podrían implementar en redes fijas.

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• Instalación Rápida y Fácil: puede eliminar la
necesidad de tender cableado por paredes o
cielo-falso.

• Flexibilidad de Instalación: permite a la red
extenderse, o expandirse con facilidades
obvias sobre las cableadas.

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• Reducción del Costo de propiedad - TCO:
aunque el costo inicial de una red inalámbrica
“puede” ser más alto que el de una cableada,
los gastos de mantenimiento y de ciclo de vida
serán significativamente menores. Los costos
de largo plazo son mucho más importantes en
ambientes dinámicos.

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• Instalación Costo-Efectiva : en ambientes complicados de
cablear como edificios antiguos, estructuras muy sólidas o
ambientes inseguros físicamente.

• Escalabilidad: puede ser configurada en una amplia gama de
opciones, pues, las topologías que maneja se adaptan a las
necesidades reales. Desde pequeños Grupos a Grandes
Empresas

Componentes de Hardware de una
Red
• Elementos Pasivos de Cableado: cables, conectores y paneles de
interconexión, que llevan las señales eléctricas u ópticas entre las
estaciones de la red.

• Equipos Activos de Red: permiten la interconexión de las
estaciones y controlan el trafico de información entre ellas (Switches,
Routers, Repetidores, Hubs y Bridges).

• Equipos de cómputo: computadores que procesan la información.
Se conectan a la red por medio de una tarjeta de red.

• Dispositivos Periféricos de Red: equipos que se conectan al red
tales como impresoras, cámaras, unidades de almacenamiento, etc.

Componentes de Hardware de una
Red

Componentes de Software de una Red
• Sistema Operativo de Red : Está compuesto por:

•Software de Servidor: Permite a los usuarios utilizar los recursos y
servicios de la Red y controla el tipo de acceso que tiene cada
usuario sobre un recurso específico (Seguridad).

•Software del Cliente: establece la comunicación de las
estaciones con el Servidor. Toma los requerimientos hacia
los recursos y los redirecciona hacia el sistema operativo
de la estación si son locales, o hacia la Red.

•Controladores de la Tarjeta de Red: permiten la comunicación entre la
Tarjeta de Red y el Sistema Operativo de la estación.

•Software de Gestión de la Red: permite a los administradores
monitorear, configurar, diagnosticar , establecer alarmas y sacar
estadísticas de los dispositivos de la Red.

Protocolos de Comunicaciones
• Son las reglas, normas y procedimientos que se deben seguir para
establecer la comunicación entre los nodos.

• Los Protocolos se definen a distintos niveles:

- Nivel superior: definen como se comunican las aplicaciones
- Nivel medio: determinan como se establecen las
conexiones y como se envían los paquetes.
- Nivel inferior: definen el proceso de transmisión por el cable.

Modelo OSI (Open System
Interconnection)
• Modelo de referencia definido por la ISO (International Stardard
Organization), que tiene como objeto la normalización de las redes
abiertas.

• Especifica como se comunican las aplicaciones, a través de los
diferentes componentes de una red.

• Subdivide la comunicación entre nodos en 7 niveles o capas, cada una
de ellas con una función específica.

Capas del Modelo OSI
Funciones del usuario final tales como transferencia de
archivos, correo electrónico, servicio de terminal virtual
etc.
Define el Formato de datos. Se encarga de la
representación, codificación, compresión y encripción
de los datos
Se encarga de iniciar, establecer, mantener y finalizar
una conexión.
Se encarga de que la transmisión sea transparente y
libre de errores. Maneja Detección y Corrección de
Errores
Se encarga del direccionamiento y enrutamiento de los
paquetes en la red
Método de acceso o estrategia para compartir el medio
físico de transmisión. Se divide en dos sub capas: MAC
(Media Acces Control) y LLC (Logical Link Control)
Define las características eléctricas y mecánicas de la
Red: Cables, Conectores, señal eléctrica.

Medios de Transmisión
• Hacen parte de la Capa Física del modelo OSI
• Los medios de transmisión más utilizados en las Redes LAN son:
– Cable UTP (Unshielded Twisted Pair)
– Fibra Optica
– Redes Inalámbricas
• El Cable Coaxial es obsoleto en redes LAN (Sin embargo se usa en Televisión CATV,
datos Cablemodem, etc).
• En ambientes con altos niveles de ruido se usa el cable FTP y STP

Cable UTP (Unshielded Twisted Pair)

Categoría Ancho de Banda
3 16 MHz
4 20 MHz
5 100 MHz
5E 100 MHz
(Transmisión por los 4 pares)
6 200 MHz

Fibra Optica
• Amplio Ancho de Banda

• Baja atenuación, por lo que permite transmisión a
grandes distancias:

• 2 Km para Fibra Multimodo (*)
• 100 Km para Monomodo (*)

(*) Depende de los equipos de transmisión

• 100% Inmune al ruido Electromagnético y a la Diafonía.

• No emite señales

Funcionamiento de la Fibra Optica
• Núcleo de Vidrio con Indice de Refracción N1 cubierto por un vidrio con
Indice de refracción N2. La Luz se propaga por el núcleo.
Cubierta (Cladding)
125 µm

Núcleo
50 - 62.5 µm

Diodo LED

FIBRA MULTIMODO

Cubierta (Cladding)
125 µm

Núcleo
8 - 10 µm
LASER

FIBRA MONOMODO

Cables de Fibra Optica

Cable de Patch Cord Cable de Uso Interior

Cable de uso exterior Cable de uso exterior
Dieléctrico Armado

Conectores de Fibra Optica

Conector ST Conector SC

Conector MT-RJ

Direcciones MAC (MAC Address)
• Son direcciones físicas que poseen las tarjetas de red (NIC).

• Trabajan a nivel de la Capa 2 del modelo OSI.

• La dirección MAC es única.

• Tiene 48 bits, de los cuales 24 corresponden al Fabricante.

Direcciones MAC (MAC Address)

04:FE:6H:4E:53:89

00:AF:67:3F:45:6E

73:EF:93:48:A1:1F E8:46:F4:3F:90:23

Topología de las Redes LAN
• La topología más adecuada para las redes LAN es la Topología
Estrella.
• Los equipos se conectan equipo central denominado Hub o
Switch.
• Cada equipo posee una tarjeta de Red.

Funcionamiento del HUB
• El Hub es un dispositivo que trabaja en la Capa 1 (Capa Física)
• El Hub retransmite una trama recibida a todos los puertos.
• Solo una estación puede transmitir a la vez.

Funcionamiento de los Switches
• El Switch recibe las tramas, analiza la dirección MAC y envía el
paquete a únicamente por el puerto donde se encuentra su destino.

• Aprende las direcciones automáticamente
• Posee un Backplane de alta velocidad que interconecta los puertos.
• Segmenta la red y le brinda a cada puerto un canal dedicado para
aumentar el desempeño.

• Cada puerto del switch es un segmento.

• Permite la Transmisión Simultánea por los puertos.

Estándares Actuales para
Redes LAN

Direcciones IP
• Direcciones de Capa 3

• Cada dirección IP se compone de:

Network ID : Identificador de Red
Host ID : Identificador de nodo

• Las direcciones están formadas 32 bits repartidos en cuatro grupos de 8 bits.

• Cada número de la dirección representa 8 bits y está en el rango entre 0 y
255, por ejemplo: 192.13.97.3

• La capacidad de direccionamiento total de IP es de 4 mil millones de nodos
(232).

• El número de bits correspondientes al Network ID y al Host ID depende de la
clase de dirección.

• Todos los nodos de una red deben tener el mismo Network ID.

Clases de Direcciones IP
Clase A:
• El rango de direcciones clase A está entre: 1.x.x.x hasta 126.x.x.x
• El Primer número corresponde al Network ID, los otros tres al Host ID.
• Permite 126 redes, cada una con 16.777.241 estaciones por red.

Clase B:
• El rango de direcciones clase B está entre: 128.x.x.x hasta 191.x.x.x
• Los primeros dos números son el Network ID, los otros dos el Host ID.
• Permite 16.384 redes con 65.534 estaciones por red.

Clase C:
• El rango de direcciones clase C está entre : 192.x.x.x hasta 223.x.x.x
• Los primeros tres números son Network ID, el último es el Host ID.
• Permite 2´097.152 redes con 254 estaciones por red.

Clases de Direcciones IP

Clase D:
• Direcciones Multicast
• El Rango de las direcciones Multicast es: 224.0.0.0 a 239.255.255.255

Clase E :
• Direcciones Reservadas para propósitos especiales

Máscara de Subred

Dirección
Clase B

Máscara de
Subred
Clase B

Dirección
Clase C

Máscara de
Subred
Clase C

Seguridad

Wired Equivalent Privacy
- WEP -

IEEE 802.11 Modes
Infrastructure Mode
• Basic Service Set (BSS)
– A set of stations that are logically associated with each other
and controlled by a single AP
• Extended Service Set
– Two or more BSSs forming a single subnet.

Access Point

Station
BSS

Extended Service Set (ESS)

IEEE 802.11 Modes
Ad-hoc Mode
• Also called peer-to-peer.
• Independent Basic Service Set.
• Set of 802.11 wireless stations that
communicate directly without an access point.
– Useful for quick & easy wireless networks.

IEEE 802.11 Modes
Joining a Basic Service Set
• When 802.11 client enters range of one or more
APs:
– APs send beacons.
– AP beacon can include SSID.
– AP chosen on signal strength and observed error
rates.
– After AP accepts client.
• Client tunes to AP channel.
• Periodically, all channels surveyed.
– To check for stronger or more reliable APs.
– If found, may reassociate with new AP.

Security of IEEE 802.11 WLANs
Open System Authentication
• Relies on Service Set Identifier (SSID).
• Station must specify SSID to Access Point
when requesting association.
• APs can broadcast their SSID as a beacon.
• Some clients allow * as SSID.
– Associates with strongest AP regardless of SSID.

Seguridad

WEP
 Introducida en1997
 Brinda seguridad a las redes inalámbrica.
 Fue el primer y más usado algoritmo
para redes inalámbrica.
 Provee autenticacion y encripción.
 Utiliza RC4 para encripción.

WEP Encryption
IV
Initialisation
Vector (IV) Key-stream
|| RC4
Cipher
Secret key
 text
Plaintext
||
ICV computation
using CRC32

|| append  XOR

CRC

http://blog.markloiseau.com/2012/07/rc4-tutorial/

Decryption

http://lifehacker.com/5305094/how-to-crack-a-wi+fi-networks-wep-password-with-backtrac

Wi-Fi Protected Access (WPA)
• The IEEE 802.11 community has responded to
the many security problems identified in WEP.
• Intermediate solution: Wi-Fi Protected Access
(WPA).
• Longer-term solution: WPA2.
• WPA and WPA2 are standardised in IEEE
802.11i
• Recently WPA has been cracked in just 60
seconds by Japanese researchers
http://www.itpro.co.uk/blogs/daveyw/2009/08/30/wifi-security-gone-in-60-seconds/

Wi-Fi Protected Access (WPA)
• Wi-Fi Protected Access (WPA)
– Works with 802.11b, a and g.
– An intermediate solution to address WEP’s problems.
– Existing hardware can still be used; only firmware upgrade needed.

• WPA introduced new authentication protocol, improved
integrity protection measure and per-packet keys.
– To provide stronger authentication than in WEP.

Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)
WPA introduced Temporal Key Integrity Protocol
(TKIP).

• It is designed to be usable on already existing
hardware by installing a new firmware.

• It is known to have several security weaknesses,
but raises bar considerably compared to WEP.

Temporal Key Integrity Protocol (TKIP)

Redes inalámbricas ybarcelo

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