TRABAJO DE SISTEMAS

ASCANIO GERARDINO BLADIMIRASCANIO GERARDINO OSNEIDER

NAVARRO PEREZ FERNEYNAVARRO TRUJILLO DEIVIS

OCHOA ESTRADA LELYSOLIVEROS MUÑOZ ANDREA

11-01JM

LIC: LUIS ROBERTO DIAZ SANABRIA

INSTITUCIO EDUCATIVA JOSE GUILLERMO CASTRO CASTRO

LA JAGUA DE IBIRICO CESAR 17 DE JULIO DE 2012

TECNOLOGIA WIFI

Cuando hablamos de WIFI nos referimos a una de las tecnologías de comunicación inalámbrica mediante ondas más utilizada hoy en día. WIFI, también llamada WLAN (wireless lan, red inalámbrica) o estándar IEEE 802.11. WIFI no es una abreviatura de Wireless Fidelity, simplemente es un nombre comercial.En la actualidad podemos encontrarnos con dos tipos de comunicación WIFI:802.11b, que emite a 11 Mb/seg, y802.11g, más rapida, a 54 MB/seg.De hecho, son su velocidad y alcance (unos 100-150 metros en hardaware asequible) lo convierten en una fórmula perfecta para el acceso a internet sin cables.Para tener una red inalámbrica en casa sólo necesitaremos un punto de acceso, que se conectaría al módem, y un dispositivo WIFI que se conectaría en nuestro aparato. Existen terminales WIFI que se conectan al PC por USB, pero son las tarjetas PCI (que se insertan directamente en la placa base) las recomendables, nos permite ahorrar espacio físico de trabajo y mayor rapidez. Para portátiles podemos encontrar tarjetas PCMI externas, aunque muchos de los aparatos ya se venden con tarjeta integrada.

En cualquiera de los casos es aconsejable mantener el punto de acceso en un lugar alto para que la recepción/emisión sea más fluida. Incluso si encontramos que nuestra velocidad no

es tan alta como debería, quizás sea debido a que los dispositivos no se encuentren adecuadamente situados o

puedan existir barreras entre ellos (como paredes, metal o puertas).Pero al tratarse de conexiones inalámbricas, no es difícil que alguien interceptara

nuestra comunicación y tuviera acceso a nuestro flujo de información. Por esto, es recomendable la encriptación de la transmisión para emitir en un entorno seguro. En WIFI esto es posible gracias al WPA, mucho más seguro que su predecesor WEP y con

nuevas características de seguridad, como la generación dinámica de la clave de acceso.Pero al tratarse de conexiones inalámbricas, no es difícil que alguien interceptara

nuestra comunicación y tuviera acceso a nuestro flujo de información. Por esto, es recomendable la encriptación de la transmisión para emitir en un entorno seguro. En WIFI esto es posible gracias al WPA, mucho más seguro que su predecesor WEP y con

nuevas características de seguridad, como la generación dinámica de la clave de acceso.Para usuarios más avanzados existe la posibilidad de configurar el punto de acceso

para que emita sólo a ciertos dispositivos. Usando la dirección MAC, un identificador único de los dispositivos asignado durante su construcción, y permitiendo el acceso

sólamente a los dispositivos instalados.

Por último, también merece la pena comentar la existencia de comunidades wireless que permiten el acceso gratuito a la red conectando con nodos públicos situados en diferentes puntos, por ejemplo, en tu ciudad. Esta tendencia aún no está consolidada y tiene un futuro impredecible, pues es muy probable que las compañías telefónicas se interpongan a esta práctica. Si te interesa este tema y quieres más información algunos sitios de interes serían valenciawireless o RedLibre.

Ventajas de WiFi - El sistema de paquetes de radio es diferente, Wi-Fi usa el espectro de radio no licenciado y no requiere aprobaciones reguladoras para un despliegue individual, porque usa la banda 2.4Ghz que es libre excepto en unos pocos países.

-Le permite a las LANs ser desplegadas sin cablear, reduciendo potencialmente los costos de despliegue de la red y expansión de la misma. Espacios dónde los cables no pueden instalarse, como las áreas al aire libre y los edificios históricos, pueden organizarse LANs inalámbricas.

 -Los productos de Wi-Fi están extensamente disponibles en el mercado. Las diferentes marcas de puntos de acceso e interfases de red de cliente son interoperables en un servicio de nivel básico.

- Las redes Wi-Fi soportan Roaming (Cambio de Cobertura) en donde una estación móvil como por ejemplo un computador portátil puede moverse de un punto de acceso a otro en donde el usuario se mueve alrededor de un edificio o área.

Desventajas de WiFi-El consumo de electricidad es bastante alto comparado con otros estándares, haciendo la vida de la batería corta y calentándola también.-Las redes Wi-Fi tienen limitado el rango de alcance. Un típico router Wi-Fi casero usa los estándares 802.11b o 802.11g podría tener. un rango de 45 m(150 pies) entre paredes y 90 m (300 pies) en campo abierto

-puntos de acceso gratis podrían ser usados para robar información personal por usuarios maliciosos de la red Wi-Fi.

-La interoperabilidad entre marcas o desviaciones en los estándares puede causar limitar las conexiones o bajar las velocidades de transmisión.

-Los puntos de acceso gratuitos (o puntos de acceso mal configurados) pueden usarse por usuarios maliciosos que anónimamente comienzan un ataque que sería imposible de rastrear más allá del dueño del punto de acceso.

- Una de las desventajas que tiene el sistema Wi-Fi es la pérdida de velocidad en comparación a una conexión con cables, debido a las interferencias y pérdidas de señal que el ambiente puede acarrear. 

- La desventaja fundamental de estas redes existe en el campo de la seguridad. Existen algunos programas capaces de capturar paquetes, trabajando con su tarjeta Wi-Fi en modo promiscuo, de forma que puedan calcular la contraseña de la red y de esta forma acceder a ella. Las claves de tipo WEP son relativamente fáciles de conseguir con este sistema.

ELEMENTOS BÁSICOS DE UNA RED INALÁMBRICA

-PUNTO DE ACCESO

Es un dispositivo inalámbrico central de una red inalámbrica WIFI (Wireless) que por medio de ondas de radio frecuencia (RF) recibe información de diferentes dispositivos móviles y la transmite a través de cable al servidor de la red cableada.

-DISPOSITIVOS MÓVILESLos hay muy diversos como computadores portátiles (Notebooks), PDAs (Personal Digital Assistant / Ayudante Personal Digital), teléfonos celulares. Estos tienen instalados tarjetas PCMCIA (Personal Computer Memory Card Internacional Association / Asociación de la Industria de Fabricantes de Hardware para Computadoras Portátiles) o dispositivos USB con capacidades WI-FI y pueden, por lo tanto, recibir o enviar información a los Puntos de Acceso o a otros dispositivos de manera inalámbrica (RF). En la actualidad ya abundan los que tienen la tecnología WI-FI incorporada en el procesador (Intel, Atheros, etc.) y por lo tanto no necesitan de agregados USB o PCMCIAs.

-DISPOSITIVOS FIJOS

Los computadores de sobremesa o fijos (desktops), las impresoras, cámaras de vigilancia, etc. también puede incorporar tecnología WI-FI y, por lo tanto, ser parte de una red inalámbrica

-OTROS ELEMENTOS

También existen amplificadores y antenas que se pueden agregar, según las necesidades, a instalaciones WI-FI y sirven para direccionar y mejorar las señales de RF transmitidas

Tipos de redes wifiredes Wi-Fi empresariales: Una red Wi-Fi de empresa consta de varios puntos de acceso inalámbrico para proporcionar un punto de acceso público ubicuo, o cobertura de punto de acceso público y ubicua. Puede utilizar un dispositivo BlackBerryactivado para Wi-Fi en cualquier área de cobertura. Una red Wi-Fi empresarial le otorga un acceso optimizado a BlackBerry® Enterprise Server a través de una conexión IP directa a BlackBerry Router.

redes Wi-Fi domésticas: Una red Wi-Fi doméstica utiliza un solo punto de acceso para ofrecer acceso a Internet a través de una gateway de banda ancha. La gateway de banda ancha puede implementar y permitir conexiones NAT y VPN a través del firewall. Puede configurar una red Wi-Fi doméstica con seguridad de capa 2 y autenticación basada en contraseñas. Debe configurar los dispositivos BlackBerry para que sean compatibles con la autenticación que necesita la red Wi-Fi doméstica.

Una red Wi-Fi doméstica permite a los usuarios obtener acceso a todos los servicios BlackBerry desde sus dispositivos BlackBerry activados para Wi-Fia través de BlackBerry® Infrastructure.

PUNTOS DE ACCESO PÚBLICO: Un punto de acceso público ofrecido a través de un proveedor de ISP y redes móviles o bien un propietario puede ofrecer una conexión Wi-Fi en áreas públicas y semipúblicas. La red puede ser una red abierta sin seguridad de capa 2 con un portal cautivo para la autenticación.

El portal cautivo bloquea todo el tráfico de red excepto el tráfico que utiliza HTTP y redirecciona las solicitudes HTTP a una página de inicio de sesión.Una vez que el usuario inicia sesión en el punto de acceso, el portal cautivo permite al usuario obtener acceso a los servicios de la red inalámbrica.

Un punto de acceso público permite a los usuarios obtener acceso a todos los servicios 

ESTÁNDARES WIFI DE CONEXIÓN

A partir del estándar IEEE 802.11/ WIFI se fueron desarrollando otros estándares relacionados con WIFI que han ido introduciendo mejoras y solucionando inconvenientes. Como se indica en la figura 5 del archivo Redes-Inalámbricas-Cu rso-Gratis.pdf , los estándares de WIFI relativos a la transmisión de datos son : •IEEE 802.11

•IEEE 802.11a•IEEE 802.11b•IEEE 802.11g•IEEE 802.11n

•Estándar 802.11: Fue el primero y las velocidades de 1 y 2 Mbps eran muy pequeñas y no permitían implementar aplicaciones empresariales de envergadura, por lo tanto se crearon nuevos grupos de trabajo para crear otros estándares.Estándar 802.11a: Permite realizar transmisiones con velocidades máximas de 54 Mbps y opera en una banda de frecuencia superior a los 5 GHz, por lo tanto no es compatible con el estándar 802.11b y el estándar 802.11g.

Estándar 802.11b: Las conexiones funcionan a una velocidad máxima de 11 Mbps y opera en una banda de 2,4 GHz. Es el más popular pues fue el primero en imponerse y existe un inventario muy grande de equipos y dispositivos que manejan esta tecnología. Además, al ser compatible con el estándar 802.11g permitió la incorporación de éste último a las redes inalámbricas wifi ya existentes. Con el estándar 802.11b, sólo se pueden utilizar 3 canales no superpuestos (de los 11 existentes) en la mayoría de los países.En Europa, según los estándares ETSI, se pueden utilizar 4 canales de los 13 existentes. No todos lo Puntos de Acceso Inalámbrico sirven para los 2 sistemas, así que es importante tenerlo en cuenta a la hora de adquirir un Access Point.Estándar 802.11g: Las conexiones funcionan a una velocidad máxima de 54 Mbps y opera en una banda de 2,4 GHz. El estándar 802.11g fue aprobado a mediados del año 2003 y se popularizó rápidamente por su compatibilidad con el estándar 802.11b. Lo que muchos desconocen es que al mezclar equipos del estándar 802.11b con equipos del estándar 802.11g la velocidad la fija el equipo más lento, o sea que la instalación mixta seguirá funcionando generalmente a velocidades lentas.

•Respecto de los canales aquí caben las mismas observaciones que para el estándar 802.11b, o sea que con el estándar 802.11g se pueden utilizar 3

Estándar 802.11n: Es un estándar nuevo que aún está en elaboración. Si bien se está trabajando en él desde el año 2004, sólo se ha logrado hasta ahora un borrador, que todavía no es definitivo y que, como suele suceder , puede ser modificado hasta la aprobación final del estándar 802.11n. El objetivo es elaborar un estándar con velocidades de transmisión superiores a 100 Mbps. El proceso se está demorando pues entre los promotores del estándar se han formado dos grupos antagónicos WWiSE y TGn Sync. Ninguno de los dos tiene una mayoría suficiente para imponer su tecnología y por lo tanto están trabadas las negociaciones.En 2005 se creó otro grupo con empresas de ambos bandos para tratar de encontrar algún punto medio.

¿QUÉ ES WIFI ALLIANCE? La WIFI Alliance es una asociación encargada de promover la tecnología WIFI y certificar los productos si estos cumplen con el estándar 802.11. No obstante, cabe destacar que si un dispositivo no está certificado mediante la WIFI Alliance pueden funcionar perfectamente con el estándar 802.11.

La WIFI Alliance es un sello de calidad, puesto que el dispositivo que esté certificado con ellos, funciona correctamente con el estándar 802.11. Las funciones principales que ha de cumplir para dicha certificación son:

•Interoperabilidad para asegurar que los productos de los proveedores de los diferentes equipos pueden operar entre ellos sin problemas•Compatibilidad con anteriores versiones para permitir el trabajo tanto de los dispositivos antiguos como de los nuevos•Innovación mediante la introducción de nuevos programas de certificación como la como la última tecnología y las especificaciones para entrar en el mercado.

TRANSMISIÓN DE LA INFORMACIÓN EN WIFI:

Como en toda transmisión existe un "emisor" y un "receptor".

Estos pueden ser un Access Point, o un Router WIFI, o un USB WIFI, o el chip WIFI incorporado a un PC o un PDA. Como vimos la información se transmite por ondas de RF y estaestá fragmentada en "paquetes" de distintos tamaños. A continuación veremos los diferentes paquetes que establece el estándar 802.11

PUNTOS DE ACCESO INALAMBRICOS

Los puntos de acceso, también llamados APs o wireless access point, son equipos hardware configurados en redes Wifi y que hacen de intermediario entre el ordenador y la red externa (local o Internet). El access point o punto de acceso, hace de transmisor central y receptor de las señales de radio en una red Wireless.

Los puntos de acceso utilizados en casa o en oficinas, son generalmente de tamaño pequeño, componiéndose de un adaptador de red, una antena y un transmisor de radio

Existen redes Wireless pequeñas que pueden funcionar sin puntos de acceso, llamadas redes “ad-hoc” o modo peer-to-peer,  las cuales solo utilizan las tarjetas de red para comunicarse. Las redes mas usuales que veremos son en modo estructurado,

es decir, los puntos de acceso harán de intermediario o puente entre los equipos wifi y una red Ethernet cableada. También harán la función de escalar a mas usuarios según se necesite y podrá dotar de algunos elementos de seguridad

Los puntos de acceso normalmente van conectados físicamente por medio de un cable de pares a otro elemento de red, en caso de una oficina o directamente a la línea telefónica si es una conexión doméstica.

En este último caso, el AP estará haciendo también el papel de Router. Son los llamados Wireless Routers los cuales soportan los estándar 802.11a, 802.11b y 802.11g.

Cuando se crea una red de puntos de acceso, el alcance de este equipo para usuarios que se quieren conectar a el se llama “celda”. Usualmente se hace un estudio para que dichas celdas estén lo mas cerca posible, incluso solapándose un poco. De este modo, un usuario con un portátil, podría moverse de un AP a otro sin perder su conexión de red

Los puntos de acceso antiguos, solían soportar solo a 15 a 20 usuarios. Hoy en día los modernos APs pueden tener hasta 255 usuarios con sus respectivos ordenadores conectándose a ellos.

Si conectamos muchos Access Point juntos, podemos llegar a crear una enorme red con miles de usuarios conectados, sin apenas cableado y moviéndose libremente de un lugar a otro con total comodidad.

A nivel casero y como se ha dicho, los puntos de acceso inalámbricos nos permitirán conectar varias conexiones Ethernet o Fast Ethernet, y a su vez conectar varios clientes sin cable. Sin embargo debemos ser cautos. Cualquier persona con una tarjeta de red inalámbrica y un portátil puede conectarse a nuestra red Wifi y aprovecharse gratuitamente de nuestro ancho de banda. Para evitar esto, el AP puede hacer filtrados por MAC o dirección física no permitiendo la conexión de clientes desconocidos. Muchos de estos dispositivos llevan ya instalado su propio Firewall con el que proteger la red.Para que la integridad de nuestros datos no se vean vulnerados, tenemos la opción de utilizar métodos de encriptación como WEP o la más moderna WPA.

COMPARATIVA ENTRE LAS TECNOLOGÍAS INALAMBRICAS

WiMAX y Wi-Fi pueden ser comparadas en los siguientes aspectos

1. Alcance: Wi-Fi está optimizado para usuarios en un radio de 100 m (se pueden añadir puntos de acceso o incrementar la ganancia de las antenas para conseguir mayor alcance), mientras que WiMAX está optimizado para tamaños de celda entre 7 y 10 km y puede llegar a tener alcances de 50 km.2. Cobertura: Wi-Fi está diseñado para entornos de interior mientras que WiMAX lo está para entornos exteriores (con árboles, edificios, etc)

TIPOS DE ANTENAS Antenas Direccionales: Orientan la señal en una dirección muy determinada con un haz estrecho pero de largo alcance, actúa de forma parecida a un foco de luz que emite un haz concreto y estrecho pero de forma intensa (más alcance). 

Generalmente el haz o apertura y el alcance son inversamente proporcionales, esto es a mayor apertura menos alcance y a menor apertura más alcance. El alcance de una antena direccional viene determinado por una combinación de los dBi de ganancia de la antena, la potencia de emisión del punto de acceso emisor y la sensibilidad de recepción del punto de acceso receptor.

•Dentro de las antenas direccionales podemos distinguir varios tipos, de menor a mayor apertura serían:

 Parabólicas (disco o rejilla), con estas se consigue el mayor alcance, pueden llegar a los 5 Km. de distancia.

Yagis (pronúnciese “yaguis”), son similares a las antenas de televisión, también tienen gran alcance y no es tan complejo orientarlas.

Planares o Paneles, estas aunque no tienen tanto alcance, pero es mucho mas fácil orientarlas y además no son tan voluminosas como las anteriores, por lo que su instalación es muy sencilla.

•Antenas Omnidireccionales: Orientan la señal en todas direcciones con un haz amplio pero de corto alcance. Si una antena direccional sería como un foco, una antena omnidireccional sería como una bombilla emitiendo luz en todas direcciones con menor alcance.Las antenas Omnidireccionales “envían” la información teóricamente a los 360 grados por lo que es posible establecer comunicación independientemente del punto en el que se esté, ya que no requieren orientarlas. En contrapartida, el alcance de estas antenas es menor que el de las antenas direccionales.

Antenas Sectoriales

Son la mezcla de las antenas direccionales y las omnidireccionales. Las antenas sectoriales emiten un haz más amplio que una direccional pero no tan amplio como una omnidireccional.

•De igual modo, su alcance es mayor que una omnidireccional y menor que una direccional. Para tener una cobertura de 360º (como una antena omnidireccional) y un largo alcance (como una antena direccional) deberemos instalar, tres antenas sectoriales de 120º ó 4 antenas sectoriales de 80º. Este sistema de 360º con sectoriales se denomina “Array”. Las antenas sectoriales suelen ser más costosas que las antenas direccionales u omnidireccionales.