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LAN Inalámbrica
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Introducción Ethernet tiene un competidor fuerte: Las LAN inalámbricas• Pueden funcionar en una de dos configuraciones – Con estación base (access point) – Sin estación base (red ad-hoc)• También se pueden interconectar dos LAN inalámbricamente – Uso de puentes inalámbricos
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Reglas del Diseño del Puente InalámbricoRegla #1: no puede servir como un punto de acceso y un punto de acceso no pueden servir como puente
Regla #2 Hay solamente dos tipos de puentes inalámbricos, el punto-a-punto y el punto-a-de múltiples puntos
Regla #3 Hay dos funciones de un puente inalámbrico, de una raíz y de una sin-raíz inalámbrica. El tráfico entre las redes debe pasar a través del puente de la raíz
Regla #4: Puede solamente haber un puente de la raíz.
Regla #5: Esto suena obvio, pero asegúrese de que tu diseño del puente inalámbrico atravesará la distancia necesaria.
Intercambia información de topología con puentes designados en una implementación.Para notificar a todos los demás puentes de la red si es necesario realizar cambios en la topología
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Topologías InfraestructuraBSS: Basic Service Set (Término usado para describir la colección de las estaciones IBSS o BSS)ESS: Extended Service Set
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Topologías Red Ad-HocIBSS: Indepent Basic Service Set
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Interconexión Wireless
Mediante bridges wirelessSistema WDS (Wireless Distribution System) Diferente ya que es transparente para las redes (al nivel de capa 2)
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Interconexión Wireless (cont)
•Building to Building Bridges•Basado en IEEE 802.11b•Permite conectar dos o más redes Ethernet
•por medio de tecnología Wireless • Alcance hasta 16 km • Transparente para VPN
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Pila de Protocolos 802.11
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Capa Física de 802.11•El método infrarrojo es igual a la tecnologíade los controles remotos • FHSS y DSSS usan radio de corto
alcance– Usan espectro que no necesita licencia:
banda ISM 2.4 GHz– Los teléfonos inalámbricos y hornos
microondas también usan esta banda– Funcionan a 1 o 2 Mbps
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Indice de estándares de tecnología wireless (2,4GHz y 5GHZ):
Descripción Nombre del estándar
Introducción – Redes de área local IEEE 802 Redes Ethernet por cable IEEE 802.3 Redes Ethernet inalámbricas IEEE 802.11 Ethernet inalámbrico de alta velocidad IEEE 802.11b Pseudo estándar de 22Mbps IEEE 802.11b+ Velocidades de 54Mbps en la banda de 2,4GHz IEEE 802.11g Redes inalámbricas en la banda de los 5GHz IEEE 802.11a Red de área personal inalámbrica IEEE 802.15 Acceso inalámbrico a banda ancha WirelessMAN IEEE 802.16 54Mbps en la banda de los 5GHz (Definición Europea) HiperLAN2 Interconectividad de dispositivos a corta distancia Bluetooth Redes inalámbricas de ámbito doméstico HomeRF
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Capa Física de 802.11 (cont)
• OFDM funciona a 54 Mbps• HRDSS funciona a 11 Mbps• OFDM 802.11g igual al anterior pero
trabaja en una banda diferente
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Access Point (AP)•Es el punto de acceso inalámbrico a una
red Ethernet• Cada AP genera a su alrededor una célula(Basic service set)• Los clientes wireless se conectan a la red
através de una “Asociación” con access point
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Antenas• Son la interfase física con el medio• Pueden generar o detectar la señal sobre el campoelectromagnético – La interfaz es de transmisión y recepción – No es posible transmitir y recibir al mismo
tiempo• Existen dos tipos de antenas: – Direccionales (panel): Enfoca la energía en un
área más pequeña – Omnidireccionales: La señal se propaga en 360
grados perpendicular a la antena y 65 grados en eje vertical
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Propagación de la señal• Al interactuar con el ambiente las ondas
deradio pueden: – Ser reflejadas (por ejemplo: el metal) – Dejadas Pasar: (por ejemplo la
madera) – Ser absorbidas (por ejemplo: una
antena)
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Propagación … (cont)• Factores que afectan la propagación: – Frecuencia – Potencia de transmisión – Condiciones: Ruido e Interferencia – Edificios y objetos en general – Tipo y orientación de la antena
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Propagación … (cont)• Fenómenos que alteran la posibilidad dedetección de una señal: – Multicaminos (multipath) – Desvanecimiento (fading) – Interferencia
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Multicamino (multipath)•Es cuando en una habitación se refleja
una porción importante de la señal• El receptor recibe la misma señal desde distintas direcciones• Las copias llegan desfasadas – Al sumarse pueden reforzarse o
debilitarse
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Desvanecimiento (fading)
•Depende de la frecuencia y la naturaleza del
material que atraviesa la señal• Ocurre cuando un objeto reduce la propagación por debajo de cierta
amplitud haciéndola insuficiente para la
recepción
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Interferencia• Puede ser no intencional mediante otra tráfico legítimo – Hornos microondas – Equipos industriales – Otras WLAN (teléfonos
inalámbricos, etc)• Intencional – Denegación de servicio
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Subcapa MAC de 802.11
• No se puede usar CSMA/CD – Problema de la estación oculta• 802.11 usa protocolo CSMA/CA (evita
colisiones) basada en MACAW – Existen la llamada versión corta y otra
larga• Estructura de la Trama 802.11
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CSMA/CA (versión larga)• La estación que está lista para transmitir hace un Carrier Sensing (detección de señal)• Si no detecta portadora (medio libre) envía una Trama de control RTS y el destinatario responde con otra trama de control CTS• Si el CTS se recibe exitosamente el medio queda reservado y la estación puede ahora enviar su
trama de datos• La operación termina cuando el destinatario responde a la trama de datos con un ACK
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CSMA/CA (versión larga)•Si la trama de datos es muy corta la versión larga es ineficiente• En este caso se envía directamente la trama de datos y el ACK como comprobación de éxito• Esta opción es la más utilizada (viene de fábrica)• Algunos AP ofrecen configuración de un umbral: – Si la trama es menor que el umbral se usa la
versión corta en caso contrario se usa la versión larga
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Proceso de Asociación
•La asociación es el proceso por el cual una estación se conecta a un AP o a otra estación• Este proceso debe suceder para que la
estación puede comenzar la comunicación• Durante la asociación se intercambian los
siguientes parámetros: – Canal de transmisión – identificador de red
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Roaming• Cuando existen varios AP una estación
monitorea los canales y se establece en el cual recibe la mejor señal e intenta establecer una asociación• Si después de la asociación se pierde el contacto con el AP intenta detectar otro AP e iniciar una nueva asociación• Con tres canales independientes es posible unacobertura bastante amplia sin superponer dos
áreasdel mismo canal
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Seguridad
• Aspecto especialmente critico en wireless• Se implementa en dos áreas: – Control de acceso – Autenticación. Listas de acceso (ACL): • Por dirección MAC • Por Nombre/Password (tipo Windows) • A través de un servidor radius – Privacidad – protección de la información en
tránsito Encriptación: • WEP (parte de IEEE 802.11) - 40 o 128
bits • Dynamic Security Link – 128 bits
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WPA (Wifi Protect Access)
• Es un nuevo estándar de seguridad• Autenticación mutua (802.1X/EAP)• Encriptación: – TKIP (Temporal Key Integrity)
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Subcapa de Acceso al medioMAC
• El acceso al medio es un problema típico de
redes de difusión• Los protocolos que permiten determinar quien puede usar el canal pertenecen a la subcapa MAC – Muy importante en las LAN
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Protocolos de Acceso Múltiple
• ALOHA – Aloha Puro y Aloha Ranurado• CSMA – Persistente – No persistente – Con detección de colisión• Protocolos de LAN inalámbricas – MACA y MACAW (Subcapa de
control lógico de enlace)
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MACA y MACAW
•MACA: Acceso Múltiple con Prevención deColisiones
– Primer protocolo para LAN inalámbricas
– La idea es que el emisor estimule al receptor a enviar una trama corta, así las estaciones cercanas detectan esta transmisión y evitan transmitir durante la siguiente trama de datos
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MACA y MACAW (cont)• Como A envía una trama a B – A envía una trama RTS a B • RTS: Ready to Send • Es una trama corta que contiene la
longitud de la trama de datos a enviar (posteriormente)
– B contesta con un trama CTS • CTS: Clear To Send • También contiene la longitud de los datos – A recibe la trama CTS y comienza a
transmitir
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MACA y MACAW (cont)
• Las estaciones que escuchan el RTS (cerca de
A) permanecen en silencio para que A recibe el CTS• Las estaciones que escuchan el CTS (cerca
de B) permanecen en silencio durante la siguiente transmisión de datos – La longitud la obtiene de la trama CTS
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MACA y MACAW (cont)
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Subcapa de Control Lógico de
Enlace LLC
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Introducción
• Estándar 802.2• Esconde las diferencias entre todas las
redes 802. Proporciona: – formato único – Interfaz a la capa de red• Agrega la confiabilidad a Ethernet (por ej.) con – Control de errores y – Control de flujo
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Uso típico
• Capa de red pasa un paquete a LLC• LLC agrega un encabezado LLC• Encabezado contiene: – Número de secuencia – Confirmación de la recepción• Estructura resultante se introduce en
campode carga útil (payload) de una trama 802• Se transmite la trama 802
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