La WLAN/ PAN y CAN:
WLAN:
La WLAN, significa red de área local
inalámbrica (del inglés wireless local area network), es un
sistema de comunicación inalámbrico flexible,
muy utilizado como alternativa a las redes de área
local cableadas o como extensión de éstas. Usan tecnologías de radiofrecuencia que
permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones cableadas.
Estas redes van adquiriendo importancia en muchos campos, como almacenes o para
manufactura, en los que se transmite la información en tiempo real a una
terminal central. También son muy populares en los night-clubs para compartir
el acceso a Internet entre
varias computadoras.
Funcionamiento:
Se utilizan ondas de radio para
llevar la información de un punto a otro sin necesidad de un medio físico
guiado. Al hablar de ondas de radio nos referimos normalmente a portadoras de
radio, sobre las que va la información, ya que realizan la función de llevar la
energía a un receptor remoto. Los datos a transmitir se superponen a la
portadora de radio y de este modo pueden ser extraídos exactamente en el
receptor final.
A este proceso se le llama modulación
de la portadora por la información que está siendo transmitida. Si las ondas
son transmitidas a distintas frecuencias de radio, varias portadoras pueden
existir en igual tiempo y espacio sin interferir entre ellas. Para extraer los
datos el receptor se sitúa en una determinada frecuencia, frecuencia portadora,
ignorando el resto. En una configuración típica de LAN (con cable) los puntos
de acceso (transceiver) conectan la red cableada de un lugar fijo mediante
cableado normalizado. El punto de acceso recibe la información, la almacena y
la transmite entre la WLAN y la LAN cableada. Un único punto de acceso puede
soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos
treinta metros y hasta varios cientos. El punto de acceso (o la antena
conectada al punto de acceso) es normalmente colocado en alto pero podría
colocarse en cualquier lugar en que se obtenga la cobertura de radio deseada.
El usuario final accede a la red WLAN a través de adaptadores. Estos
proporcionan una interfaz entre el sistema de operación de red del cliente
(NOS: Network Operating System) y las ondas, mediante una antena.
La naturaleza de la conexión sin
cable es transparente a la capa del cliente.
Configuraciones de red para radiofrecuencia:
Pueden ser de muy diversos tipos y
tan simples o complejas como sea necesario. La más básica se da entre dos
ordenadores equipados con tarjetas adaptadoras para WLAN, de modo que pueden
poner en funcionamiento una red independiente siempre que estén dentro del área
que cubre cada uno. Esto es llamado red de igual a igual (peer to peer). Cada
cliente tendría únicamente acceso a los recursos del otro cliente pero no a un
servidor central. Este tipo de redes no requiere administración o pre
configuración.
Instalando un Punto de Acceso se
puede doblar la distancia a la cual los dispositivos pueden comunicarse, ya que
estos actúan como repetidores. Desde que el punto de acceso se conecta a la red
cableada cualquier cliente tiene acceso a los recursos del servidor y además
gestionan el tráfico de la red entre los terminales más próximos. Cada punto de
acceso puede servir a varias máquinas, según el tipo y el número de
transmisiones que tienen lugar. Los puntos de acceso tienen un alcance finito,
del orden de 150 m en lugares o zonas abiertas. En zonas grandes como por
ejemplo un campus universitario o un edificio es probablemente necesario más de
un punto de acceso. La meta es cubrir el área con células que solapen sus áreas
de modo que los clientes puedan moverse sin cortes entre un grupo de puntos de
acceso. Esto es llamado roaming.
Para resolver problemas particulares
de topologías, el diseñador de la red puede elegir usar un Punto de Extensión
(EPs) para aumentar el número de puntos de acceso a la red, de modo que
funcionan como tales pero no están enganchados a la red cableada como los
puntos de acceso. Los puntos de extensión funcionan como su nombre indica:
extienden el alcance de la red retransmitiendo las señales de un cliente a un
punto de acceso o a otro punto de extensión. Los puntos de extensión pueden
encadenarse para pasar mensajes entre un punto de acceso y clientes lejanos de
modo que se construye un puente entre ambos.
Uno de los últimos componentes a
considerar en el equipo de una WLAN es la antena direccional. Por ejemplo: si
se quiere una Lan sin cable a otro edificio a 1 km de distancia. Una solución
puede ser instalar una antena en cada edificio con línea de visión directa. La
antena del primer edificio está conectada a la red cableada mediante un punto
de acceso. Igualmente en el segundo edificio se conecta un punto de acceso, lo
cual permite una conexión sin cable en esta aplicación.
Asignación de canales:
Los estándares 802.11b y 802.11g
utilizan la banda de 2,4 – 2,5 Ghz. En esta banda, se definieron 11 canales
utilizables por equipos WIFI, los cuales pueden configurarse de acuerdo a
necesidades particulares. Sin embargo, los 11 canales no son completamente
independientes (canales contiguos se superponen y se producen interferencias) y
en la práctica sólo se pueden utilizar 3 canales en forma simultánea (1, 6 y
11). Esto es correcto para USA y muchos países de América Latina, pues en
Europa, el ETSI ha definido 13 canales. En este caso, por ejemplo en España, se
pueden utilizar 4 canales no-adyacentes (1, 5, 9 y 13). Esta asignación de
canales usualmente se hace sólo en el punto de acceso, pues los
“clientes” automáticamente detectan el canal, salvo en los casos en que se
forma una red ad hoc o
punto a punto cuando no existe punto de acceso.
Seguridad:
Uno de los problemas de este tipo de
redes es precisamente la seguridad ya que cualquier persona con una terminal
inalámbrica podría comunicarse con un punto de acceso privado si no se disponen
de las medidas de seguridad adecuadas. Dichas medidas van encaminadas en dos
sentidos: por una parte está el cifrado de los datos que se transmiten y en
otro plano, pero igualmente importante, se considera la autenticación entre los
diversos usuarios de la red. En el caso del cifrado se están realizando
diversas investigaciones ya que los sistemas considerados inicialmente se han
conseguido descifrar. Para la autenticación se ha tomado como base el protocolo
de verificación EAP (Extensible Authentication Protocol), que es bastante flexible y permite el uso de diferentes
algoritmos.
Velocidad:
Otro de los problemas que presenta
este tipo de redes es que actualmente (a nivel de red local) no alcanzan la
velocidad que obtienen las redes de datos cableadas.
Además, en relación con el apartado
de seguridad, el tener que cifrar toda la información supone que gran parte de
la información que se transmite sea de control y no información útil para los
usuarios, por lo que incluso se reduce la velocidad de transmisión de datos
útiles y no se llega a tener un buen acceso.
PAN:
Las Redes de Área Personal, más
conocidas por el acrónimo inglés de PAN (Personal Area Network), constituyen
uno de los campos de más rápida evolución en el ámbito de las redes
informáticas.
Las bases del concepto de red para
espacio personal provinieron de ideas que surgieron en el año 1995 en el
Massachusetts Institute of Technology (MIT) provienen para usar en señales
eléctricas o impulsos eléctricos provenientes del cuerpo humano, y así poder
comunicar el mismo con dispositivos adjuntos. Esto fue aceptado en primera
instancia por los laboratorios de IBM Research y luego tuvo muchas variaciones
desarrolladas por las diferentes instituciones y compañías de investigación.
Las diferentes soluciones de PAN incluyen lo siguiente:
Una red de área personal
(PAN) es una red de computadora utilizada para la comunicación entre
los dispositivos de información de la computadora y diferentes tecnologías
cerca de una persona.
PAN representa el concepto de redes
centradas en las personas, y que les permiten a dichas personas comunicarse con
sus dispositivos personales (ejemplo, PDAs, tableros electrónicos de
navegación, agendas electrónicas, computadoras portátiles) para así hacer
posible establecer una conexión inalámbrica con el mundo externo
Algunos ejemplos de dispositivos que
se utilizan en un PAN son las computadoras personales,
impresoras, máquinas de fax, teléfonos, PDA, escáneres y consolas de
videojuegos.
*Algunos de estos dispositivos pueden
estar adheridos o usados como vestimenta para la persona (ejemplo, sensores);
otros podrían ser fijos o establecidos temporalmente con el espacio personal
(ejemplo, sensores, impresoras, y PDAs).
Las PAN pueden incluir dispositivos
alámbricos e inalámbricos.
El alcance de una PAN normalmente se
extiende a 10 metros.
Un cable PAN se construye
generalmente con conexiones USB y Firewire, mientras que las tecnologías tales
como Bluetooth y la comunicación por infrarrojos forman típicamente una red
inalámbrica PAN.
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CAN:
Una CAN es una colección de LANs
dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de
gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área
delimita
U da en kilómetros, conecta redes
de área local a través de un área geográfica limitada, como
un campus universitario, o una base militar. Puede ser considerado
como una red de área metropolitana que se aplica específicamente a un
ambiente universitario. Por lo tanto, una red de área de campus es más grande
que una red de área local, pero más pequeña que una red de área amplia.
En un CAN, los edificios de una
universidad están conectados usando el mismo tipo de equipo y tecnologías de
redes que se usarían en un LAN. Además, todos los componentes,
incluyendo conmutadores, enrutadores, cableado, y otros, le
pertenecen a la misma organización.
Una CAN es una colección de LANs
dispersadas geográficamente dentro de un campus (universitario, oficinas de
gobierno, maquilas o industrias) pertenecientes a una misma entidad en una área
delimitada en kilómetros.
Una CAN utiliza comúnmente
tecnologías tales como FDDI y Gigabit Ethernet para conectividad a través de
medios de comunicación tales como fibra óptica y espectro disperso.
Las principales características de una red CAN son:
-
Prioridad de mensajes.
- Garantía
de tiempos de latencia.
- Flexibilidad
en la configuración.
- Recepción
por multidifusión (multicast) con sincronización de tiempos.
- Sistema
robusto en cuanto a consistencia de datos.
- Sistema
multimaestro.
- Detección
y señalización de errores.
- Retransmisión
automática de tramas erróneas
- Distinción entre errores
temporales y fallas permanentes de los nodos de la red, y desconexión
autónoma de nodos defectuosos.
