La normalización de las funciones de networking ha permitido el desarrollo de productos denetworking costeables e interoperables.

Beneficios que proporciona la normalización:

Interoperabilidad entre los productos de múltiples fabricantes

Desarrollo más rápido de productos

Estabilidad

Capacidad para actualizar

Reducciones de costos

Tipos principales de Estándares

Un estándar público no ha sido aprobado por una organización oficial de normalización, sinoque es reconocido como estándar a causa de la difusión de su uso.

Un estándar oficial es publicado y controlado por una organización de normalización oficialcomo el IEEE.

Descripción general

IEEE y 802.11El IEEE fue fundado en 1884, es una organización profesional sin fines de lucro que desempeña unpapel crítico en el desarrollo de estándares en el área de tecnología eléctrica y electrónica.

El Comité de Normalización LAN/MAN (LMSC) de IEEE 802 en el área de networking se hadesarrollado estándares ampliamente utilizados principalmente para las dos capas inferiores delmodelo OSI

El control de acceso al medio (MAC) y la capa física están organizados en un conjunto separadode estándares desde el control de enlace lógico (LLC), esto se debe a la interdependencia entre elcontrol de acceso al medio, el medio y la topología de cada estándar.

802.11

El término 802.11 se refiere realmente a una familia de protocolos, incluyendo la especificaciónoriginal, 802.11, 802.11b, 802.11a, 802.11g y otros. El 802.11 es un estándar con el propósito deproporcionar una conectividad inalámbrica.

El estándar 802.11 se denomina oficialmente Estándar IEEE para especificaciones MAC y PHY deWLAN el cual define los protocolos por aire necesarios para soportar un networking inalámbrico.

Repaso del LLC IEEE 802.2El propósito del LLC es intercambiar datos entre usuarios finales a través de una LAN que utilizaprotocolos MAC basados en 802. El LLC proporciona una identificación del protocolo de capasuperior (ULP), funciones de control de enlace de datos y servicios de conexión.

El LLC proporciona tres servicios de conexión para ULP:

Servicios orientados a la conexión confirmados.- Establece una conexión entre lasestaciones del enlace la cual garantiza la entrega de las unidades de datos que fluyen a travésde dicha conexión. El servicio de conexión garantiza al receptor la entrega en secuencia de lasunidades de datos y la protección contra pérdidas y duplicados gracias a que dispone demecanismos para controlar el flujo y corregir los errores.

Servicios sin conexión no confirmados.- Las entidades de la red pueden intercambiarunidades de datos de servicio del enlace (LDSU) sin el establecimiento de una conexión denivel de enlace de datos. La transferencia de datos puede ser punto a punto, multicast obroadcast.

Servicios sin conexión confirmados.- Proporciona el medio mediante el cual las entidades dela capa de red pueden intercambiar LSDUs de manera confiable, pero sin el establecimientode una conexión de enlace de datos. La transferencia de la unidad de datos es punto a punto.

Descripción general de una WLANEn las LANs inalámbricas, una dirección MAC equivale a una ubicación física en el diseño de LANs cableadas. En IEEE 802.11, la unidad direccionable es una estación (STA). La STA es el destino de un mensaje, pero no es una ubicación física fija.

Respecto a los protocolos PHY IEEE 802.11:

No están protegidos de señales externas.

Se comunican a través de un medio que es menos confiable que los medios cableados.

Tienen topologías dinámicas.

Arquitectura lógica La arquitectura IEEE 802.11 consiste en varios componentes que interactúan para proporcionarconectividad inalámbrica.

Conjunto de servicios básicos (BSS)

El BSS abarca una única área RF, o celda, a medida que una estación se aleja del AP su velocidadde datos disminuirá y cuando se salga de la celda ya no podrá comunicarse con miembros de eseBSS. El BSS utiliza el modo de infraestructura, un modo que requiere de un AP, todas lasestaciones se comunican por medio del AP, y no directamente. Un BSS tiene una única ID deconjunto de servicios (SSID).

BSS independiente (IBSS)

Consiste en que la STAs están conectadas directamente, también conocida como red peer-to-peer, existe sólo un BSS y no hay un Sistema de Distribución. Para comunicarse fuera delIBSS, una de las STAs debe actuar como gateway o router.

Conjunto de servicios extendido (ESS)

Se define como dos o más BSSs conectados por medio de un DS común, esto permite la creaciónde una red inalámbrica mayor tamaño y complejidad. Las estaciones que se encuentran dentro deun ESS pueden comunicarse y las estaciones móviles pueden desplazarse de un BSS a otrosiempre y cuando estén dentro del mismo ESS

RoamingEs el proceso o capacidad de un cliente inalámbrico de desplazarse de una celda, o BSS, a otra, sin perder conectividad con la red.

Capa MAC 802.11Servicios MAC

Un aspecto de la definición de estándares para una red inalámbrica interoperable es proporcionar estándares para servicios en las capas MAC y física

Tres servicios son proporcionados por la subcapa MAC en IEEE 802.11.:

Servicio de datos asíncronos

Este servicio proporciona a las entidades LLC la capacidad para intercambiar unidades de datosde servicios MAC (MSDUs). Para soportar este servicio la MAC local utiliza los servicios de nivelPHY para transportar una MSDU a una entidad MAC, donde se la entregará a la LLC. Esetransporte MSDU asíncrono se lleva a cabo sobre una base de mayor esfuerzo y sin conexión.

Servicios de seguridad

Son proporcionados por el servicio de autenticación y el mecanismo de Privacidad Equivalente ala Cableada (WEP). El alcance de los servicios de seguridad proporcionados se limita a unintercambio de datos de estación a estación. El servicio de privacidad ofrecido por laimplementación WEP IEEE 802.11 es el cifrado de la MSDU.

Ordenamiento de MSDUs

Los servicios proporcionados por la subcapa MAC permiten, y pueden requerir, el reordenamientode las MSDUs. La MAC reordenará intencionalmente las MSDUs, sólo si es necesario paraaumentar la probabilidad de una entrega exitosa basada en el modo operativo actual de laestación o estaciones receptoras. El único efecto de este reordenamiento es un cambio en elorden de la entrega de MSDUs broadcast y multicast. Este cambio es relativo a MSDUsunicast, que se originan desde una única dirección de estación de origen. A las MSDUs unicast seles otorga prioridad sobre las multicast y broadcast.

Estructura, arquitectura y operaciones de frames MACTodas las estaciones deben construir frames para la transmisión y decodificación de los frames alrecibirlos, basándose en un formato de frames estándar. Las unidades de datos del protocoloMAC (MPDUs), o frames, se describen como una secuencia de campos en un orden específico.

Componentes básicos de un frame:

Un encabezado MAC

Un cuerpo de frames de longitud variable, que contiene información específica del tipo de frame.

Una secuencia de verificación de frames (FCS)

Tipos de frames :

Frames de datos.- Se utilizan para la transmisión de datos

Frames de control.- Controlan el acceso al medio utilizando frames RTS, CTS y ACK

Frames de administración.- Intercambian la información de administración, pero no se envíana las capas superiores.

Métodos para obtener acceso al medio

Acceso múltiple con detección de portadora y colisión evitable (CSMA/CA), se denominaFunción de Coordinación Distribuida (DCF). La DCF se implementa en todas las STAs, para suuso tanto en configuraciones de red ad hoc como de infraestructura.

Función de Coordinación de Punto (PCF), que crea un acceso libre de contención (CF). La PCFsólo puede utilizarse en configuraciones de red de infraestructura.

La DCF y la PCF pueden operar ambas concurrentemente dentro del mismo BSS. Cuando éste esel caso, los dos métodos de acceso se alternan, con un periodo de CF seguido por un periodo decontención.

Mecanismos de detección de portadora, confirmacionesdel nivel de la MAC, y espacios interframeMecanismo de detección de portadora

Las funciones de detección de portadora física y virtual se utilizan para determinar el estado delmedio. Cuando alguna de estas funciones indica un medio ocupado, el medio se consideraocupado. Si el medio no está ocupado, se considerará inactivo. El MAC proporciona unmecanismo de detección de portadora virtual. Este mecanismo se denomina vector deadjudicación de la red (NAV). El NAV mantiene una predicción del tráfico futuro en elmedio, basado en la información del campo de duración de los frames unicast.

Confirmaciones del nivel de la MAC

La recepción de algunos frames requiere que la estación receptora responda con unaconfirmación, en general un frame ACK, si la Secuencia de Verificación de Frames (FCS) del framerecibido es correcta.

Espacio interframe (IFS)

El intervalo entre frames se denomina espacio interframe (IFS). Cada intervalo IFS se define comoel tiempo desde el último bit del frame anterior al primer bit del preámbulo del framesubsiguiente. Los IFSs se enumeran en orden, desde el más corto al más largo:

SIFS es el espacio interframe corto

PIFS es el espacio interframe PCF

DIFS es el espacio interframe DCF

EIFS es el espacio interframe extendido

Adaptadores ClientesIntroducción

Los Adaptadores de WLAN también se denominan adaptadores clientes, son módulos de radioque proporcionan comunicaciones de datos inalámbricos entre dispositivos fijos, portátiles omóviles y otros dispositivos inalámbricos o una infraestructura de red cableada. La funciónprincipal de los adaptadores de clientes es transferir paquetes de datos a través de lainfraestructura inalámbrica.

El Adaptador Cliente de placa de PC Serie 350 también se denomina placa de PC. Las placas dePC tienen una antena integrada. Los dispositivos host pueden incluir laptops, computadorasnotebook, asistentes digitales personales y dispositivos handheld o portátiles.

El Adaptador Cliente de placa LM Serie 350, también denominada placa LM, la principaldiferencia entre éste y el adaptador de placa de PC es que la placa LM no incluye una antenaincorporada. Los dispositivos de host incluyen a dispositivos handheld o portátiles.

El Adaptador Cliente PCI Serie 350 es un módulo de radio de placa adaptadora cliente, estasplacas se venden en general con una antena que se conecta externamente.

El Adaptador Mini-PCI Serie 350 (MPI350) está disponible para que los fabricantes de laptopsproporcionen un soporte 802.11b integrado.

El Adaptador Cliente WLAN Cisco Aironet® de 5 GHz y 54 Mbps es un adaptador CardBus TipoII que cumple con IEEE 802.11a.

Partes del adaptador clienteEl adaptador cliente se compone de tres partes principales:

Radio .- La radio transmite datos a través de un canal de radio semiduplex que opera a hasta 54Mbps dependiendo de la tecnología inalámbrica.

Antena .- El tipo de antena utilizada depende del adaptador cliente.

Las placas de PC poseen una antena integrada conectada de manera permanente. El beneficiodel sistema de antena de diversidad es un incremento en la cobertura.

Las placas LM se venden sin antena, aunque una antena puede conectarse a través de unconector externo de la placa. Si se utiliza una antena a presión, deberá operarse en modo dediversidad.

Los adaptadores cliente PCI se venden con una antena dipolo de 2 dBi que se conecta alconector de antena del adaptador. No obstante, pueden utilizarse otros tipos de antenas.

Diodos electroluminiscentes (LEDs)

o El adaptador cliente tiene dos diodos electroluminiscentes (LEDs) que brillan o parpadean paraindicar el estado del adaptador

El LED verde de la placa de PC es el LED de estado. Tiene varios modos de operación:

Si parpadea una vez cada medio segundo indica que la placa se encuentra operando enmodo de infraestructura y está buscando un AP al cual asociarse.

Si parpadea una vez cada dos segundos significa que la placa se encuentra en modo deinfraestructura y está asociada a un AP.

Una luz verde sin parpadeo significa que la placa está operando en modo ad hoc y no secomunicará con un AP.

o El LED color ámbar es el LED de Tráfico RF. Tiene dos modos de operación principales:

Una luz de LED color ámbar parpadeante indica tráfico. RF

Un LED color ámbar indica que la placa se está reinicializando y no se encuentra en modooperativo.

Tipos de controladores y soporte al clienteSistemas operativos Windows

El disco de controladores Aironet para Windows incluye controladores para todas las versiones deWindows 95 y 98, así como Windows ME, Windows NT, Windows 2000, Windows XP, y Windows CE2.x, 3.x, y 4.x. Además, el controlador se incluye en el CD de Instalación de Windows para WindowsMe, Windows 2000, y Windows XP.

Puesto que no todos los procesadores de Conjunto de Instrucciones Computacionales Reducidas(RISC) son similares, es necesario desarrollar una versión compilada separada del controladorsegún el procesador.

Sistemas operativos no Windows

Cisco Aironet ofrece soporte para Linux y Macintosh. El controlador para Linux de Cisco Aironet seutiliza con cualquier versión de Linux que utilice las versiones de kernel 2.2.x o 2.4.x. El controladorpara Macintosh de Cisco Aironet se utiliza con las PowerBooks Macintosh y PowerMacs que utilizanMac OS 9.x o Mac OS X 10.1. El controlador no tiene como objetivo su uso en notebooks Macintoshque tengan una placa inalámbrica incorporada.

Descarga de software inalámbrico desde Cisco Connection Online (CCO)

Todos los controladores, utilidades y firmware disponibles pueden descargarse desde CiscoConnection Online (CCO). Para obtener acceso a estos materiales necesitará un nombre de usuarioy contraseña CCO. Obtener un nombre de usuario y contraseña CCO válidos requiere una cuenta demantenimiento smartnet.

Configuraciones de red utilizando los adaptadores clientes

El adaptador cliente puede utilizarse en una variedad de configuraciones de red. En algunasconfiguraciones, los APs proporcionan conexiones a la red cableada o actúan como repetidores paraincrementar el rango de comunicación inalámbrica.

WLAN ad hoc

Es la configuración WLAN más simple que utiliza una configuración de red ad hoc, todos losdispositivos equipados con un adaptador cliente pueden comunicarse directamente entre sí.

Los sistemas operativos como Windows 98 y Windows 2000 han hecho de este tipo de red algo fácilde configurar..

La desventaja principal de este tipo de red es la limitación de la cobertura. Todos deben poderescuchar a cada uno de los demás.

Infraestructura inalámbrica con estaciones de trabajo que acceden a una LAN Inalámbrica

Una WLAN que está conectada a una infraestructura cableada consiste en un conjunto de serviciosbásicos (BSS). Colocar dos o más APs en una LAN puede extender el BSS. Esta configuración es útilen el caso de estaciones portátiles o móviles porque les permite conectarse directamente a la redcableada. Una vez que la STA sale fuera de alcance, la estación busca automáticamente y se asociaa otro AP. Este proceso se denomina Roaming.

Ubicación de los productos inalámbricosLa determinación de la ubicación de la red de productos inalámbricos puede verse influenciada poruna cantidad de factores. Las herramientas de estudio del sitio y de prueba del enlaceproporcionadas por la utilidad del cliente Aironet (ACU) pueden ayudar a determinar la mejorubicación para los APs y estaciones de trabajo dentro de la red inalámbrica. Las herramientas deprueba del enlace y estudio del sitio no son soportadas por el sistema operativo Linux.

Herramienta de estudio del sitio

A causa de las diferencias en la configuración, ubicación y entorno físico de los componentes, cadaaplicación de la red es una instalación única. Antes de instalar el sistema, deberá llevarse a cabo unestudio del sitio para determinar la ubicación óptima de los componentes de networking. Esto selleva a cabo para maximizar el alcance, la cobertura y el desempeño de la red.

Herramienta de prueba del enlace

La herramienta de prueba del enlace se utiliza para determinar la cobertura RF. Los resultados delas pruebas pueden ayudar al instalador a eliminar áreas de bajos niveles de la señal RF que puedenresultar en una pérdida de conexión entre el adaptador cliente y el AP.

Medidor del estado de enlace

Si el sistema operativo de la computadora es Windows 95, Windows 98, Windows NT, Windows2000, Windows Millennium Edition (Me), Windows XP, o Linux, se dispone de las siguientesutilidades para su uso:

La Utilidad de Clientes Aironet (ACU) carga nuevo firmware, habilita funciones deseguridad, configura el adaptador cliente y lleva a cabo diagnósticos a nivel del usuario.

El Medidor de Estado del Enlace (LSM) monitorea gráficamente la calidad de la señal y su potenciaentre el adaptador cliente y un AP asociado a él.

La utilidad LSM se utiliza para determinar el desempeño del enlace RF entre el adaptador declientes y su AP asociado.

La pantalla del Medidor de Estado del Enlace proporciona una pantalla gráfica de lo siguiente:

Potencia de la señal — la potencia de la señal de radio del adaptador cliente en el momento enque se reciben los paquetes. Se muestra en forma de porcentaje a lo largo de un eje vertical.

Calidad de la señal — la calidad de la señal de radio del adaptador cliente en el momento en elcual se reciben los paquetes. Se muestra en forma de porcentaje a lo largo de un eje horizontal.