Para ampliar la señal o cobertura inalámbrica en una Red LAN existen un montón de dispositivos diferentes que iré explicando en varias entradas del blog de Telepieza por ser muy extenso.

Los dispositivos son : Antenas Internas y Externas , Punto de Acceso , Punto de Extensión, Bridge Inalámbrico, Switch Inalámbrico, Router Switch Inalambrico.

Explicaremos a continuación los dos dispositivos inalámbricos más utilizados en las redes domesticas y son el Punto de Accesos y el Punto de Extensión.

PUNTO DE ACCESO.

Un Punto de Acceso se conecta por tarjeta Ethernet a la RED LAN y cable RJ45 a un Switch o Hub o Router Switch sin WLAN.

El Punto de Acceso o Access Point cubre una gran área inalámbrica entre Ordenadores con dispositivos Wireless, realizando la función de receptor y emisor de señal entre la RED inalámbrica y la RED cableada.

No podemos confundir un Punto de Acceso con un Punto de Extensión de Señal inalámbrica y a la vez con un Router WLAN, son aparatos totalmente diferentes y en apariencia física iguales.

Sus funciones más importantes son:

Ampliar la distancia inalámbrica entre los PC Clientes inalámbricos y el receptor de señal o punto de Acceso.

Si nuestro router no tiene WLAN, el Punto de Acceso suple dicha función. Es un buen gestor de tráfico de la red inalámbrica entre los terminales inalámbricos

más próximos al Punto de Acceso. Pueden gestionar y controlar simultáneamente muchos ordenadores Cliente a la vez,

pudiendo llegar hasta 50 dispositivos simultáneos. El alcance es de unos 150 metros en zonas abiertas, en zonas amplias ( + de 150

metros)  se necesiten más Puntos de Acceso o Puntos de Extensión para cubrir a todos los Ordenadores inalámbricos de la Red LAN.

Para una correcta transmisión de 11 Mbps se debe transmitir en una banda de 22 MHz, de acuerdo al teorema de Shannon, la frecuencia de muestreo debe ser al menos el doble de la señal para que se digitalice. Algunos canales se superponen con canales cercanos y se produce distorsiones en la señal.

Por ese motivo los Puntos de Acceso utilizan canales aislados (1, 5, 9, 13) o (1, 6 , 11) , están entre 20 a 25 MHz de distancia para adaptarse al teorema de Shannon.

Tener mucho cuidado en colocar dos Puntos de Acceso cercanos y a la vez que utilicen los mismos canales, tienen áreas de transmisión que se superponen y podemos tener distorsiones y mala señal en las transmisiones de datos en la Red LAN.

Para redes domesticas el Punto de Acceso o Access Point tiene sentido si nuestro router carece de conexión inalámbrica o WLAN. Para poder ampliar la cobertura de la red inalámbrica por falta de señal, existen antenas para amplificar la señal o Punto de extensión inalámbrica.

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PUNTO DE EXTENSIÓN INALÁMBRICA

El Punto de Extensión (EPs) extienden el alcance de la red inalámbrica retransmitiendo las señales de un Ordenador , Punto de Acceso o a otro punto de extensión. Los puntos de Extensión no se conectan a la red Ethernet.

La finalidad de los puntos de Extensión es encadenarse para pasar los datos entre un Punto de Acceso , Punto de Extensión y Ordenadores lejanos de modo que se construye un puente entre ambos.

Los metros que cubren dichos aparatos van en función de los obstáculos (Edificios, Paredes, Puertas) a sortear, pero lo normal son 100 metros en interior y 300 metros en exterior.

Los puntos de Extensión tienen incorporado una tarjeta Ethernet para poder ser configurados vía Navegador, pero no es necesario ser conectados a la red inalámbrica cuando ya están configurados y funcionando.

En redes domesticas la solución para cubrir áreas que baja señal son los puntos de Extensión para ampliar toda la cobertura de la red inalámbrica entre nuestros ordenadores y el router inalámbrico.

Vamos a explicar dos entornos de red inalámbricas con imágenes de ejemplo para ver de forma más clara lo expuesto anteriormente.

EJEMPLO 1

El router a no tener WLAN o red inalámbrica, añadimos a nuestra red LAN por un puerto del switch del router un Punto de Acceso. Pero uno de los portátiles está a más de 200 metros de distancia al punto de acceso, se ha colocado un Punto de Extensión para cubrir dicha distancia y de esa forma todos nuestros dispositivos inalámbricos pueden salir por la LAN del router a Internet.

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EJEMPLO 2

El router tiene conexión inalámbrica o WLAN, pero uno de los portátiles está a más de 200 metros de distancia del router, para poder cubrir dicha distancia, se ha colocado un Punto de Extensión y de esa forma todos nuestros dispositivos inalámbricos pueden salir a Internet por la WLAN del router.

Cuando quieres configurar una red inalámbrica en casa y miras el router de tú ADSL y después el Ordenador, empiezas a tener un montón de dudas por la cantidad de conceptos y nomenclaturas diferentes que existe en dicho tipo de comunicaciones. Lo primero a explicar para despejar todas las incógnitas, son las abreviaturas utilizadas en las redes inalámbricas y a la vez comprender ese mundo apasionante de las redes por rutas aéreas.

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Los primeros conceptos son:

WAN : Una Red de Área Amplia (Wide Area Network o WAN, del inglés). Es una red de Ordenadores gran tamaño, generalmente dispersa en un área metropolitana, a lo largo de un país o incluso a nivel planetario. La red WAN más amplia es Internet. Las redes WAN a parte del cable pueden usar sistemas de comunicación vía satélite o de radio.

Fue la aparición de los portátiles y los PDA la que trajo el concepto de redes inalámbrica y un poco de confusión por parecerse las palabras WAN y WLAN al mundo de las redes inalámbricas.

WLAN (en inglés; Wireless Local Area Network) es un sistema de comunicación de datos inalámbrico , muy utilizado como alternativa a las redes LAN cableadas o como extensión de éstas. Utiliza tecnología de radiofrecuencia que permite mayor movilidad a los usuarios al minimizar las conexiones cableadas.

A nivel de redes domesticas el router de ADSL tiene varias luces (Ethernet, WLAN, Encendido, ADSL y Alerta). La luz WLAN si está encendida nos indica la activación de las comunicaciones inalámbricas en el router. Si la luz WLAN está apagada, necesitamos leer el manual de instrucciones del fabricante y ver cómo se activa la WLAN o comunicaciones inalámbricas en el router ADSL. Generalmente se activa en el router con un botón que indica reset.

LAN : Una red de área local, es la interconexión de varios ordenadores y periféricos de no más de 100 Metros. Su aplicación más extendida es la interconexión de ordenadores personales y estaciones de trabajo en oficinas, fábricas, etc., para compartir recursos e intercambiar datos y aplicaciones. En definitiva, permite que dos o más máquinas se comuniquen por cable o inalámbrico.

WIRELESS : Son dispositivos que soportan comunicaciones inalámbricas, en las que se utilizan modulación de ondas electromagnéticas, radiaciones o medios ópticos. Estás se propagan por el espacio vacío sin medio físico que comunique cada uno de los extremos de la transmisión.

Para las redes domesticas son todos aquellos dispositivos catalogados como WIRELESS en las tiendas de informática para poder conectar vía red LAN inalámbrica con otros dispositivos WIRELESS y con la WLAN del router de la ADSL de Internet.

Wifi : Es una abreviatura de Wireless Fidelity, es un conjunto de estándares para redes inalámbricas basado en las especificaciones IEEE 802.11.

Existen diversos tipos de Wi-Fi, y son los siguientes:

Los estándares IEEE 802.11b e IEEE 802.11g disfrutan de una aceptación internacional debido a que la banda de 2.4 GHz está disponible casi universalmente, con una velocidad de hasta 11 Mbps y 54 Mbps, respectivamente (Dispositivos wireless).

En la actualidad ya se maneja también el estándar IEEE 802.11a, conocido como WIFI 5, que opera en la banda de 5 GHz para las tecnologías (Bluetooth, microondas, ZigBee, WUSB). Su enlace es algo menor que el de los estándares que trabajan a 2.4 GHz (un 10% a mayor frecuencia, menor alcance).

Todo lo explicado sirve para conectar todos los dispositivos entre sí, sin necesidad de utilizar cables entre ellos. Dicha tecnología nos da una cobertura y movilidad de dispositivos total en nuestra casa.

Pero sigamos aprendiendo más sobre las abreviaturas, ahora nos centramos en los tipos de acceso entre dispositivos y encriptaciones de datos.

SSID (Service Set Identifier) : Es para identificar y nombrar la red WAN. Cuando activamos la WLAN en el router, después configuramos sus parámetros y uno de ellos es el nombre de la red inalámbrica a identificar por nuestros dispositivos (PC y Puntos de Acceso).

Las redes inalámbricas pueden verse desde el exterior, sólo buscando los SSID existentes en el aire, podemos conectar un Ordenador con nuestra propia red inalámbrica, o con otras redes vecinas cercanas a nuestra red LAN.

Para garantizar la no conexión de otros dispositivos externos en nuestras redes inalámbricas, existe la autentificación y aceptación de dichos dispositivos a la red LAN y WLAN del router. Si no estás bien autentificado, la Red inalámbrica rechazara dicho dispositivo y no lo dejara entrar a la red LAN.

Para complicar aún más todo este mundillo , existen diferentes métodos de autentificación (PSK, IEEE 802.X, Por Usuario, Certificados y libres)

Las autentificaciones (IEEE 802.1X y Certificados) son para empresas y no las vamos a explicar en dicho artículo. Vamos a explicar las utilizadas en redes domesticas y son:

PSK : Claves pre-compartidas :Un método que realiza claves creadas manualmente y estáticas, utiliza el que configura la red inalámbrica para identificarse a un Ordenador PSK. También funciona como encriptación.

Por Usuario : Configurar nuestra red inalámbrica con un nombre de usuario y contraseña.

Libre : Existe la posibilidad de entrar a la red sin autentificaciones por parte de ningún dispositivo a la red inalámbrica. Todos vosotros pensaréis que dicha opción nunca se utilizara, pero estáis muy equivocados. Cuando estamos configurando la red inalámbrica y existen problemas de conectabilidad, es necesario durante un cierto tiempo abrir la red para poder ir descartando opciones y poder averiguar dónde está el problema de conexión entre los dispositivos.

Una vez identificado el tipo de autentificación a utilizar, cambiamos la configuración de la política de seguridad y la encriptación de la información.

WEP (Protocolo Equivalente Alámbrico): es un código de seguridad usado para codificar los datos transmitidos sobre una red inalámbrica. El WEP tiene tres configuraciones: Off (ninguna seguridad), 64-bit (seguridad débil), 128-bit (seguridad algo mejor). El WEP usa cuatro claves de cifrado que pueden ser cambiados periódicamente para hacer más difícil la interceptación del tráfico. Todos los dispositivos en la red deben usar la misma codificación (claves).

WPA (Acceso Protegido Wi-Fi) es un nivel más alto de seguridad que el WEP que combina la codificación y la autentificación para crear un nivel inquebrantable de protección. Una WPA-PSK (clave compartida en WPAPm) es configurada para cada dispositivo de red, para que los paquetes enviados sobre una red inalámbrica sean codificados usando TKIP (Protocolo de Integridad de Clave Temporal). o EAS (Estándar de cifrado avanzado).

Dirección MAC : Es un control de acceso de medios que cada adaptador, cada tarjeta de interfaz de red, ha grabado en el hardware. Es único, los puntos de acceso o el router pueden tener una tabla de estas direcciones y permitir que se conecte únicamente esta tarjeta de interfaz de red.

RESUMEN

Las Redes LAN es la conexión entre dispositivos y el router dentro de nuestro domicilio (Casa o Empresa).

Las Redes WAN es la conexión desde el router ADSL hacia el mundo exterior.

Las abreviaturas WLAN, WIRELESS, WI-FI, SSID, WEP y WPA se identifican para redes inalámbrica.

Para conectar un PC a una red inalámbrica necesitamos un dispositivo Wireless que soporte los estándares IEEE 802.11b y 802.11g. Dichos estándares siempre están indicados en las cajas de dichos productos cuando se ponen a la venta.

Las redes inalámbricas son más inseguras que las de cable, pero a la vez son necesarias en ciertos entornos con una gran movilidad o costosa inversión a nivel de infraestructura de cableado. Por ejemplo, desierto, pozos petrolíferos, ciudades, barrios, hospitales, castillos, museos, universidades …………..

De todas las políticas de seguridad, la más segura es la WPA-PSK, pero algunos de tus dispositivos wireless no lo soporten y no tengas conexíón con los enlaces o la WLAN del router.

La política de seguridad más utilizada por ser soportada por todos los dispositivos WIRELESS es la WEP de 64 bit 0 128 bit. y a la vez es posible hackearla

Pero es mejor leer el manual de Hackear redes wifi realizados por ellos mismos y su dirección es : Foro del hacker WI-FI

Resulta habitual hoy en día las necesidades de comunicarnos de una forma rápida, fiable y segura con otras organizaciones u otras oficinas. Cuando las distancias lo permite y necesitamos un considerable ancho de banda a un coste no muy elevado se opta por enlaces punto a punto con tecnología inalámbrica.

En nuestro caso vamos a optar por unos dispositivos WiFi de la conocida compañía Ubiquiti, la cual es puntera en dichos productos aportando una amplia variedad para todas las exigencias a un coste razonable. Estos dispositivos son dos NanoStation M5 en la banda de 5 Ghz que nos proporcionará hasta 300 Mbps y distancias de 15 Km por el módico precio de 70€ por dispositivo.

En el artículo vamos a mostrar como configurar un enlace punto a punto con estos dispositivos. En nuestro ejemplo se encuentran a unos 100 metros de distancia y con visión directa. Los pasos a seguir durante el artículo son los siguientes:

1. Configuración unidad base. 1. Configuración de red.2. Configuración wireless.3. Configuración avanzada.4. Configuración de servicios.5. Configuración del sistema.

2. Configuración unidad remota. 1. Configuración de red.2. Configuración wireless.3. Configuración avanzada.4. Configuración de servicios.5. Configuración del sistema.

3. Probando el enlace.

Configuración unidad base

Como anteriormente se explicaba los dispositivos a usar son el modelo Nanostation M5 de Ubiquiti. Llamamos unidad base al dispositivo que va a hacer las tareas de NODO, es decir, la "sede central" del enlace. Nosotros vamos a unir una sucursal con la oficina central, por lo que la unidad base estará en la oficina central.

De forma predeterminada los dispositivos vienen con la dirección IP 192.168.1.20 y las credenciales usuario/contraseña son ubnt/ubnt.

Configuración de red

El primer paso es asignar el direccionamiento a nuestra unidad base. Para ello nos dirigimos a la pestaña Network y configuramos los siguientes parámetros:

o Network Mode: Bridge

o IP Address: IP

o Netmask: Máscara

o Gateway IP: Puerta de enlace

o Primary DNS IP: Servidor DNS

o Spanning Tree Protocol: Activar si vamos a tener un anillo (evitamos bucles)

Una vez introducimos los datos, pulsamos en Change y posteriormente en Apply.

Es recomendable cerrar el explorador y volver a iniciar sesión pero esta vez a la nueva IP de gestión.

Configuración wireless

Ahora vamos a la parte más importante de la configuración, donde vamos a definir la frecuencia, país, seguridad y otros parámetros. Para ello nos situamos en la pestaña Wireless y configuramos los siguientes parámetros en el apartado configuración básica:

o Wireless Mode: Access Point WDS

o SSID: enlace | Marcar ocultar SSID (Hide SSID)

o Country Code: Seleccionar el país

o IEEE 802.11 Mode: A/N mixed

o Channel Width: 40 MHz

o Channel Shifting: Disabled

o Frequency, MHz: 5180 (seleccionar frecuencia con menor ruido)

o Output Power: 27 (seleccionar potencia sin saturar la señal)

o Max TX Rate, Mbps: Marcar automático (Automatic)

Ahora la configuración del apartado de seguridad:

o Security: WPA2-AES

o WPA Preshared Key: Clave compartida

o MAC ACL: La activamos (Enabled)

o Policy: Allow | Introducimos la MAC de la unidad remota XX:XX:XX:XX:XX:XX y pulsamos en Add

Para confirmar los parámetros hacemos clic en Change y a continuación en Apply.

Configuración avanzada

Ahora nos situamos en la pestaña Advanced y configuramos los siguientes parámetros:

o Enable AirMax: Activar

o No ACK Mode for PtP: Activar esta opción para enlaces con una distancia superior a 17 Km

o RTS Threshold: Off

o Fragmentation Threshold: Off

o Distance: Teclear distancia en millas (auto convierte a Km)

o ACK Timeout: Activar Auto Adjust (con enlace estable dejar desactivada la opción para un mejor rendimiento)

o Aggregation: Activar

o Multicast Data: Activar

o Enable DFS: Activar según normativa (detecta radares militares para no solapar frecuencias)

o Enable Autonegotiation: Activar

Hacemos clic en Change y posteriormente en Apply.

Configuración de servicios

Nos situamos en la pestaña Services y configuramos los siguientes parámetros:

o Enable NTP Client: Activar

o NTP Server: Si no tenemos servidores en nuestra red podemos usar 0.europe.pool.ntp.org

o Enable SSH Server: Activar

o Enable Password Authentication: Activar

o Enable Log: Activar

Pulsamos en Change y posteriormente en Apply.

Configuración del sistema

Por último nos situamos en la pestaña System y configuramos los siguientes parámetros:

o Device Name: Introducimos un nombre descriptivo (podemos usar la raíz BU para diferenciar la unidad base)

o Administrator Username: Admin

o Current Password: ubnt

o New Password: Introducir nueva contraseña (por seguridad cambiar la contraseña predeterminada)

o Verify New Password: Repetir la nueva contraseña

Pulsamos en Change y a continuación en Apply.

Configuración unidad remota

Una vez configurada la unidad base es hora de configurar la unidad remota, la cual va a ser una estación cliente. Los pasos que vamos a seguir con los mismos, cambiando pocos parámetros respecto a la unidad base. Iniciamos sesión en la unidad remota por la IP 192.168.1.20 y con las credenciales predeterminadas ubnt/ubnt.

Configuración de red

Repetimos exactamente el mismo procedimiento que el explicado en el mismo apartado en la unidad base, con la salvedad que la dirección IP del dispositivo ha de ser diferente a la de la unidad base para evitar conflicto de IPs.(gracias a powert por la revisión)

Una vez cambiada la IP cerramos el explorador y accedemos nuevamente por la IP configurada.

Configuración Wireless

Los parámetros de país, modo, potencia y seguridad los dejaremos configurados igual que en la unidad base. Los parámetros nuevos a configurar son los siguientes:

o Wireless Mode: Station WDS

o SSID: enlace (SSID configurado en la unidad base)

o Lock to AP MAC: MAC de la unidad base

o Channel Width: Auto 20/40 MHz

o WPA Authentication: PSK

o WPA Preshared Key: Clave compartida (la configurada en la unidad base)

Pulsamos en Change y seguidamente en Apply.

Configuración avanzada

Nuevamente en este apartado introducimos los mismos parámetros que en la unidad base a excepción del siguiente parámetro:

o AirMax Priority: High

Pulsamos en Change y posteriormente en Apply.

Configuración de servicios

Usamos la misma configuración que en la unidad base, ademas de los siguientes parámetros que realizará un reinicio de la unidad remota si pierde comunicación con la unidad base. Resulta útil cuando existen cuelgues en la unidad remota y no tenemos forma de reiniciar el equipo mediante la interfaz WEB.

o Enable Ping Watchdog: Activar

o IP Address To Ping: IP de la unidad base

Hacemos clic en Change y luego en Apply.

Configuración del sistema

Realizamos los mismos pasos que en la unidad base pero cambiando el nombre del dispositivo:

o Device Name: Introducimos un nombre descriptivo (podemos usar la raíz RB de base remota)

Probando el enlace

Para probar el enlace podemos usar la herramienta gratuita Btest (Bandwidth Test) de Mikrotik. Ejecutamos en modo servidor en la unidad base y en modo cliente en la base remota. Ejecutamos una instancia en el cliente enviando tráfico UDP y otra instancia recibiendo tráfico UDP. Nosotros hemos llegado a una suma total superior a 150 Mbps como se puede observar en la gráfica de la imagen.