lunes, 2 de noviembre de 2020

Elementos de una Red Inalámbrica:

Una red inalámbrica es un sistema de comunicaciones de datos que transmite y recibe datos utilizando ondas electromagnéticas, en lugar del par trenzado, coaxial o fibra óptica utilizado en las Redes Cableadas.

Para la creación de una Red Inalámbrica se requieren una serie de componentes como son:

  •          Las antenas.
  •          Los dispositivos Inalámbricos:

o    Repetidores.

o    Puntos de Acceso.

o    Router Inalámbricos.

o    Puentes Inalámbricos.

o    Tarjetas Inalámbricas.

o    Estaciones Inalámbricas.

  •         Drivers Inalámbricos.
  •          Sistemas Operativos que manejan Redes Inalámbricas.


Figura - Elementos de una Red Inalámbrica.

Hardware  de Comunicación Inalámbrica:

Se entiende por hardware de comunicación Inalámbrica a todo aquel componente físico y tangible que hace posible el envío de información de un dispositivo a otro a través de las ondas de Radiofrecuencia.

Antenas:

Una   antena   es un componente electrónico diseñado para enviar y recibir ondas de radio. Una antena se utiliza como la interface entre un transmisor y el espacio libre o el espacio libre y un receptor.

Convierte la onda eléctrica que va por la línea de transmisión (el cable) en ondas electromagnéticas que se pueden transmitir por el espacio libre. Una antena transmisora transforma energía eléctrica en ondas electromagnéticas, y una receptora realiza la función inversa.

Existe una gran diversidad de tipos de antenas. En unos casos deben expandir en lo posible la potencia radiada, es decir, no deben ser directivas (ejemplo: una emisora de radio comercial o una estación base de teléfonos móviles), otras veces deben serlo para canalizar la potencia en una dirección y no interferir a otros servicios (antenas entre estaciones de radioenlaces).

Las características de las antenas es que dependen de la relación entre sus dimensiones y la longitud de onda de la señal de radiofrecuencia transmitida o recibida. Si las dimensiones de la antena son mucho más pequeñas que la longitud de onda las antenas se denominan elementales, si tienen dimensiones del orden de media longitud de onda se llaman resonantes, y si su tamaño es mucho mayor que la longitud de onda son directivas.

Figura - Antenas.

Los dispositivos de interconexión

Los dispositivos de interconexión de redes inalámbricas son todos aquellos elementos que sirven para el establecimiento de una red inalámbrica o para interconectar segmentos de redes sin el uso del cableado, extendiendo sus rangos de cobertura.

Repetidor Inalámbrico (Wireless Repeater o Range Expander):

Un repetidor inalámbrico es un dispositivo de hardware que se encarga de recibir la señal inalámbrica y reenviarla para ampliar el alcance de la misma.

Estos dispositivos están especialmente diseñados para reenviar la señal recibida si bien, la mayoría de los puntos de acceso pueden funcionar como repetidor, para ello necesitan disponer de la función WDS (Wireless Distribution System) dentro del menú de configuración.

Un repetidor wifi o también llamado amplificador wifi cumple con las características de funcionalidad de un repetidor por lo que recoge la señal que recibe y la amplifica con el fin de ampliar el rango de la señal.

La peculiaridad de estos dispositivos es que están destinados a propagar la señal wifi recibida por parte de un emisor, habitualmente suele ser un router wireless.

Su uso se extiende tanto en espacios abiertos como cerrados, como puede ser dentro del hogar o unas oficinas.

De este modo dentro del ámbito de los espacios cerrados se ocupa de recibir la señal que emite el router y la propaga con el fin de cubrir las áreas donde la señal no llega.

Para que cumpla con dicha funcionalidad, el repetidor wifi debe estar dentro del rango de la señal emitida por el router para poder recibirla y replicarla.

El proceso de instalación es bastante sencillo y se simplifica conectando el amplificador en un enchufe para posteriormente realizar la sincronización. Normalmente este proceso se realiza de forma automática, aunque en ocasiones puede precisar de configuraciones adicionales.

El uso de estos dispositivos está muy extendido ya que al ampliar el rango de la señal wifi permite la conexión a Internet desde cualquier parte del espacio cerrado con los dispositivos móviles que actualmente empleamos, como pueden ser smartphones, tabletas, etc.

Figura - Repetidor Inalámbrico.


Punto de Acceso (Access Point):

Un punto de acceso inalámbrico (WAP o AP), en una red de computadoras, es un dispositivo de red que interconecta equipos de comunicación inalámbricos, para formar una red inalámbrica que interconecta dispositivos móviles o tarjetas de red inalámbricas.

Son dispositivos que son configurados en redes de tipo inalámbricas que son intermediarios entre una computadora y una red (Internet o local). Facilitan conectar varias máquinas cliente sin la necesidad de un cable (mayor portabilidad del equipo) y que estas posean una conexión sin limitárseles tanto su ancho de banda.

Los AP son dispositivos que permiten la conexión inalámbrica de un dispositivo móvil de cómputo (computadora, tableta, Smartphone) con una red. Normalmente, un AP también puede conectarse a una red cableada, y puede transmitir datos entre los dispositivos conectados a la red cableada y los dispositivos inalámbricos.

Los AP tienen asignadas direcciones IP, para poder ser configurados. Muchos AP pueden conectarse entre sí para formar una red aún mayor, permitiendo realizar roaming.

Generalmente, los AP tienen como función principal permitir la conectividad con la red, delegando la tarea de enrutamiento y direccionamiento a servidores, enrutadores y switches. La mayoría de los AP siguen el estándar de comunicación, 802.11 de la IEEE, lo que permite una compatibilidad con una gran variedad de equipos inalámbricos. Algunos equipos incluyen tareas como la configuración de la función de enrutamiento, de direccionamiento de puertos, seguridad y administración de usuarios. Estas funciones responden ante una configuración establecida previamente. Al fortalecer la interoperabilidad entre los servidores y los AP, se pueden lograr mejoras en el servicio que ofrecen, por ejemplo, la respuesta dinámica ante cambios en la red y ajustes de la configuración de los dispositivos.

Los AP son el enlace entre las redes cableadas y las inalámbricas. El uso de varios AP permite el servicio de roaming. El surgimiento de estos dispositivos ha permitido el ahorro de nuevos cableados de red. Un AP con el estándar IEEE 802.11b tiene aproximadamente un radio de 100 m.

Son los encargados de crear la red, están siempre a la espera de nuevos clientes a los que dar servicios. El punto de acceso recibe la información, la almacena y la transmite entre la red de área local inalámbrica (WLAN) y la red de área local (LAN) cableada.

Un único AP puede soportar un pequeño grupo de usuarios y puede funcionar en un rango de al menos treinta metros y hasta varios cientos de metros. Este o su antena normalmente se colocan 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 situados en sus equipos (computadora, tableta, teléfono inteligente, smart TV, radio por Internet, etcétera). Estos proporcionan una interfaz entre el sistema operativo de red del cliente (NOS: network operating system) y las ondas, mediante una antena inalámbrica.

Figura: Punto de Acceso (Access Point).

Router Inalámbrico (Wireless Router):

Un router inalámbrico o ruteador inalámbrico es un dispositivo que realiza las funciones de un router, pero también incluye las funciones de un punto de acceso inalámbrico. Se utiliza comúnmente para proporcionar acceso a Internet o a una red informática. No se requiere un enlace por cable, ya que la conexión se realiza sin cables, a través de ondas de radio. Puede funcionar en una LAN cableada (local area network), en una LAN sólo-inalámbrica (WLAN), o en una red mixta cableada/inalámbrica, dependiendo del fabricante y el modelo. Un enrutador inalámbrico comparte el mismo principio que un enrutador tradicional. La diferencia es que éste permite la conexión de dispositivos inalámbricos a las redes a las que el enrutador está conectado mediante conexiones por cable. La diferencia existente entre este tipo de enrutadores viene dada por la potencia que alcanzan, las frecuencias y los protocolos en los que trabajan.

Figura: Router Inalambrico (Wireless Router).


Puente Inalámbrico (Wireless Bridge):

Son dispositivos utilizados para conectar de forma transparente a segmentos de redes locales cableadas, utilizando enlaces inalámbricos.

Un puente de red es el dispositivo de interconexión de redes de computadoras que opera en la capa 2 (nivel de enlace de datos) del modelo OSI.

Interconecta segmentos de red (o divide una red en segmentos) haciendo la transferencia de datos de una red hacia otra con base en la dirección física de destino de cada paquete.

El término bridge, formalmente, responde a un dispositivo que se comporta de acuerdo al estándar IEEE 802.1D.

En definitiva, un bridge conecta segmentos de red formando una sola subred (permite conexión entre equipos sin necesidad de routers). Funciona a través de una tabla de direcciones MAC detectadas en cada segmento al que está conectado. Cuando detecta que un nodo de uno de los segmentos está intentando transmitir datos a un nodo del otro, el bridge copia la trama para la otra subred, teniendo la capacidad de desechar la trama (filtrado) en caso de no tener dicha subred como destino. Para conocer por dónde enviar cada trama que le llega (encaminamiento) incluye un mecanismo de aprendizaje automático (autoaprendizaje) por lo que no necesitan configuración manual.

Figura: Puente Inalámbrico (Wireless Bridge).

Tarjeta  inalámbrica (Wireless Card):

Las Tarjetas  inalámbricas interconectan  al computador con la red inalámbrica, modulando  la señal  de  datos  con la secuencia de propagación  e   implementando un   protocolo  de  acceso  con detección de portadora.

ü Las WNIC son componentes que conectan o dan acceso al medio Inalámbrico.

ü  Generalmente,  a el equipo en donde se encuentra instalada la WNIC se le conoce como la estación inalámbrica.

ü  Las  estaciones  pueden  ser: Móviles, portátiles o estacionarias.

Figura: Tarjeta Inalámbrica (Wireless Card).

Estación Inalámbrica (Wireless Station):

Estación Inalámbrica  (Wireless Station): Es una computadora o cualquier dispositivo que se encuentra conectado inalámbricamente a una red Inalámbrica. Generalmente posee una interfaz inalámbrica.

Figura: Estación Inalámbrica (Wireless Station).

Software  de Comunicación:

Se entiende  por  software  de comunicación a todos a aquellos programas que permiten relacionar o compartir información a partir de la interconexión de sus computadoras.  Algunos  programas  dentro  de  este tipo de software son: Los sistemas operativos de redes, los drivers o interfaces y  la implementación del protocolo TCP/IP.

Figura: Software de Comunicación Inalámbrica.

Drivers Inalámbricos:

Un  manejador de  dispositivo o controlador de  dispositivo  (llamado en inglés driver o device driver), es  un  programa  informático  que  permite al sistema operativo interactuar con un periférico, haciendo una abstracción del hardware y proporcionando una interfaz -posiblemente estandarizada- para usarlo.

Se puede esquematizar como un manual de instrucciones que le indica cómo debe controlar y comunicarse con un dispositivo en particular. Por tanto, es una pieza esencial, sin la cual no se podría usar el hardware.

Figura: Controladores Inalámbricos (Drivers).

Sistema Operativo:

Es el sistema (Software) que se encarga de administrar y controlar en forma general la red. Para ésto tiene que ser un Sistema Operativo Multiusuario, como por ejemplo:  Unix, Linux, Windows 10, Windows 2016 Server, etc.

Cada Dispositivo inalámbrico posee un software controlador que interactúa con el sistema operativo.

Figura: Sistemas Operativos.














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